激光重熔对Ni-WC涂层组织与开裂的影响

利用火焰喷涂的方法在45钢基体上制备了Ni-WC涂层,并对涂层进行激光重熔处理。通过扫描电镜、能谱仪、XRD分析了其界面结合界面组织的生长形态、元素及残余应力分布特性。结果表明,经激光重熔后,涂层变得致密,且涂层与基体发生相互扩散;激光重熔后WC颗粒部分烧损,获得了WC颗粒均匀分布的涂层,实现了涂层与基体界面良好的冶金结合;火焰喷涂制备的涂层为拉应力,会导致微裂纹扩展,而激光重熔处理后的涂层则表现为压应力,使涂层表面裂纹产生闭合效应。     

汽车发动机缸体的表面改性行为研究

对汽车发动机缸体内壁进行了等离子喷涂和火焰重熔处理,研究了Ni60、Ni60+12%WC和Ni60+12%WC+6%Mo合金粉末涂层的微观组织,对比分析了3种涂层的孔隙率和耐磨性。结果表明,等离子喷涂涂层与基体之间主要以机械结合为主,而火焰重熔处理后的涂层与基体实现了良好的冶金结合。重熔后涂层的孔隙率明显降低,而耐磨性显著提高。无论是喷涂涂层还是重熔涂层,磨损量从大至小的顺序均为:Ni60Ni60+12%WCNi60+12%WC+6%Mo。     

热喷涂层的重熔技术及其发展现状

为了减小热喷涂层中的孔隙率和氧化物夹杂,改善其与基体的结合强度,有必要对涂层进行重熔处理。本文综述了近年来出现的各种涂层重熔处理工艺,包括激光重熔、电子束重熔、钨极氩弧重熔、火焰重熔、感应重熔和整体加热重熔等,对它们的原理、特点及其应用进行了介绍,并比较了各重熔工艺的差异。     

热喷涂Ni基复合涂层重熔处理的研究现状

热喷涂Ni基复合涂层因具有耐磨、耐腐蚀及耐高温等特点,被广泛应用于机械零件的表面修复和保护。但是,热喷涂层为典型的层状结构,具有微缺陷含量较高、与基体结合强度低等特点,难以适应苛刻的工作环境,其应用和发展受限。重熔处理可以消除热喷涂层的层状结构,消除或部分消除孔隙、裂纹等微缺陷,使涂层与基体形成冶金结合,提高涂层的使用性能。本文首先介绍了几种适用Ni基复合涂层的重熔技术(即激光重熔、火焰重熔、感应重熔等),随后介绍了重熔处理对Ni基复合涂层表面完整性(即微缺陷、结合强度和硬度)的影响,接着分析了重熔处理对Ni基复合涂层两种服役性能(即耐磨性、耐腐蚀性能)的影响,最后总结了目前在关于Ni基复合涂层重熔技术研究中存在的问题,进而探讨了相应的解决方案,并指出挖掘新的表面重熔技术和对不同的材料体系进行针对性研究是未来重点发展的方向。     

20#钢激光熔覆-重熔Ni基涂层及其高温磨损行为

应用激光熔覆法,采用镍基NiCrSiB粉末,在20#钢表面制备了熔覆涂层,并用激光重熔涂层。观察了熔覆-重熔层的形貌,检测了其相组成和高温耐磨性能,结果表明:所制得熔覆-重熔层组织均一、致密,与基体形成了良好的冶金结合;经重熔处理后,熔覆层表面的裂纹显著减少;熔覆-重熔层的硬度提高到基体的5倍,高温磨损率约为基体的1/3。熔覆-重熔层耐磨能力的增强除因其与基体形成了良好的冶金结合和硼化物、硼碳化物等析出相的强化作用外,也是重熔减少微裂纹的结果。     

Ni60合金粉末炉内重熔工艺及耐磨性研究

目的 获得45钢表面重熔Ni60粉末的最佳重熔工艺,以期提高涂层的耐磨性能.方法 在Ni60合金粉末中加入A型、B型两种胶,滴入适量酒精,制作Ni60预制涂层;采用预粘接法+炉内重熔二步法工艺,在45钢表面重熔镍基合金涂层,通过金相组织实验、显微硬度实验,分别研究重熔温度对所得试样基体至涂层组织形貌和显微硬度的影响,讨论温度对所获试样基体至涂层组织与耐磨性的影响.结果 重熔温度达到1000℃、1100℃时,基体与涂层形成机械咬合的组织形态;1200℃时,基体与涂层形成机械咬合与冶金结合相结合的组织形态,涂层中硬化相数量增多,大小、分布均匀,缺陷最少.1100℃重熔所得涂层的平均显微硬度最高,达到496 HV;1200℃重熔所得试样分界线处的平均显微硬度最好,达到389.7HV,且该温度下所得试样的硬度曲线分布最有规律.结论 45钢基体表面重熔Ni60合金粉末,重熔温度为1200℃时,可有效改善涂层与基体的结合方式,获得机械结合与冶金结合的组织形态;此温度下,涂层组织均匀、细密,试样硬度分布有规律、波动不大,耐磨性最好.     

不同方法制备NiCrBSi涂层的结构与摩擦学性能

采用氧-乙炔火焰喷涂、高频感应重熔和高频感应熔覆技术分别在45钢基体上制备3种NiCrBSi涂层。利用金相显微镜、场发射扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和显微硬度计等测试了涂层的显微组织及性能;采用CETR摩擦磨损试验机考察了3种涂层在干摩擦条件下的滑动磨损性能。结果表明:火焰喷涂层与基体间的结合为机械结合,其内部以γ-Ni为主,硬质相较少,涂层孔隙率高;经过感应重熔处理之后,涂层与基体间结合方式由机械结合变为冶金结合,涂层内硬质相含量增加,孔隙率降低。高频感应重熔层与高频感应熔覆层物相相似,主要由γ-Ni、Cr7C3、Cr23C6和CrB等组成,涂层与基体呈良好的冶金结合,硬质相分布均匀。感应重熔层与感应熔覆层耐磨性相当,均优于普通火焰喷涂层。     

激光重熔喷射电沉积纳米晶镍涂层微观结构

采用喷射电沉积法在45钢基体表面制备了纳米晶镍涂层,研究了激光重熔工艺对组织的影响.用扫描电镜、X射线衍射仪和显微硬度计分析了涂层表面形貌、微观结构和显微硬度.结果表明,在优化的工艺参数下,喷射电沉积制备的镍涂层表面较平整、结合较致密,由平均尺寸为13.7 nm的纳米晶颗粒组成,但晶粒间仍有一定的间隙;经激光重熔后,熔融区内的晶粒尺寸明显减小,使涂层致密化程度得以提高并使涂层与基体由机械结合变为冶金结合,因此激光重熔处理后涂层的显微硬度明显提高.     

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.     

激光重熔对火焰喷涂CrFeAlTi涂层组织与性能的影响

利用火焰喷涂技术在中国低活化马氏体(CLAM)钢表面制备了CrFeAlTi涂层,然后通过5 kW横流CO_2激光器对该涂层进行多道搭接重熔处理。分别采用体视显微镜、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计、摩擦磨损试验机以及基体拉伸试验等分析测试手段对重熔前后涂层显微组织、物相组成、显微硬度、耐磨性能以及界面结合强度进行了研究。试验结果表明:激光重熔处理消除了火焰喷涂CrFeAlTi涂层的层状组织结构、孔洞、裂纹等缺陷,使涂层表面光滑、平整,内部组织致密、均匀,与基体形成了良好的冶金结合界面。火焰喷涂涂层表层物相主要为Al_2O_3、TiO、CrO_(0.87)、AlFeO_3、Cr_3C_2和Fe-Cr,激光重熔后涂层表层主要物相为Al_2O_3、TiO_2、(Al_(0.948)Cr_(0.052))_2O_3和Cr_7C_3。激光重熔涂层的平均硬度约为1864.2 HV0.2,比火焰喷涂涂层提高了约1倍。激光重熔涂层在室温干滑动摩擦条件下的耐磨性能明显优于火焰喷涂涂层与基体CLAM钢。激光重熔后涂层与基体的界面结合强度显著提高。     

等离子喷涂-物理气相沉积高温防护涂层研究进展

等离子喷涂-物理气相沉积（PS-PVD）是基于低压等离子喷涂发展起来的一种新型多功能薄膜及涂层制备技术。由于其独特的等离子射流特征,可实现气液固多相涂层沉积,获得非视线沉积。文中首先介绍了国内外PS-PVD技术等离子体数值模拟和在线检测技术的研究现状,其次讨论了PS-PVD羽-柱状结构热障涂层的形成机制及与传统热障涂层在热导率、抗冲蚀等性能方面的差异,阐述了PS-PVD技术制备环境障涂层的研究进展,最后对PS-PVD技术沉积高温防护涂层的优势和存在的问题进行了总结。     

无溶剂环氧涂料内涂层技术在输卤工程中的应用

论述了在淮安采输卤工程上采用无溶剂环氧涂料内防腐的新工艺、新技术。本工艺是一种耐腐蚀、耐油、耐水、无毒、无污染的绿色工艺，并展望了无溶剂环氧涂料内防腐技术的发展应用前景。     

铝合金陶瓷涂层的研究进展

铝合金具有密度小、质量轻、成形加工性好等诸多特点,逐渐成为汽车、摩托车轻量化和节约能源的理想材料,但铝合金硬度低、耐磨性差的缺点,制约了它在一些重要零部件上的应用.铝合金表面陶瓷化技术使其与陶瓷材料互相复合,取长补短,使得铝合金表面性能得到了一定程度的提高.综述了铝合金陶瓷涂层技术的研究现状,介绍了制备涂层的主要工艺方法,技术特点,主要包括热喷涂法、激光熔覆、阳极氧化、溶胶-凝胶等,并展望了铝合金陶瓷涂层技术的发展趋势.     

超高速激光熔覆技术研究现状及发展趋势

超高速激光熔覆技术作为一项新兴表面技术,具有熔覆效率高、粉末利用率高、涂层与基体间冶金结合、涂层稀释率低、基体热影响区小、表面粗糙度小、可轻易制备薄涂层,且整个过程绿色无污染等优点,成为替代电镀硬铬最具潜力的表面技术手段之一。系统概述超高速激光熔覆技术当前技术水平、研究进展及应用现状,对于其大规模推广具有重要意义。首先介绍超高速激光熔覆的技术特点及优势。其次,重点从超高速激光熔覆关键工艺参数、涂层组织结构及性能、熔覆材料、 工艺过程数值模拟四个方面对超高速激光熔覆技术的国内外研究现状进行综述。随后,总结超高速激光熔覆技术在工业领域的应用现状。最后,对超高速激光熔覆技术的未来发展方向及趋势进行展望。主要总结超高速激光熔覆各工艺参数及熔覆层组织结构、性能之间的构效关系,为超高速激光熔覆技术的广泛应用提供借鉴和指导。     

涂饰技术在塑料模内的应用

随着人们对塑料制品质量要求越来越高，高性能和多功能塑料制品已成为开发热点。本文介绍了涂层功能、涂料种类和性能、涂饰工艺，最后列出了各种塑料制品的应用实例。     

锆合金包壳表面涂层的制备进展

锆因其极低的中子吸收截面、较高的熔点和优良的耐腐蚀性等特点,在核技术领域得到大量应用,主要作为核燃料的包壳材料。2011年日本福岛核事故后,事故容错燃料(ATF)的开发成为研究热点,尤其着重提高包壳材料的抗高温氧化性,而在锆合金表面制备涂层是提高该能力的重要途径之一。评述了锆合金包壳表面涂层的种类、性能、制备方法及各种方法的特点与发展。指出激光熔覆、等离子喷涂和冷喷涂都有沉积速率快、涂层厚的特点,但涂层过厚将降低核燃料的中子经济性。激光熔覆和等离子喷涂制得的涂层内应力大,存在较多气孔甚至微裂纹。冷喷涂涂层的应力和气孔得到改善,但喷涂法都存在粉尘及噪声污染等问题。重点分析了磁控溅射法(MS)和电弧离子镀(AIP)两种物理气相沉积技术在包壳涂层制备中的应用现状、存在的问题及未来发展方向。指出磁控溅射法因沉积速率可控、涂层的内应力小及涂层组分可调整等优势而应用最广。电弧离子镀因涂层致密、结合力强而最具发展潜力。这为进一步促进锆合金表面涂层的制备与研究提供了参考。     

金属表面溶胶-凝胶防腐蚀涂层的研究进展

在各种防腐蚀的方法中,溶胶-凝胶法是一种操作简单、环境友好、成本低廉的表面涂层制备技术,被广泛应用于许多金属材料表面的腐蚀防护上。简单地介绍了溶胶-凝胶法的基本原理以及易改性、易控温、无污染的优点,重点阐述了影响涂层耐腐蚀性能的相关工艺参数,包括水解温度、p H值、陈化时间、反应物浓度、热处理温度等。详细综述了溶胶-凝胶法制备防腐蚀涂层工艺的特点与研究现状,经过单一无机氧化涂层到多元复合涂层的发展,涂层的性能得到提升,应用范围更加广泛。介绍了溶胶-凝胶涂层的3个防腐蚀机理,包括屏蔽作用、缓蚀钝化作用、牺牲阳极保护作用,阐述了涂层的防腐蚀机制,为研究新的防腐蚀工艺提供理论基础。最后,总结了目前防腐蚀涂层研究过程中所遇到的困难,并展望了可能的解决方法,为未来的研究提供了发展方向。     

核燃料包壳锆合金表面铬涂层研究进展

锆合金凭借其较低的热中子吸收截面、优异的抗辐照性能以及良好的核燃料相容性等优点,被广泛应用于压水堆燃料包壳.福岛核事故后,表面铬涂层改性的锆合金成为耐事故包壳材料的重点研究方向之一,被认为是短期内最有可能投入商业应用的技术.综述了近年来核燃料包壳锆合金表面铬涂层的研究成果.介绍了铬涂层在事故条件下和正常工况条件下的性能优势,分析了其与锆合金基体在热性能上的匹配特性,重点对比了现有的铬涂层制备方法的优缺点,包括激光熔覆、喷涂、物理气相沉积等.其中激光熔覆和喷涂技术具有沉积速度较快、工艺条件相对简单的特点,但涂层厚度和粗糙度偏高,均匀性较差.物理气相沉积技术制得的涂层综合性能好,不足之处是涂层沉积速率较低,沉积过程需要高真空环境.兼顾高质量和低成本且适合商业化生产的包壳管表面铬涂层制备工艺仍有待于深入研究.归纳了铬涂层的高温氧化失效机制,提出在高温氧化过程中,涂层的分层、残余铬层的消耗以及锆元素沿铬晶界的扩散,是产生氧快速扩散通道并最终导致涂层失效的主要原因.最后指出了当前研究中存在的若干问题及其解决措施,为包壳锆合金表面铬涂层的进一步研究提供参考.     

塑料粉末火焰喷涂技术的发展及应用前景

论述塑料粉末火焰喷涂技术工艺,涂层性能及其应用前景。     

镀铬技术进展

镀铬层具有多方面的优异性能,在工业上已得到了广泛的应用。镀铬技术大体上可以分为电镀铬和真空镀铬。本文侧重于介绍真空镀铬技术。对于工业上通用的电镀铬技术及其近年来的进展也作了概括介绍。并对电镀铬和真空镀铬技术的特点作出了对比说明,还讨论了两种技术的未来发展趋势。