基于激光熔覆SiC/Ni复合涂层的耐磨性EI北大核心CSCD

采用预置粉末法,在Q235钢表面进行激光熔覆镍基SiC陶瓷涂层的实验研究。使用往复式磨损试验机对不同涂层材料的熔覆层进行干摩擦磨损实验,利用金相显微镜(OM),扫描电镜(SEM)观察和分析熔覆层的显微组织与磨损形貌。结果表明:在重载干滑动摩擦条件下,Ni基SiC复合涂层耐磨性得到显著提高;当复合粉末SiC含量为25%(质量分数)时,熔覆层耐磨性最佳;熔覆层的磨损机制以磨粒磨损为主,同时伴有黏着磨损特征,且随着SiC含量的增加,黏着磨损的特征愈加明显。     

Coarse WC Particles Ceramic-Metal Composite Coating by Laser Cladding

The coarse WC particles ceramic-metal com-posite coatings with WC density of 67 wt-% andthickness of 1.0-1.2 mm have been cladded on20Ni4Mo steel surface by a 2 kW CO_2 laser.Thesintered WC particles with the size of 600-1000 μmare chosen as the main strengthening phase,Ni-base self-flux alloy as the binder in the compo-site coatings.The microstructure andmicrohardness of both WC particles and binder areanalysed.The rigid ball indention with acousticemission technique is used to evaluate thebrittleness of the coating.Finally,the abrasive wearresistance of the coating is tested.Besides,thecoatings with the same ratio and size of WC parti-cles in low carbon steel tube rod were cladded on20Ni4Mo steel by atomic hydrogen welding tech-nique and analysed by the same way,their resultsare compared.     

激光熔覆涂层的研究进展

激光熔覆层具有许多优点,未来具有良好的应用前景.为此,从普通涂层、复合涂层以及非晶化涂层等方面,综述了激光熔覆涂层的研究进展.结合目前熔覆涂层存在的质量问题,指出了未来激光熔覆涂层研究的主要方向.     

海洋环境热喷涂铝复合涂层保护机理分析

通过铝复合涂层的交流阻抗及聚合铝的IR，^27Al NMR，激光Raman分析等试验，从铝的腐蚀产物形态分析，酸度对聚合铝无机高分子稳定性的影响角度，研究了铝复合涂层的保护机理，分析了海洋对环境铝复合涂层保护效果的影响，得出酸度影响是常见保护失效的主要原因。     

大面积激光熔覆制备原位自生TiB2 -Ni金属陶瓷复合涂层的研究

利用多道搭接激光熔覆技术,在45钢表面制备出原位自生TiB2颗粒增强Ni基金属陶瓷复合涂层,可以实现金属基体的高韧性与陶瓷材料优异性能的良好结合,改善材料表面性能.采用XRD,SEM对涂层的组织结构进行了研究.结果表明:多道搭接涂层主要由γ -(Ni, Fe)粘接金属基体和以TiB2为主的原位析出硬质颗粒组成.B, Ti, Ni, Fe元素在涂层中基本呈均匀分布,涂层最表面Ti稍有富集.涂层组织是由γ -(Ni, Fe)先共晶奥氏体枝晶及晶间TiB2/γ -(Ni, Fe)共晶组成.熔覆搭接区以马氏体相变方式冶金结合.熔覆层与基体及各道熔覆层之间界面结合良好.     

Cu-Sn/Fe合金粉末激光熔覆层的组织与硬度分析

为改善Cu基合金涂层与16Mn钢基体的匹配性,提高涂层强度和硬度,采用同步送粉技术,通过工艺优选,在16Mn钢表面激光熔覆了Cu-Sn/Fe基混合合金粉末,并研究了制备的熔覆层组织、颗粒物的相结构、尺寸和弥散分布行为.结果表明,激光熔覆层为树枝晶组织和网状组织及其上分布的σ-FeCr球形颗粒相.颗粒相σ-FeCr对提高熔覆层硬度起到一定的作用.熔覆层、热影响区和基体中,熔覆层硬度最高,进入基体后,硬度值突降,故熔覆层起到表面强化的作用.     

基于工业合金激光熔覆制备Fe基非晶涂层

以FeCoCrMoCBY块体合金为熔覆材料,采用激光熔覆在低碳钢表面制备非晶涂层,探讨不同激光功率对涂层成形及组织的影响,通过显微硬度仪、电化学工作站测试涂层显微硬度及耐腐蚀性能。研究结果表明,其他参数不变,激光功率为17.6~20.8 W时,涂层成形良好,与基材呈典型冶金结合。随激光功率增加,涂层稀释率升高,裂纹倾向增大,非晶化程度降低。激光功率为17.6 W时,涂层主要由非晶组成,稀释率低于24.2%,结构致密,包括热影响区、熔合区和熔覆区;涂层平均显微硬度为1 330HV,约高于基材9倍,在3.5%NaCl溶液中的耐腐蚀性能明显优于316L不锈钢。     

激光熔覆碳化物/金属基复合涂层裂纹的产生与控制

介绍了控制激光熔覆碳化物/金属基复合涂层裂纹的产生的途径，通过优化激光工艺参数，优选工艺处理条件，合理设计熔覆层成分，改善基体状况来减少裂纹源，减少裂纹的产生。     

激光熔覆金属陶瓷细晶复合涂层晶粒细化行为研究

选用合适的激光工艺参数,利用激光熔覆工艺在中碳钢表面制备了原位自生TiB2/Fe金属陶瓷细晶复合材料涂层,涂层中还含有少量的Fe2B,TiB等硬质相,涂层组织较基体显著细化.研究表明,晶粒细化行为与激光熔覆非平衡快速凝固过程以及原位自生细小硬质颗粒增加非均质形核密切相关.此外,粘结金属基体中强烈的位错运动细化亚结构也促进了晶粒细化.细晶组织对涂层性能的改善非常有利.     

火焰喷涂超高分子量聚乙烯/石墨复合涂层力学性能研究

在火焰喷涂超高分子聚乙烯（UHMWPE）／石墨（G）复合涂层配方中采用了偶联剂处理技术，并采用拉力试验机及红外光谱仪等对涂层结构与性能进行了研究。结果表明，偶联剂TPM的加入,，使复合涂层的力学性能得到了明显改善。当TPM用量为石墨的2％（质量比），WUHMWPE／WG＝100／20时，复合涂层综合性能较好，涂层与基体的结合强度为6.82MPa；综合自拉伸强度为32.79MPa。     

激光制备生物陶瓷涂层的显微组织研究

介绍了在奥氏体不锈钢基材上激光涂覆生物陶瓷涂层的研究结果。用电镜，能谱和Ｘ衍射仪等对激光制备生物陶瓷涂层的显微组织进行了。结果表明，在预置涂覆ＣａＨＰＯ４．２Ｈ２Ｏ／ＣａＣＯ３混合粉末大于ＨＡＰ配比和适宜的激光熔覆工艺下，可制备界面结合良好，表面成分均匀，呈网粒状的含ＨＡＰ的生物活性陶瓷复合涂层。     

SiC含量对激光熔覆SiC/Ni60A复合涂层显微组织和耐磨性能的影响

利用LDM2500-60半导体激光器在45#钢板上制备SiC颗粒增强Ni60A合金激光熔覆涂层,系统研究SiC含量对涂层的显微组织、稀释率、耐磨性、摩擦因数和显微硬度的作用规律。结果表明:随着SiC含量增加,熔覆表层的微观组织细化,稀释率、耐磨性、摩擦因数和硬度均先增加后降低;当SiC含量为20%(质量分数,下同)时,熔覆层的耐磨性能最佳,磨损量仅为0.0012g,为基体磨损量的1/36.3;摩擦因数最小为0.464,且磨损过程最为平稳;熔覆层平均硬度值最高,达到1039.9HV0.2,为基体的3.5倍;但当SiC含量达到25%时,熔覆层的显微硬度与耐磨性能反而下降。     

激光熔覆WC/Ni基复合涂层高温滑动干摩擦磨损性能

利用激光熔覆技术制备微米团聚和块状两种不同类型WC/Ni基复合涂层。在MMG-10型摩擦磨损试验机上对涂层进行高温滑动干摩擦磨损实验,并用SEM和EDS对涂层进行磨损形貌观察和成分分析。结果表明,激光熔覆WC/Ni基复合涂层高温磨损性能随着WC含量增加而提高,WC形态为微米团聚质量分数为60%的复合涂层具有优良的高温耐磨性能。高温下60%WC/Ni基复合涂层主要磨损机制由低温下的磨料磨损转变为氧化磨损和磨料磨损复合作用。     

激光熔覆TiCp／Ni基合金复合涂层中TiCp的行为

通过激光熔覆TiCp/Ni基合金复合涂层微观组织的研究表明,TiC颗粒在熔覆过程中表面发生部分溶解,当凝固时,溶解的部分TiC在残留TiC颗粒上重新外延生长析出,并与基体合金元素产生附加合金化,同时,TiC颗粒成为从激光熔体凝固各相优先形核的基底;TiC颗粒与凝固前沿间的相互作用控制其微观分布。     

热喷涂Fe基非晶/纳米晶涂层的研究进展

分别介绍了等离子喷涂、高速火焰喷涂、活性燃烧高速燃气喷涂以及电弧喷涂技术制备Fe基非晶/纳米晶涂层的研究现状,分析比较了各自的特点、工艺方法、优缺点等,并展望了其发展前景。     

激光熔覆微-纳米碳化钨复合涂层结构与性能研究

以微米和纳米级晶粒Co包碳化钨为增强相,自熔合金粉末Ni60B为粘结剂,采用激光熔覆的方法在45钢表面制备出微-纳米碳化钨增强Ni基合金复合涂层.采用扫描电镜、X射线衍射等手段对粉末和涂层的相结构、显微组织等进行了分析观察,采用显微硬度计分析了涂层表面硬度随成分的变化规律和截面硬度的分布曲线.结果表明,纳米碳化钨粉末的添加有助于改善涂层的熔覆性能和提高涂层的表面硬度.     

Nanostructured Sulfide Composite Coating Prepared by Atmospheric Plasma Spraying

Nanostructured FeS-SiC coating was deposited by atmospheric plasma spraying (APS). The microstructure and phase composition of the coating were characterized with SEM and XRD, respectively. In addition, the size distribution of the reconstituted powders and the porosity of the coating have been measured. It was found that the reconstitiuted powers with sizes in the range of 20 to 80 μm had excellent flowability and were suitable for plasma spraying process. The assprayed FeS-SiC composite coating exhibited a bimodal distribution with small grains (30～80nm) and large grains (100～200nm). The coating was mainly composed of FeS and SiC, a small quantity of Fe1-x S and oxide were also found. The porosity of the coating was approximately 19 %.     

CeO2对镍基金属陶瓷激光熔覆层组织和耐磨蚀性能的影响

稀土元素能改善金属表面溶覆层的组织结构及性能,尤其是耐磨、耐蚀及抗高温氧化性能.采用CO2横流激光器在45钢基体表面熔覆不同稀土氧化物(CeO2)含量的镍基TiC金属陶瓷复合层,对熔覆层进行了显微组织观察、显微硬度测量、耐磨性能和耐腐蚀性能测试.结果表明:加入适量的稀土氧化物CeO2(0.6%)可有效地减少复合层中的裂纹、孔洞和夹杂物,促进晶粒细化,提高熔覆层的组织均匀性及表面硬度,并且明显地改善了熔覆复合层的耐磨及耐蚀性能.     

等离子喷涂工艺对钽/钨复合涂层组织结构的影响

采用等离子喷涂方法制备了Ta/W复合涂层,研究了喷涂距离和喷涂功率对Ta/W涂层密度、沉积效率、化学成分和组织结构的影响.结果表明,Ta/W涂层组织致密,钽、钨涂层之间没有明显的界面,涂层密度分别达到14.27 g/mm3和16.86 g/mm3;喷涂功率对钨粉的沉积效率影响较大,喷涂功率低于40 kW以下时钨粉的沉积效率极低;涂层中的氧含量较低,氧化主要发生在熔融粒子飞行过程中,采用惰性气体保护可以减少涂层中的氧含量.     

基于激光熔覆技术的热防护材料选择

轻量化合金材料的耐高温、抗烧蚀性能较差,采用激光熔覆技术制作涂层的方法可提升其热防护性能。本文从热防护的机理出发,结合激光熔覆工艺对熔覆材料性能的要求,从现有的热防护材料和激光熔覆材料中筛选出几种可实现短时间、无冷却情况下基体热防护的熔覆材料,并对基于激光熔覆工艺的热防护材料的未来发展趋势进行了展望。