激光重熔热喷涂涂层研究进展

热喷涂涂层存在孔隙度高、组织不均匀、涂层与基体的结合强度差等问题;激光重熔热喷涂涂层可以减少涂层孔隙率,改善涂层微观组织,封闭涂层贯通孔隙,改善涂层与基体的结合强度,提高涂层硬度耐磨性和耐蚀性.但激光重熔会使涂层产生裂纹、成片剥落和出现孔洞;在热喷涂粉末中加入稀土元素和低熔点材料,合理控制激光工艺参数,制备梯度涂层等方法可以改善激光重熔热喷涂涂层的微观组织,提高涂层的使用性能.     

铁基非晶涂层的研究进展与应用

铁基非晶涂层可突破尺寸及室温脆性限制,其优异的力学性能可改善基体材料表面性能,有效拓展铁基非晶合金应用范围。针对非晶合金成分设计准则进行了较为系统的总结,归纳了铁基非晶涂层材料体系,介绍了铁基非晶涂层常用的制备技术,分析了热喷涂和激光熔覆技术对非晶涂层力学性能的影响。综述了铁基非晶涂层耐磨性和耐蚀性的研究现状。影响涂层性能的原因是多方面的,其制备工艺、元素组成、非晶含量、孔隙率、表面粗糙度、硬度及对涂层的后续处理等因素均会对涂层性能产生影响,并分别针对涂层的耐磨性和耐蚀性进行详细阐述。在此基础上,提出高摩擦因数是保证工作人员在甲板正常工作的前提,针对国内研究现状,开发制备出更多可同时兼具高耐磨性和高耐蚀性的铁基非晶涂层体系是突破技术封锁的关键问题。讨论了铁基非晶涂层在军事、航天、海洋防护、核工业、储燃及其他工程设备上应用的前景,介绍了铁基非晶涂层的应用现状及目前存在的问题,并在最后展望了铁基非晶涂层的发展方向。     

胶粘剂对热化学反应法陶瓷涂层性能的影响

采用热化学反应法在工业纯镁、MB2表面制备以MgO为基料的复合陶瓷涂层,并研究了其耐蚀性和耐磨性.结果表明:涂层耐蚀性、耐磨性较基体明显提高;以硅酸钠胶粘剂胶粘制备的涂层性能优于磷酸二氢铝胶粘涂层.     

镁合金热化学反应法制备的Al2O3基陶瓷涂层的性能研究

介绍了采用热化学反应法在MB2镁合金表面制备陶瓷涂层，并采用XRD分析其相结构，分别测试涂层的耐磨性、耐蚀性，结果表明，该涂层中有新相MgMnSiO4生成，且耐磨与耐蚀性相对于基体显著提高。     

热固化温度对轻合金固相反应法陶瓷涂层性能的影响

采用固相反应法在ZL101、MB2表面制备MgO基陶瓷涂层材料,用磷酸铝粘结剂调制料浆制备涂层;MB2分别选用磷酸铝粘结剂和水玻璃粘结剂制备两种陶瓷涂层.结果表明,ZL101固相反应型陶瓷涂层耐磨性、耐蚀性均明显优于基体.MB2表面采用水玻璃粘结剂制备的陶瓷涂层的相对耐磨性、耐蚀性均优于采用磷酸铝粘结剂制备的陶瓷涂层.ZL101陶瓷涂层热固化时有MgAl2O3新相产生;MB2陶瓷涂层热固化时则有MgAl2O3和MgSiO3新相产生.随固化温度升高,涂层性能得到提高.     

热氧化提高钛及钛合金表面性能的研究进展

热氧化作为一种引起广泛关注的钛及钛合金表面改性技术,具有工艺简单、原位生长、薄膜厚度大以及性价比高等特点。通过热氧化表面处理技术能够在钛及钛合金表面形成较厚的由钛氧化层和氧的扩散层组成的硬质氧化膜,氧化膜对材料起到有效的保护作用,提高了材料单一耐磨性、耐蚀性以及生物活性或综合表面性能。从热氧化工艺原理及其对钛及钛合金表面性能影响的角度,综述了热氧化对钛及钛合金表面硬度、耐磨性、耐蚀性、生物相容性等性能影响的研究进展,并对其以后的研究方向进行了展望。通过合理控制氧化温度、氧化时间、氧化气氛及冷却方式等工艺条件,从而得到连续、致密且疲劳性能较好的金红石型TiO_2和氧的扩散层是改善钛及钛合金性能的关键。将热氧化处理与其他工艺相结合,针对性地提高膜层厚度及材料的耐磨性、耐蚀性、生物性能等,以实现复合涂层的制备将是热氧化在钛及钛合金性能改善方面的研究方向。     

高熵合金涂层研究进展

制备各类涂层对材料表面进行强化是提高材料服役性能的重要途径,可根据服役环境要求,在不影响基体性能的前提下,通过调控工艺改变涂层成分、组织结构,从而改善其性能,延长部件的使用寿命.高熵合金及其涂层是近年来材料领域的研究热点,具有优异的强度、韧性、耐蚀性、耐磨性等特点,在表面工程领域的应用发展迅速.通过设计不同体系的高熵合...     

A-100钢表面WC-CoCr涂层和电镀硬铬的性能表征

在A-100钢基体上,利用超音速火焰喷涂(HVOF)工艺制备了WC-CoCr涂层,研究了该涂层的显微结构,测试了涂层的耐磨性和耐蚀性,并与电镀硬铬试样进行了对比。结果表明,WC-CoCr涂层的耐磨性和耐蚀性显著优于电镀硬铬,可以满足飞机起落架耐磨涂层的使用要求。     

激光熔覆陶瓷增强Co基合金涂层摩擦磨损性能研究的现状

耐磨涂层能改善低碳钢等材料制作的机械零件和工程构件的耐磨性,不仅节约了贵金属,还降低了生产成本.激光熔覆技术是一种制备耐磨涂层的方法,包括同步送粉法和预置粉末法,可用来在低碳钢等材料表面制备钴基合金涂层和陶瓷增强钴基合金涂层等.介绍了国内外采用用激光熔覆技术制备的钴基合金涂层和陶瓷颗粒增强钴基合金涂层的耐摩擦磨损性能的...     

热化学反应法制备氧化铝基陶瓷涂层及性能研究

采用热化学反应法在Q235钢上制备氧化铝基陶瓷涂层，对涂层进行结构分析及性能测试。结果表明，涂层在600℃固化产生了新陶瓷相；涂层较致密，与基体结合良好；大大提高了基体的耐蚀性和耐磨性。     

碳纳米管-镍磷化学复合镀层的组织与性能研究

目的研究碳纳米管对Ni-P化学镀层组织与性能的影响。方法将碳纳米管(CNTs)加入到镀液中,采用化学镀的方法在45#钢表面制得碳纳米管-镍磷化学复合镀层。利用扫描电镜、X射线衍射仪综合分析复合镀层的表面形貌和结构,并采用多功能材料表面性能测试仪对复合镀层的摩擦磨损性能进行了研究。利用动电位极化技术对Ni-P-CNTs复合镀层在3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀行为进行了研究。结果Ni-P-CNTs化学复合镀层是非晶态结构,CNTs均匀地嵌埋在基质镀层中。在耐磨性试验中,Ni-P-CNTs复合镀层的磨损率比Ni-P镀层降低了7.6×10~(-11) m~3/(N·m),而平均摩擦因数减小了0.074。在电化学腐蚀试验中,Ni-P-CNTs复合镀层的腐蚀电位比Ni-P镀层正移了222 mV,而腐蚀电流密度降低了5.234×10~(-6) A/cm~2。结论碳纳米管填补了镍磷非晶胞间的间隙,改善了复合镀层的组织结构,使Ni-P-CNTs化学复合镀层具有更好的耐摩擦磨损性能和耐腐蚀性能。     

纳米二氧化钛浓缩浆对硼酚醛环氧涂料性能的影响

目的提高硼酚醛环氧涂料的耐腐蚀性、表面接触角、粘结强度及耐磨性等。方法用纳米二氧化钛浓缩浆改性硼酚醛环氧涂料,制备耐温耐蚀型纳米复合涂料。通过高温高硫原油浸泡试验评价纳米复合涂层的耐腐蚀性能,通过扫描电镜观察、表面接触角测试、粘结强度测试和耐磨性测试等手段分析纳米二氧化钛浓缩浆对涂层性能的影响。结果硼酚醛环氧纳米复合涂层在100℃高硫原油腐蚀浸泡后,微观上没有出现腐蚀坑和裂纹。添加2%纳米二氧化钛浓缩浆的硼酚醛环氧纳米复合涂层与未添加纳米粒子的硼酚醛环氧涂层相比,抗渗性与耐磨性有所提高。720 h腐蚀试验后,纳米复合涂料的粘结强度由试验前的7.7 MPa降低至6.9 MPa。腐蚀过程中,其表面接触角比非纳米涂层高4°~7°。结论高温高硫原油没有破坏硼酚醛环氧纳米复合涂层的形貌结构、粘结强度和耐磨性。添加2%纳米二氧化钛提高了涂层的抗渗透性和表面接触角。     

SiC颗粒尺寸对镍基复合镀层耐磨性和耐蚀性的影响

在正交实验基础上,对比研究微米SiC(平均粒径1.5 μm)和纳米SiC(平均粒径20 nm)增强复合镍基镀层的摩擦磨损行为和耐腐蚀性能.通过TEM、SEM、EDX和XRD等手段研究颗粒分散状态以及复合镀层的表面和截面形貌、成分及相结构.采用球-盘滑动摩擦磨损试验机研究复合镀层的耐磨性.电化学阻抗谱测量在3.5%的NaCl水溶液中进行.结果表明:微米级颗粒增强复合镀层可以获得更高的表面硬度,两种增强复合镀层具有相似的摩擦磨损行为.电化学阻抗谱分析表明:SiC颗粒的加入可以提高镀层的耐腐蚀性,且纳米颗粒复合镀层具有更好的耐蚀性.     

超疏水Co-MoS2复合镀层的制备及其性能

采用一步电沉积法制备了具有优异耐磨耐蚀的超疏水Co-MoS₂复合镀层。利用扫描电镜、X射线衍射仪、激光共聚焦显微镜、接触角测试仪及电化学工作站等系统研究了电流密度和电沉积时间对复合镀层的微观形貌结构、润湿性、自清洁效果、耐磨和耐蚀性能的影响规律及机理。结果表明,当电流密度为20 A/dm²,电沉积时间为30 min时,Co-MoS₂复合镀层实现超疏水效果,接触角达到最大值约151.4°,具有良好的自清洁防污性能。在2.5 kPa压力下与800 目砂纸摩擦1200 mm后,镀层表面仍具有高于146°接触角的良好疏水性,表现出优异的耐磨性能。该超疏水复合镀层还具有较好的耐腐蚀性能。一步电沉积法简单、经济高效且环保制备了高性能超疏水复合镀层,可望实现超疏水材料的实际应用。     

Investigation of Wear and Corrosion Protection of AlSi20 Coatings Produced by Plasma Spraying and Laser Cladding on AZ31B

Magnesium and magnesium alloys are the lightest structural materials with an approximate density of 1.7 g/cm² (density of aluminum ~2.7 g/cm²). Due to poor corrosion and wear resistance properties, they need to be coated for usage in service conditions under corrosive and tribological loads. AlSi20 was found to be a suitable coating material to improve the wear and corrosion protection properties of magnesium alloys. Within this work, AlSi20 coatings were applied by plasma spraying, laser cladding, and a combination of both processes. First, the coatings are characterized by their microhardness and residual stresses formed within the coating during the different coating processes. Then, these coatings were investigated regarding corrosion resistance in 3.5% sodium chloride solution in a three-electrode setup to obtain electrochemical corrosion characteristics. Abrasive wear was investigated using a pin-on-disk tribometer and the abrasion rate was calculated. Resistance against shock loads was tested by applying a cyclic load at 50 Hz to investigate the resistance against impact stresses.     

铝合金表面化学镀 Ni-Co-P / SiC 复合镀层的组织与性能研究

通过化学镀的方法,在铝合金表面成功地制备了Ni-Co-P/SiC复合镀层。对复合镀层的表面形貌、化学成分、晶态结构、硬度进行了表征分析,通过电化学测试对其耐腐蚀性进行了研究。结果表明:SiC纳米微粒起到了提高Ni-Co-P合金镀层硬度的作用,向镀液中加入12 g/L SiC纳米微粒时,复合镀层的硬度达到最大值524HV;Ni-Co-P/SiC复合镀层能增强铝合金材料的耐蚀性能,镀液中SiC微粒的质量浓度为9 g/L时,复合镀层的耐腐蚀性相对最好。     

超声辅助电沉积纯锌镀层的制备及耐磨、耐蚀性能研究

锌镀层由于其自腐蚀电位负、屏障作用良好而被广泛应用于海洋钢铁设施上。本工作将超声引入电沉积体系,利用超声辅助的方法在20#碳钢表面电沉积锌镀层,研究了超声功率变化对锌镀层性能的影响。沉积电位监测、电流效率计算结果显示,超声的引入能够明显增大电流效率,有利于节约电能。扫描电镜 (SEM)、X射线衍射仪 (XRD)、原子力显微镜 (AFM) 等结果显示,锌镀层晶体颗粒变小,形成的镀层更致密、均匀。磨耗测试、电化学阻抗谱 (EIS)、极化曲线 (Tafel) 等结果显示,超声的引入使得锌镀层耐磨性与耐蚀性能明显提升。     

镁合金的腐蚀特性及防护技术

镁合金作为最轻的金属结构材料,在汽车、3C、国防军工、航空航天等领域具有广阔的应用前景,但耐蚀性较差是其大规模应用的瓶颈。介绍了镁合金的腐蚀机理,包括全面腐蚀、局部腐蚀、电偶腐蚀等,以及影响镁合金耐腐蚀的因素,根据不同介质中的具体腐蚀情况,对影响镁合金腐蚀的三大因素作了重点介绍,从而总结出提高镁合金防腐性能的两个研究方向,一是改善镁合金的本征耐蚀性,即通过优化合金成分,改善镁合金的微观组织等方式提高材料的耐蚀性;二是采用表面防护处理技术,通过表面防护层对基体进行保护,隔离腐蚀介质与基体。然后详细综述了净化合金成分、开发新型耐蚀镁合金、改善镁合金的表层微观组织等提高镁合金本征耐蚀性的方法,以及有机/聚合物、金属/化合物镁合金耐蚀涂层的研究现状。最后指出了镁合金防腐技术研究过程中存在的问题和今后的发展方向。     

Effect of Mo and Co additions on the microstructure and properties of WC-TiC-Ni cemented carbides

In this work, the effects of 1.0 wt.% additions of Mo and Co on the microstructure and properties of WC-TiC-Ni cemented carbides were investigated using scanning electron microscope, mechanical properties tests, corrosion resistance and abrasion resistance tests. The results show that 1.0 wt.% Mo addition can refine the WC grains and increase the hardness. Moreover, with the addition of minor Mo, the corrosion resistance and abrasion resistance of alloys improved significantly. The addition of 1.0 wt.% Co can inhibit the growth of WC grains, improve the density and hardness slightly, and enhance the abrasion resistance of cemented carbides. However, the minor Co has negative effect for the corrosion resistance.     

大风沙地区铝合金接触网零部件表面处理的优选

目的提高铝合金接触网零部件表面耐磨损性能,以增加其在大风沙地区的使用寿命。方法对接触网零件切割进行试样制备。在硅酸盐体系电解液中,采用20 k W直流脉冲微弧氧化设备对试样表面进行微弧氧化处理,电解液为硅酸盐,氧化时间为30 min。同时制备阳极氧化处理的平行试样。通过硬度测试、摩擦磨损试验以及扫描电子显微镜(SEM)测试,分别评价两种表面处理方式的表面硬度、耐磨性能,利用中性盐雾试验来评价其耐腐蚀性能,并通过扫描电子显微镜来观察两种膜层的差异。结果通过对铝合金接触网进行阳极氧化和微弧氧化处理能明显提高表面耐磨性。阳极氧化膜层硬度为350.3HV,微弧氧化膜层硬度约为阳极氧化膜硬度的4倍,达到1510.8HV。经过HT-600高温摩擦磨损试验机30 min的磨损试验,铝合金基体质量损失2 mg,阳极氧化膜质量损失0.8 mg,而微弧氧化膜的质量损失只有0.15 mg左右,且微弧氧化膜层表现出了更好的耐腐蚀性能。结论微弧氧化膜层能表现出更加优异的耐磨及耐腐蚀性能,因此微弧氧化更适合大风沙地区铝合金零件的表面处理。