NiCrFe-Cr2C3合金超音速活性电弧喷涂涂层性能的研究

采用超音速活性电弧喷涂(HVAA)系统对适用于锅炉四管喷涂用的NiCrFe-Cr2C3合金进行了喷涂试验;通过金相组织研究、SEM检测以及X射线衍射分析,证明其具有良好的组织形貌;同时HVAA所制备的NiCrFe-Cr2C3合金涂层的性能相对于普通电弧喷涂涂层,除了更致密并具有更高的硬度外,涂层成分还具有更多的金属间化合物或络合物,对提高涂层性能有一定影响。     

超音速电弧喷涂制备镍钛涂层的空蚀性能

以1Cr18Ni9Ti为基体,采用超音速电弧喷涂技术制备NiTi涂层,通过扫描电镜、X射线衍射研究了涂层的性能,并用超声波伸缩振动空蚀试验机进行了空蚀试验。结果表明,超音速电弧喷涂NiTi涂层中产生了孔隙和NiO、TiO氧化物相,降低了NiTi的超弹性,使NiTi涂层的抗空蚀性能下降。     

超音速电弧喷涂不锈钢涂层结构强度研究

本文研究了采用超音速电弧喷涂,在４５＾＃钢以无底层和铝青铜找底时涂涂Ｃ３ｒ１３不锈钢涂层的结合强度,测量结果表明,在无底层的条件下,涂层与基体结合强度与普通电弧喷涂相比有较大幅度的提高,而利用铝青铜打底时,涂层与基体结合强度较低,并分析了结合强度提高的原因。     

等离子喷涂镍基合金非晶涂层的组织与性能

用超声气体雾化法制备了一种快凝Ni-Mo-Cr-B合金微晶粉末,使用常规的等离子喷涂工艺可以将该粉末沉积在金属基体上形成一个致密的涂层。该涂层具有较高的结合强度和硬度,在不同的腐蚀介质中显示出较好的耐蚀性和耐磨性.经X射线衍射,差热分析和透射电镜做的微晶结构分析表明,快凝镍基微晶粉末经过等离子喷涂后发生了非晶转变,所获得的非晶涂层具有较高的热稳定性,在600℃以下的温度范围内不发生晶化过程,与此同时对比了同一种粉末采用氧乙炔火焰喷涂的不同工艺后涂层力学性能的差别。     

超音速电弧喷涂不锈钢涂层结合强度研究

本文研究了采用超音速电弧喷涂在 ４５~＃钢以无底层和铝青铜打底时喷涂 ３Ｃｒ１３不锈钢涂层的结合强度测量结果表明,在无底层的条件下,涂层与基体结合强度与普通电弧喷涂相比有较大幅度的提高,而利用铝青铜打底时,涂层与基体结合强度较低,井分析了结合强度提高的原因。     

高Cr含量镍基合金涂层的电弧喷涂制备及其抗氧化性能研究

目的提高高温环境下电厂设备及构件的抗高温氧化性能。方法采用电弧喷涂工艺在Q345钢表面制备高Cr含量镍基合金涂层,对涂层在750℃条件下的抗氧化行为与氧化机理进行了研究,并与未喷涂涂层的Q345钢基体的氧化行为进行了对比分析。结果 750℃高温循环氧化增重试验表明,涂层试样的氧化动力学曲线呈抛物线型,经过非线性拟合,符合抛物线方程ΔW=2.51t0.22,而无涂层基体试样的氧化动力学曲线趋于直线式增长。对氧化前后的涂层试样进行扫描电镜和X射线衍射分析显示,高温下涂层表面生成了连续的Cr_2O_3、NiO等氧化物以及具有尖晶石结构的NiCr_2O_4,这些相均匀致密地分布在涂层中,能够有效地阻碍氧原子侵入基体,抑制氧化过程的持续进行。结论采用电弧喷涂方法在Q345钢表面制备的高Cr含量镍基合金涂层,在高温下表现出良好的抗氧化性能,可有效提高Q345钢制构件的使用温度和工作寿命。     

超音速电弧喷涂FeAINbB涂层的摩擦磨损行为

目的探讨FeAlNbB涂层的制备方法,研究FeAlNbB涂层的组织结构及摩擦磨损行为。方法通过超音速电弧喷涂技术制备FeAlNbB涂层,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)分析FeAlNbB涂层的组织结构及相组成,并利用显微硬度计和摩擦磨损试验机对FeAlNbB涂层的硬度及摩擦学行为进行研究。结果 FeAlNbB涂层主要由α-Fe、Fe_3Al、FeAl相组成,涂层的平均硬度为700HV。在试验参数下,涂层的摩擦系数在0.2~0.4之间,涂层的耐磨性为20#钢的12~33倍,涂层的磨损机理主要以犁沟效应和磨粒磨损为主。结论超音速电弧喷涂制备的FeAlNbB涂层与基体结合良好,组织致密。涂层中无非晶组织,但涂层的硬度、耐磨性能与FeAlNbB非晶态涂层相当。     

几种电弧喷涂涂层抗热腐蚀性能研究

本文研究了两种铁基合金、两种镍基合金的电弧喷涂涂层,在650℃表面涂盐情况下的腐蚀动力学规律,并对腐蚀后的涂层表面进行了分析。试验结果表明,两种铁基合金涂层发生了较严重的以加速氧化为特征的低温热腐蚀,两种镍基合金涂层具有良好的耐蚀性能。其中,国产的SL30材料(一种高铬、高镍合金)制各的涂层抗腐蚀性能与美国的45CT材料相差不多,价格相对较低,是一种综合性能优异的材料。     

铁铬铝、高铬镍、45CT涂层的抗热冲击和耐冲蚀性能的研究

模拟电厂锅炉四管壁实际工作环境，对超音速电弧喷涂铁铬铝、高铬镍、45CT涂层的抗热冲击及耐冲蚀的性能进行了试验研究，研究得出铁铬铝、45CT具有良好的抗热冲击、耐冲蚀性能，它们能满足电厂锅炉的实际需要。     

超音速火焰喷涂镍基合金层的腐蚀失效过程

采用超音速火焰喷涂(HVOF)方法在低碳钢表面制备NiCrBSi合金涂层,利用交流阻抗法(EIS)研究镍基合金层在3．5％NaCl溶液中的腐蚀失效过程。由于喷涂层中存在气体,介质与基底接触前喷涂层的电极电位高于同种材料堆焊层的电位。涂层浸泡初期,孔隙等缺陷的存在破坏了涂层金属表面吸附层的完整性。随着腐蚀介质在涂层中进行渗透,腐蚀集中在孔隙等局部区域进行。最后,介质通过涂层渗达涂层／基底界面,碳钢作阳极遭受腐蚀。馀层的耐蚀性在浸泡初期急剧降低,后因腐蚀产物阻塞孔隙等腐蚀通道而有所上升。腐蚀介质接触碳钢基底后,复合电极的耐蚀性继续下降。     

超音速电弧喷涂锌铝合金涂层的制备及在海水中的腐蚀行为研究

本文介绍了超音速电弧喷涂技术制备锌铝合金涂层的过程和工艺,对涂层进行了电化学测试。结果表明合金涂层可以起到牺牲阳极的作用,同时浸泡一段时间之后合金涂层表面可以生成钝化膜。锌铝涂层可以保护钢铁基体不被腐蚀。     

超音速电弧喷涂NiAl复合涂层的电化学行为研究

目的研究NiAl复合涂层在腐蚀环境下的腐蚀行为及其失效机理,为其在工程中的实际应用提供理论依据。方法采用超音速电弧喷涂技术在20#钢基体表面制备了NiAl复合涂层,在此基础上对涂层的组织结构进行了表征,并对涂层与基体在3.5%NaCl溶液中的极化行为和交流阻抗谱行为进行了对比研究。结果 NiAl复合涂层的表层主要由Ni固溶体、NiAl金属间化合物和少量通过孔隙扩散到表层的Al组成。涂层呈典型的层状结构,结合较致密,表层(Ni)的孔隙率为5.3%,底层(Al)的孔隙率为4.4%。NiAl复合涂层的自腐蚀电位低于基体的自腐蚀电位,能起到良好的阴极保护效果。在测试初期,由于涂层厚度高达380μm,腐蚀介质通过涂层中存在的微裂纹和孔隙进入涂层内部,涂层快速消耗,形成较少的不溶性腐蚀产物,涂层阻抗较小,腐蚀速率较快。随腐蚀时间延长,不溶性腐蚀产物逐渐在孔隙内堆积,涂层内的极化电阻迅速增大,起到延缓腐蚀的作用。结论 NiAl复合涂层更好地发挥了Ni的耐蚀作用和Al的钝化保护作用,结合了两者的长处,表现出更好的耐蚀性能。涂层的自封闭作用是涂层阻抗值增加的主要原因。     

超音速电弧喷涂Ti-Al涂层耐磨性及工艺研究

基于均匀设计试验设计方法，进行了超音速电弧喷涂Ti-A1涂层磨粒磨损试验，在对试验结果进行逐次回归分析的基础上，系统并定量的研究了涂层耐磨性能随着喷涂工艺参数的变化规律，得到了优化后的最佳喷涂工艺参数。     

超音速等离子喷涂Mo涂层的载流摩擦磨损性能

采用超音速等离子喷涂技术在45CrNiMoVA钢表面制备Mo涂层，利用场发射扫描显微镜（SEM）、X射线能谱分析仪（EDS）观测涂层显微形貌与组织成分，分析了载流摩擦中的电接触模型及电弧成因，利用滑动式摩擦试验机研究了电流强度对涂层粗糙度、表面温升及摩擦磨损性能的影响。结果表明：制备的Mo涂层组织致密、氧化程度低，与基体结合方式为“机械铆合”；随电流增加，摩擦副间电弧能量急剧升高，起弧率与表面粗糙度先降低，后上升。其中收缩电阻和微电容产生的自感电动势促进了电弧形成；摩擦副表面的温升由摩擦热、焦耳热、电弧热共同决定，与电流强度呈正相关；摩擦因数受表面粗糙度、材料剪切强度、表面膜等因素共同影响，随电流增加呈下降趋势。此外，载流条件下会出现黏着磨损、氧化磨损、电弧烧蚀等磨损，加剧了涂层剥落与磨粒磨损，但形成的摩擦膜可以有效保护涂层，降低磨损率。     

超音速电弧喷涂NiTi混合涂层及其组织结构表征研究

目的为改善NiTi涂层在工程应用中的不足,研究一种性能更优越的表面喷涂材料。方法先对0Cr13Ni5Mo不锈钢基体表面进行预处理,包括用丙酮清洗(除油、除锈)及喷砂处理(棕刚玉颗粒),选择超音速火焰喷涂技术在基体表面分别制备NiTi/Ni、NiTi和NiTi/NiAl三种混合涂层,并分别采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对三种混合涂层的显微组织结构和形貌及相组成进行表征,同时在显微硬度计上进行硬度试验,测量三种涂层的厚度和硬度,并观察涂层与基体的结合界面形貌,进而对上述三种涂层的组织结构表征进行对比研究。结果 NiTi/Ni、NiTi、NiTi/NiAl涂层的硬度平均值分别为574.3、683.3、735,NiTi/Ni、NiTi、NiTi/NiAl涂层试样的平均厚度分别为279.3、270.5、229.4μm。NiTi/Ni混合涂层的主要组织为Ni3Ti和Ni,NiTi涂层的主要成分为NiTi(B2)相、NiO、TiO以及少量的NiO_2,NiTi/NiAl涂层主要含有NiTi、NiAl及少量的单质Ni和NiO_2。结论 NiTi/NiAl混合涂层的硬度最高,与基体的结合界面最致密,具有极强的抗氧化性,组织较均匀,因此总的来说,NiTi/NiAl混合涂层的性能稳定,工程应用中有望成为更加理想的涂层材料。     

高速电弧喷涂镍铝打底层结构与性能研究

高速电弧喷涂技术是近年来发展起来的新型热喷涂技术，该技术具有优势，高效，低成本等特点，本文实验研究了高速电弧喷涂镍铝打底涂层的组织结构和力学性能，涂层的界面结合强度大于40MPa，显微硬度平均值为210HV，表面粗糙度表征参数Ra值为13．11um，涂层孔隙率为2．26％，涂层主要由镍铝合金和镍，铝氧化物组成，高速电弧喷涂镍铝涂层结合强度高，涂层组织致密，是优良的打底涂层。     

镍铬合金与其电弧喷涂层腐蚀行为研究

模拟燃煤锅炉气氛进行了800℃热腐蚀试验，比较了镍基合金材料与其电弧喷涂层的腐蚀行为，讨论了其抗腐蚀机理。结果表明在试验条件下，镍铬合金表面首先生成了氧化镍和氧化铬的混合层，随后铬发生均匀内氧化，生成氧化铬层。而涂层表面的镍铬尖晶石氧化物薄膜有利于涂层中的铬发生选择性氧化，形成氧化铬和NiCr2O4尖晶石保护膜，使涂层具有良好的抗热腐蚀性能。     

高速电弧喷涂 Mo 涂层性能初探

目的初步研究高速电弧喷涂Mo涂层的综合性能,为进一步发展热喷涂Mo涂层制备工艺提供参考。方法利用高速电弧喷涂设备在45Cr Ni Mo VA钢表面制备Mo涂层,采用场发射扫描电镜、X射线能谱仪、显微硬度测试仪及电子万能试验机等对涂层形貌、成分、显微硬度及结合强度进行表征和测试,并结合断口微观形貌对拉伸断裂机理进行分析。采用CETR-3型多功能摩擦磨损试验机,在润滑条件下对涂层进行不同载荷的摩擦磨损实验,通过磨损体积及表面磨痕微观形貌分析涂层的摩擦磨损性能及机理。结果 Mo涂层具有一定量的微观孔隙,氧化物含量低,与基体结合牢固可靠,平均显微硬度高达416.3HV0.1,平均内聚强度为22.7 MPa。拉伸断口呈脆性断裂,并伴有半熔融颗粒剥落留下的剥落坑。润滑条件下,涂层在10,30,50 N载荷下的磨损体积分别为1.1×107,4.4×107,5.5×107μm3。结论高速电弧喷涂可成功制备Mo涂层,涂层与基体为机械结合。在润滑条件下,涂层的磨损体积随载荷增大而增大,不同载荷下的磨损机理均以粘着磨损为主。     

高速电弧喷涂锌涂层性能研究

使用高速电弧喷涂枪和普通电弧喷涂枪分别制备锌涂层。通过对结合强度、孔隙率、粒子尺寸和粒子飞行速度的测试表明,高速电弧喷涂比普通电弧喷涂的粒子尺寸减小,飞行速度提高,制备的锌涂层结合强度高,孔隙率低。对两种锌涂层进行的强化腐蚀试验表明,封孔处理后的高速喷涂锌涂层具有较好的抗腐蚀性能。