模具表面等离子喷涂陶瓷涂层性能的检测与分析

根据等离子喷涂陶瓷涂层机理，对涂层的金相组织、厚度、密度、孔隙度以及涂层的结合强度、硬度、耐磨性和涂层表面粗糙度等性能进行测定和分析，阐述模具表面等离子喷涂陶瓷涂层性能的检测与分析技术，为模具修复提供技术保证。     

智能纳米涂层

美国威斯康星州的Milwaukee大学新近开发成功一种新颖的纳米涂层技术,这种涂层几乎可以涂覆到任何材料（包括金属、玻璃直到硅）的表面从而修复其表面蚀坑（点蚀）和肤浅的断裂破损。这种涂层也能阻止材料的进一步破损。采用溅射沉积法在金属表面上沉积纳米涂层,其纳米晶覆盖包括任何损伤在内的材料表面。例如在金属材料表面形成的智能纳米陶瓷涂层可以由HfO2、ZrO2和Al2O3组成,这种保护涂层显示出不同于微观组织较粗的陶瓷涂层的性质。     

大气等离子喷涂TiB2-TiC-Co涂层的组织与性能

利用Co-Ti-B4C自蔓延体系合成TiB2-TiC-Co复合陶瓷粉末，并结合大气等离子喷涂技术在Q235 钢基体表面制备TiB2-TiC-Co陶瓷涂层，研究了自蔓延产物和涂层的相组成、显微组织，以及涂层的结合强度和抗磨损性能。结果表明：Co-Ti-B4C体系自蔓延产物的物相中，除了少量剩余的NaCl添加剂衍射峰外，主要由TiB2和TiC陶瓷相的强衍射峰组成；产物断面中，两相陶瓷颗粒细小。随Co含量增加，TiB2-TiC-Co涂层表面盘状组织增多，表面逐渐平滑，截面涂层厚度均匀，组织致密性逐渐增加；结合强度和耐滑动磨损性能呈先升高后降低的变化趋势。Co含量为10wt.%时，涂层的结合强度和耐滑动磨损性能最好，涂层的滑动磨损机制主要为粘着磨损和层状剥落磨损。     

激光熔覆镍基合金和Ni/WC涂层的磨损特性

采用热喷涂方法预置0．5mm厚度的涂层，研究在激光熔覆过程中不同的激光功率对涂层组织特性的影响，对镍基合金涂层和Ni/WC陶瓷涂层进行耐磨实验，结果表明，两种涂层存在不同的磨损特性，WC陶瓷颗粒在涂层及其表面的均匀分布可提高涂层的耐磨性，硬度和韧性的相互匹配是提高材料磨性的有效方法。     

梯度过渡复相陶瓷涂层的制备及其耐磨性能研究

采用幂函数分布形式设计梯度过渡涂层，以Ti-B4C—C团聚粉和Ni-A1自粘结复合粉的混合物为自蔓延反应火焰喷涂体系，在45号钢基体表面制备了Ti（Cx，Ny）TiB2和NimA1n梯度过渡的复相陶瓷涂层，研究了梯度过渡涂层的组织特点与耐磨性能。研究表明，当梯度指数为1，涂层按6层设计时，涂层为典型的多相非均质结构。Ti（Cx，Ny）-TiB2复相陶瓷与NimA1n金属间化合物实现了沿涂层厚度方向的梯度过渡连接。梯度过渡陶瓷涂层的耐磨性是普通45号钢耐磨性的14倍，涂层磨损失效过程受粘着磨损与磨粒磨损共同作用，失效过程中陶瓷相的剥落是涂层磨损的关键环节，涂层中的粘接相、氧化物相和孔隙对涂层磨损有重要影响。     

热化学反应型陶瓷/渗铝复合涂层耐蚀性能研究

在工业纯铜表面制备热化学反应型陶瓷涂层,然后进行粉末渗铝(850℃×10 h),在纯铜内表面形成Cu-Al渗铝层,从而获得陶瓷/渗铝复合涂层.组织结构分析发现,渗铝层获得α+γ<,2>组织,陶瓷涂层形成了新的陶瓷相.耐蚀实验结果显示,复合涂层在酸、盐介质中,耐蚀性较纯铜分别提高17.11倍、15.72倍.     

铝热-自蔓延高温合成钢管内表面陶瓷涂层的工艺研究

本文研究静态、铝热-自蔓延高温合成方法形成钢管内表面陶瓷涂层的工艺，确定了影响涂层质量的工艺因素，并分析了陶瓷涂层的组织和硬度分布。     

液相脉冲放电制备Ti(C,N)多元陶瓷涂层

TiN类涂层目前主要采用物理气相沉积方法进行制备,本文提出了一种TiN类涂层的低成本制备方法,该方法将Ti块体材料作为工具电极置入乙醇胺液相介质中,通过液相脉冲放电涂层技术在45钢表面制备出Ti(C,N)陶瓷多元涂层。对涂层组织形貌、物相结构等进行了分析。结果表明,所制备的陶瓷涂层厚度约为20μm,主要物相为Ti(C0.3,N0.7);涂层表面显微硬度可达1 780HV以上,涂层表面有不规则的放射状突起边缘。透射电镜分析结果表明,涂层晶粒尺寸均匀细小,选区花样谱图揭示了涂层等轴晶粒具有晶体学上的随机取向,晶体结构为面心立方。     

用铸铁粘结金刚石砂轮磨削加工陶瓷涂层的对比性研究：ELID方法和旋转磨削方法

陶瓷涂层包括化学气相沉积碳化硅(CVD-SiC)，等离子喷涂沉积氧化铝(PSD-Al203)，等离子喷射沉积氧化铬(PSD-Cr203)等，这些陶瓷涂层具有特殊的结构、物理和力学性能。目前还没能很好地建立起将这些陶瓷涂层精确有效地加工到所需要的质量要求的加工方法。在本文中，为了研究用ELID方法和旋转磨削方法在加工这些陶瓷时的特殊方面，进行了对比试验。对两种方法所产生的表面粗糙度的稳定性，材料性能对磨削结果的影响，磨削后陶瓷涂层的显微结构等都进行了详细分析。     

用于高速高效加工的PVD超级ZX涂层

日本住友电工硬质合金公司成功开发了用于切削刀具、由纳米级TiAlN和AlCrN超薄涂层交替排列（多达约千层）组合而成的厚涂层——PVD超级ZX涂层（见图1）。这种新型涂层的物理特性见表1。与原有涂层（TiN和AlN的多层涂层）相比,新涂层提高了铝含量,并实现了性能最优化：涂层硬度提高了40％（从原有涂层的40GPa提高到56GPa）;     

热喷涂法制备金属／陶瓷涂层

在金属表面制备陶瓷涂层，可以发挥金属和陶瓷两种材料的优异性能，本文综述了各种热喷涂法制备陶瓷涂层的发展状况，工艺原理，特点和应用以及陶瓷涂层的性能，并介绍了金属基陶瓷梯度涂层的发展现状及设计。     

加工高硬度模具用涂层硬质合金球头立铣刀

日本住友电工公司开发了一种用于加工高硬度（≥60HRC）模具的GS涂层硬质合金球头立铣刀，其特点为：采用硬度与韧性兼优的超细颗粒硬质合金作为铣刀基体；采用新涂层技术在基体表面涂覆耐热性与润滑性兼优的涂层材料；采用高精技术加工球头切削刃。     

钢表面激光熔覆Fe基TiC陶瓷涂层的研究

采用高功率ＣＯ２激光器在２０钢表面熔覆Ｆｅ基自熔合金与ＴｉＣ陶瓷涂层，通过对其显微组织特征，化学成分和硬度分布以及耐磨性的分析测定，表明在选取合适的工艺参数条件下，可获得硬度高而又无孔洞的Ｆｅ基ＴｉＣ陶瓷涂层。     

激光复合热喷涂技术制备陶瓷基涂层研究现状

当下我国航空航天、轨道交通、海洋钻探等先进制造业取得了迅猛发展,装备关键零部件面临高温、重载、强蚀等极端复杂的表界面问题,迫切需要开发新型表面涂层技术和先进材料体系解决工业界面临的困境。激光复合热喷涂技术具有热喷涂和激光熔覆2种工艺的优点,在制备低缺陷–强结合–高性能陶瓷基复合涂层方面具有独特优势,可以显著提升装备零部件表面的耐磨、耐蚀和抗氧化等性能。首先从涂层的组织形貌、腐蚀、抗氧化及抗热震性能方面阐述了激光重熔对等离子喷涂YSZ陶瓷涂层的影响机制。其次梳理了激光重熔工艺对等离子喷涂Al₂O₃基陶瓷涂层在显微结构、硬度、耐磨和抗热震性能方面的研究成果;总结了激光重熔对以Co-WC和NiCr-Cr₃C₂为典型材料体系的陶瓷/金属复合涂层结构和性能的影响;总结了激光重熔/原位辅助冷喷涂陶瓷基涂层(B4C/Ti+Al等)和原位辅助等离子喷涂陶瓷基涂层(WC基等)的组织和性能特点。最后指出,探寻更多涂层材料体系、研发激光复合热喷涂新技术和实现成形工艺自主智能优化等是激光复合热喷涂陶瓷基涂层技术未来的重点发...     

耐热钢表面等离子喷涂NiCrAlY＋(ZrO2＋Y2O3)热障涂层性能研究

利用等离子喷涂法在耐热钢1Cr18Ni9Ti基体表面喷涂NiCrAlY＋（ZrO2＋Y2O3）陶瓷热障涂层，并进行高温隔热性能试验，用XRD、SEM检测了试样的金相组织、结构及形貌，结果表明，陶瓷热障涂层与1Cr18Ni9Ti基体结合紧密；表面陶瓷层经高温氧化后处理后其硬度显著增高；进行850℃高温隔热性能试验，1Cr18Ni9Ti表面热障涂层隔热能力显著提高，达75℃。     

钛合金表面激光熔覆陶瓷涂层的研究进展

针对钛合金在实际应用过程中存在硬度低、耐磨性差、高温易氧化以及生物活性低等问题,国内外学者利用陶瓷材料较高的硬度、优异的耐磨性和高温抗氧化性能的特点,以及激光熔覆技术可以实现涂层与基材的冶金结合,较高的冷却速率使涂层内部晶粒得到细化的优势,开展了钛合金表面激光熔覆陶瓷涂层的广泛研究。首先简要概括了钛合金表面激光熔覆陶瓷材料的特点,介绍了在激光熔覆过程中常见的陶瓷材料以及所具备的特殊性能。从陶瓷涂层制备方式和陶瓷材料体现的功能两个方面,综述了国内外的研究特点、现状和进展。对比分析了激光制备纯陶瓷涂层、激光制备陶瓷与金属合金复合涂层、激光原位合成陶瓷复合涂层、激光制备陶瓷梯度涂层的优缺点。介绍了在钛合金表面激光熔覆耐磨涂层、高温抗氧化涂层、耐蚀涂层和生物涂层的进展,分析了陶瓷材料在提高相关性能时所发挥的作用。最后针对钛合金表面激光熔覆陶瓷材料存在的问题,对钛合金表面激光熔覆陶瓷涂层未来的发展趋势进行了讨论与展望。     

激光重熔等离子喷涂Al2O3–13 %TiO2涂层的组织结构

采用等离子喷涂方法制备Al2O3–13%TiO2涂层,对涂层进行激光重熔处理。利用电子扫描显微镜(SEM)观察涂层断口组织,金相截面组织和金相表面组织形貌,分析激光重熔处理后涂层的凝固过程。结果表明:激光重熔处理,使涂层由块状结构转变为平行排列,垂直于基体方向生长的柱状晶和柱状枝晶结构。由于金属基体温度低、散热快,使得陶瓷涂层上下温差大,诱发了陶瓷晶粒的定向生长,这是使陶瓷晶粒垂直于基体生长的主要原因。     

激光熔覆陶瓷涂层的组织和性能的研究现状

激光熔覆陶瓷涂层技术是一项新兴的高新技术。该技术利用高能密度的激光束实现金属基体与表面陶瓷层的冶金结合，从而使金属表面获得高的耐磨性、耐热性、耐高温和抗氧化性等综合性能。1激光熔覆陶瓷涂层的组织1．1陶瓷涂层材料和基体材料按组成不同，陶瓷分为氧化物和非氧化物两大类。常用氧化物陶瓷有Al2O3、ZrO2等。非氧化物陶瓷主要是由金属、类金属与C、N、B、Si等元素组成的化合物。陶瓷还可按功能分类。在热功能方面，耐热性较好的有AI刃3、MgO、ZtOZ、TIN等；绝热性较好的有SIO。、AI刀3、SIOZ、AI刀3等。在力学性能方…     

车削钢件用涂层刀具材料GC4225

在以汽车制造业为主的钢件车削加工中，可转位车刀片大都使用具有良好通用性的P25类硬质合金材料。近来，山特维克公司开发了一种在切削性能方面有大幅度提高的涂层刀具新牌号GC4225。它具有以下特点：①基体采用一种经过优化的具有梯度组织成分的硬质合金新材料，其韧性和抗高温塑性变形能力兼优，对于抑制表面裂纹扩展和抗崩刃具有显著效果；     

铝热自蔓延高温合成钢管内衬陶瓷涂层的研究

采用铝热自蔓延高温合成法（ＳＨＳ）在碳钢钢管内壁涂覆一层均匀致的陶瓷涂层。研究了不同组成的陶瓷涂层显微组织特征，相组成和硬度，结果表明，添加ＳｉＯ２作为稀释剂可以形成低熔点的硅铝化合物Ａｌ６Ｓｉ２Ｏ１３，减少了涂层孔隙，改善了涂层的组织结构，但添加过量的Ａｌ对涂层的组织结构与性能不利。