火焰喷涂和等离子喷涂FeCrBSi涂层及其防滑和耐磨性能研究

目的采用大气等离子喷涂(APS)和火焰喷涂(FS)在304不锈钢基体上制备FeCrBSi涂层,并对比研究两种工艺制备涂层的防滑和耐磨性能。方法通过光学显微镜、场发射扫描电镜和X射线衍射仪对涂层的显微形貌和结构进行分析,通过维氏硬度计测试涂层的显微硬度。采用摩擦磨损试验机和三维光学显微镜,测量涂层在干摩擦条件下的摩擦系数和磨损量。结果两种喷涂方法制备的涂层多孔,在喷涂过程中极少发生氧化。与火焰喷涂涂层(749HV0.1)相比,大气等离子喷涂涂层(837HV0.1)具有更高的维氏硬度值。在摩擦试验中,火焰喷涂涂层的磨损率为(38.63±2.37)×10~(-6)m~3/(N·m),而大气等离子喷涂涂层的磨损率为(9.5±0.49)×10~(-6)m~3/(N·m),但两种涂层的摩擦系数区别较小,在频率2 Hz、载荷10 N的条件下的摩擦系数为0.6~0.7。结论两种涂层的磨损机制均为疲劳磨损,喷涂态FeCrBSi涂层具有较好的防滑耐磨性能,且大气等离子喷涂涂层性能优于火焰喷涂涂层。     

SHS法合成TiC/Ni及Ni60+TiC/Ni粉亚音速火焰喷涂

自蔓延高温合成技术制备了TiC/Ni复合粉,磨碎后采用亚音速火焰喷涂技术将Ni60-x(TiC/Ni)(x=6%,13%,19%)复合粉喷涂到钢板上.对涂层耐磨损性能进行了试验分析,Ni60-19% TiC/Ni涂层耐磨性最高.TiC/Ni增强颗粒与Ni60基体界面结合良好,进而提高了涂层耐磨性能.     

亚音速火焰喷涂HA/BG仿生生物涂层

为提高HA涂层结合强度,避免涂层在使用过程中开裂及溶解脱落等问题,采用亚音速火焰喷涂方法及涂层晶化处理,以Ti6Al4V为基体,引入热膨胀系数与基体相近的Ti/G过渡层缓解应力,工作层以HA为主,辅以生物活性玻璃(BG),喷涂制备HA/BG仿生生物涂层.通过调整BG含量,观测涂层形貌、相组成及结构的变化,进而分析HA/BG仿生生物涂层作为骨组织替代材料的适用性.结果表明:亚音速火焰喷涂HA/BG仿生生物涂层具有典型的热喷涂涂层形貌特征,与基体结合较好,没有明显的开裂脱落现象,涂层经700℃晶化处理后析出纳米和微米级HA,可增加与宿主骨组织接触面积,加快其反应,增加生物活性.添加BG后,涂层中有新相Na2Ca(PO4)F析出;当改变BG含量后,可改变HA、Na2 Ca (PO4)F晶相的含量,进而来调控涂层的溶解性和稳定性.     

C11300(T3)基体亚音速火焰喷涂层特性的研究

采用亚音速火焰喷涂技术，在C11300(T3)基体表面分别喷碳化钨弥散型钴基和NiCrBSi2种类型的自熔性合金。采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等测试方法研究基体与喷涂层之间的界面结合状况、显微组织和喷涂层的物相结构。试验结果表明，基体与喷涂层界面结合状况良好，且存在相互扩散现象，界面处基体组织细化。喷涂过程中碳化钨发生少量热分解和脱碳反应，生成W2C；涂层MCrBSi中有大量均匀分布的点状CrB生成。随着合金粉末中碳化钨含量的增加，涂层的硬度和耐高温性能也明显提高。     

高速火焰与等离子喷涂WC／Co涂层的性能比较

分析比较了超音速喷涂与等离子体喷涂的ＷＣ／Ｃｏ涂层的形貌,显微组织结构,孔隙率,硬度及其耐磨性,结果表明超音速火焰喷涂的ＷＣ／Ｃｏ涂层具有与粉末相近的相结构,也说ＷＣ颗粒在超音速火焰喷涂过程中,只有极少部分被分解和氧化,同时涂层具有很高的致密度,硬度和良好的耐磨性,涂层与基体的结合情况也得到很大的改善。     

激光熔凝对高速火焰喷涂硬质合金层耐磨性的影响

利用高速火焰喷涂在45钢表面制备了Ni60AA和DZ-WC-12Co硬质合金层,再采用5 k W连续CO2激光器进行激光熔凝。通过GX51金相显微镜观察显微组织,HXS-1000TAY维氏硬度计测量硬度分布,MM-W1B立式万能磨损试验机进行磨损试验。结果表明,激光熔凝显著地消除了硬质合金层中未熔硬质合金颗粒、孔洞及裂纹等缺陷,组织更加细小、均匀;激光熔凝后,硬质合金层的硬度提高,平均显微硬度高达647 HV0.3。在试验条件下,激光熔凝后的硬质合金层的摩擦因数从原来的0.1373降至0.0948,激光熔凝可明显改善涂层的耐磨性能。     

CuCrZr合金表面亚音速与超音速等离子喷涂NiAl涂层的组织结构与结合强度

分别用亚音速和超音速等离子喷涂方法在CuCrZr合金表面制备了NiAl涂层,通过正交试验对工艺参数进行优化,测定了涂层与基体的结合强度。利用SEM、EDS、XRD等设备研究了涂层的组织结构、物相变化及涂层与基体间的结合方式。结果表明,超音速等离子喷涂制备的NiAl涂层粒子变形充分、组织致密,涂层与基体间的结合强度明显高于亚音速喷涂层;两种方法制备的涂层与基体的界面处均主要为Al,界面的局部区域Cu-Al发生反应生成了Cu₃Al₂、CuAl₂、CuAl等新相,形成了1～3 µm宽的“微冶金结合”层。     

等离子喷涂制备铁基非晶涂层及其耐磨性

采用等离子喷涂的方法制备铁基非晶涂层,并对不同喷涂功率制备涂层的组织和耐磨性进行了分析。结果表明,3种功率制备涂层表面致密、孔隙率低,且具有较高的热稳定性、硬度和耐磨性。当喷涂功率为30 k W时,涂层非晶程度高;喷涂功率为35和40 k W时,涂层中有Fe2B和Mo6Co6C晶相出现,随喷涂功率增加,涂层硬度和摩擦因数升高,35 k W制备涂层的耐磨性最好。     

等离子喷涂WC—Co涂层的磨料磨损

采用等离子喷涂方法在真空和大气环境下喷涂制备了不同Ｃｏ基含量的ＷＣ－Ｃｏ涂层，用橡胶轮磨损试验机进行高应力和低应力磨料磨损试验，并对涂层的相结构及磨损机理进行了研究，结果表明：真空喷涂涂层的耐磨性明显优于大气中喷涂涂层的耐磨性，涂层的耐磨性主要取决于涂层的致密程度和涂层中的相，而与涂层硬度的关系不是太大，等离子喷涂ＷＣ－Ｃｏ涂层的磨损机理是在低应力磨料磨损情况下硬度低的富Ｃｏ区先磨损，硬度高的ＷＣ     

等离子喷涂改善秸秆压块机模块耐磨性的研究

针对当前秸秆压块机模块耐磨性差、易失效等问题,分析了模块失效机理,提出了采用等离子喷涂改善模块表面性能。通过试验,研究了电压、电流及喷涂距离等因素对材料耐磨性的影响,优化了等离子喷涂工艺参数。结果表明:喷涂电流的影响最为显著,其次是喷涂距离;等离子喷涂Ni60+50WC涂层后,试样的抗磨损性能大幅提高。     

Comparison Between High-Velocity Suspension Flame Spraying and Suspension Plasma Spraying of Alumina

Two different spray processes??suspension plasma spraying (SPS) and high-velocity suspension flame spraying (HVSFS)??are under focus in the field of suspension spraying. Both techniques are suitable for manufacturing finely structured coatings. The differences in the particle velocity and temperature of these two processes cause varying coating characteristics. The high particle velocity of the HVSFS process leads to more dense coatings with low porosity values. Coatings with a higher and also homogeneous porosity, which can be generated by SPS, have also high potential, for example, for thermal barrier coatings. In this study, both the processes??SPS and HVSFS??were compared using alumina as feedstock material mixed with different solvents. Besides the characterization of the microstructure and phase composition of the applied coatings, the focus of this study was the investigation of the melting behavior of the particles in-flight and of single splat characteristics.     

ZrO2纳米粉等离子喷涂工艺及磨损性能研究

应用spraywatch热喷涂在线监测系统测定了ZrO2纳米粉等离子喷涂工艺参数与喷涂粒子温度和速度的关系；测定了涂层耐磨性，分析了涂层表面形貌、界面结合状况和物相组成；获得了涂层制备的较佳喷涂工艺参数。涂层为纳米结构，主要由四方相构成。     

AZ91镁合金表面等离子喷涂涂层的微观组织与磨损性能研究

以AZ91镁合金为对象,采用等离子喷涂技术在其表面喷涂铝、Al2O3和Al/Al2O3复合涂层,研究了涂层的微观形貌、物相组成和磨损性能。结果表明,复合涂层表面存在有Al和Al2O3颗粒,Al2O3颗粒数量相对较少,尺寸约为40⁹0μm。Al/Al2O3复合涂层具有最佳的耐磨损性能。     

锤片表面喷焊NiWC合金的耐磨性能

从宏观及微观角度对烟梗粉碎机锤片的磨损失效过程进行了分析 ,并对其易磨损部位进行了表面喷焊Ni WC合金减磨覆层。装机试验表明 ,喷焊 Ni WC合金的锤片使用寿命比原 6 5 Mn钢淬火回火处理 ( 5 8～ 6 0 HRC)的提高6倍多     

氧—乙炔火焰熔凝Ni-Cr-B-Si合金粉末等离子喷涂层

用氧—乙炔火焰对Ni-Cr-B-Si合金粉末等离子喷涂层进行了快速熔敷处理,结果表明,熔敷处理后的喷涂层的耐磨性和抗蚀性都有明显提高。     

火焰喷涂碳化物涂层的耐磨性研究

对碳化物复合粉末热喷涂工艺和Ni基自熔合金粉末热喷焊工艺进行了研究，在低碳钢基体上分别采用氧-乙炔火焰喷涂Co包WC粉末、Ni包WC粉末，以及火焰喷焊Ni60、Ni60 20％WC自熔合金工艺获得耐磨合金涂层。研究了涂层的显微结构和相特征以及耐磨性。结果表明，在喷焊Ni60 20％WC粉末涂层的组织中，由于加入了WC粒子，有效改善了涂层的显微组织和性能，得到了喷焊质量和耐磨性俱佳的合金涂层。     

亚音速火焰喷涂铝硅/聚苯酯涂层的组织与摩擦学性能

为开发先进的铝基固体自润滑材料与技术,采用亚音速火焰喷涂技术制备了铝硅/聚苯酯涂层,利用扫描电子显微镜(SEM)、电子能谱仪(EDS)、洛氏硬度计、拉伸试验机、摩擦磨损试验机分析测试了涂层的组织、硬度与结合强度,探讨了载荷对涂层摩擦学性能的影响。结果表明,涂层由铝硅和聚苯酯相构成,聚苯酯相所占面积比约20%。涂层组织致密,与基体结合强度达67 MPa,表面宏观硬度约为75.3 HR15Y。试验载荷对铝硅/聚苯酯涂层的摩擦学性能有显著影响,涂层摩擦因数随载荷的上升呈先下降后上升趋势,不同载荷致使涂层在组织、成分、形态等方面的差异是其主要影响因素。     

火焰喷涂经1010／石墨复合涂层摩擦,磨损性能的研究

借助Ａｍｓｌｅｒ２０００磨损试验机等,对火焰喷涂尼龙１０１０／石墨复合涂层的摩擦磨损进行了研究,结果表明：该复合涂层较纯尼龙龙涂层更加优异的耐磨、减摩性能,在１．２ｍｓ＾－１,１２００Ｎ时,与４５钢的摩擦因数小于０．０５,１ｈ内磨损量低于１．２ｍｇ。     

冷喷涂制备CuZn35涂层结构及耐摩擦磨损性能

目的 采用高压冷喷涂技术制备低氧化、致密、耐摩擦磨损的CuZn35涂层,并探究加速气体温度对CuZn35涂层性能的影响。方法 利用高压冷喷涂技术在铝板上沉积CuZn35涂层,探究加速气体温度对冷喷涂CuZn35涂层微观结构及耐摩擦磨损性能的影响。在载荷为2 N时,在旋转式摩擦磨损试验仪上进行试验,对比铸态CuZn35材料的耐磨性能,评估在压力为5 MPa,加速气体温度为400、600、800℃条件下冷喷涂制备的CuZn35涂层的耐磨性能。通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、三维轮廓仪(3D Profiler)对涂层的微观结构和磨损表面形貌进行分析。结果 当冷喷涂加速气体温度从400℃升至800℃时,CuZn35涂层内部颗粒的变形量不断增大,颗粒之间形成了较好的结合,孔隙率从2.67%降至0.5%以下,硬度从200HV0.3升至242HV0.3,涂层磨损率从3.67 mm³/(N·mm)降至1.80 mm³/(N·mm)。在温度为800℃条件下制备的CuZn35涂层表现出最优的耐摩擦磨损性能,在磨损过程中涂层材料未发生明显的块状脱落现象...     

等离子喷涂Al2O3陶瓷涂层的冲蚀磨损特性

研究了在固体颗粒冲蚀条件下,不同冲击速度、不同磨料尺寸等因素对等离子喷涂Al2O3陶瓷涂层冲蚀磨损率的影响,并在不同条件下与20号钢进行了对比试验,分析了等离子喷涂Al2O3陶瓷涂层的冲蚀磨损特性及磨损机理,提出等离子喷涂Al2O3陶瓷涂层具有脆性特征的冲蚀磨损特性,它适用于细磨料低速冲蚀磨损条件.