感应熔覆镍基合金粉末涂层工艺和性能研究

用高频感应设备和中频感应设备分别制备感应熔覆镍基合金粉涂层，试验了不同截面形状感应器和不同工艺参数下的熔覆过程。对高频感应和中频感应Ni60涂层的组织结构以及抗蚀性。抗磨损等性能作了比较。结果表明，高频感应比中频感应致热快，涂层内贫铬组织少，基体热影响小；感应熔覆前需预热200℃且采用单匝圆截面感应器；高频感应Ni60涂层抗蚀性高于氧-乙炔喷焊层；GNi-WC25高频感应涂层耐磨性高于激光熔覆层和氧-乙炔喷焊层。     

感应熔覆制备镍基合金涂层的研究进展

在实际的工业应用中,大部分工件处于交变载荷、高应力以及强腐蚀的环境中,严峻的服役条件将会大大缩短工件的实际使用寿命。工件表面往往直接接触不利因素,所以工件的整体失效基本是从表面开始。熔覆涂层技术是一种常见的金属材料表面处理技术,可以大幅度改善工件表面性能,且具备生产效率高、生产成本低、可获得大面积熔覆层等优点,受到了人们的广泛关注。熔覆涂层的制备技术主要有激光熔覆、氩弧熔覆、等离子熔覆以及高频感应熔覆。其中,高频感应熔覆技术的应用成本较低。以高频感应熔覆技术为支撑,对高频感应熔覆技术路线进行阐述,主要包括预处理、涂层预制、感应熔覆等,并对各过程中可能对熔覆质量造成影响的因素进行阐述。最后对镍基合金涂层(镍基复合涂层、原位合成制备镍基复合涂层)的制备工艺进行综述,并对制备过程中存在的部分问题及今后的发展方向进行综述。     

加热时间对高频感应熔覆 Ni 45 B 合金涂层的影响

采用高频感应熔覆的方法,制备了两种熔覆加热时间不同的Ni45B合金涂层,并分析了涂层的显微组织结构和主要成分。结果表明:延长加热时间,可以增强涂层元素与基体元素的相互扩散,使过渡层宽度增加,还可以使涂层中各种元素的分布更加均匀;加热时间短的涂层中分布着大量白斑,这是铬元素在涂层中发生聚集而形成的,随着加热时间的延长,铬元素均匀地分散到涂层中,白斑消失;加热时间长的涂层,由于杂质和气泡有充足的时间上浮,因此缺陷明显较少。     

高频感应熔覆铁基合金涂层组织及性能研究

采用高频感应加热熔覆方法在低碳钢基体上制备了铁基合金涂层;利用扫描电子显微镜、能谱仪及X射线衍射仪观察分析了涂层合金的显微组织结构,并对涂层合金进行耐磨性测试.结果表明:涂层合金与基体之间为冶金结合.组织为致密的放射状组织上分布着大量块状、条状的共晶体.放射状组织为马氏体相和γ合金固溶体相的混合组织上均匀覆盖着的大最的花状和枝品状共晶体.涂层具有较高的硬度和较好的耐磨性.     

纳米金刚石增强镍基合金熔覆涂层的摩擦学性能

利用真空熔烧方法在４５钢表面制备纳米金刚石粉和镍基自熔合金组成的复合涂层,利用扫描电镜分析了涂层的组织结构,测定了涂层的显微硬度,并利用ＳＲＶ磨损试验机分析了涂层的摩擦学性能。试验结果表明,涂层主要由γ－Ｎｉ固溶体和分布于其间的碳化物、合金渗碳体、合金碳化物和硼化物组成;复合涂层的我和耐磨性随内米金刚石入量的增多而提高,并且当复合涂层中添加的纳米金刚石粉的质量百分含量在０．８％－１．０％时,其耐磨     

表面高频感应熔覆涂层技术

感应熔覆技术与其他表面改性技术相比,具有许多独特的优点,应用越来越广泛.简要介绍了高频感应熔覆技术及其基本原理,重点介绍了感应熔覆技术的发展状况、工艺流程及其影响因素和控制方法,并展望了感应熔覆技术的发展趋势.     

镍基合金激光熔覆γ-TiAl基合金涂层组织研究

研究了镍基合金激光熔覆γ-Tial基合金涂层的组织特征，以及后续热处理对涂层组织转变的影响。结果表明，通过激光熔覆技术，在镍基合金表层获得了与γ-Tial基合金激光表层熔凝区相近的枝晶组织。这种组织经过后续退火热处理可形成细小的等轴晶组织，为实现镍基合金/γ-Tial基合金的超塑扩散连接提供了良好的组织基础。     

高频感应熔覆WC增强Ni60合金涂层性能研究

采用高频感应熔覆方法在Q235低碳钢基体上制备了不同含量的WC增强Ni60A合金复合涂层.利用SEM和XRD分析了涂层的显微组织和相结构,并进行了耐磨性试验.结果表明,复台涂层中主要由WC、W2C、Cr7C3、Cr23C6、Cr2B、Ni2B、Ni3Si及Ni3Fe等相组成,并与基体实现了冶金结合.在相同试验条件下,涂层的硬度和耐磨性随WC含量的增加而提高,加入WC涂层的相对耐磨性为Ni60A涂层的2-6倍,当WC加入量为50%时涂层的耐磨性最好,为Ni60A涂层的6.5倍.涂层的磨损机制主要为轻微的塑性切削和硬质相的脆性剥落.     

碳化钨含量对高频感应熔覆涂层组织及性能的影响

采用高频感应熔覆的方法制备了两种不同碳化钨含量的镍基合金-WC复合涂层。采用扫描电子显微镜、X射线能谱仪和显微硬度计等对涂层的显微组织结构、成分和显微硬度进行了分析,通过磨损试验研究了不同WC含量涂层的耐磨性。试验结果表明,高频感应熔覆未产生剥落现象,在涂层与基体之间形成扩散结合层。10wt%的WC含量涂层的显微硬度和耐磨性能都要优于5wt%的WC含量的涂层。     

镍基合金表面激光熔覆钴基合金涂层的耐磨性能

为了提高涡轮叶尖端部的耐磨性能,以钴基合金粉末为涂层原材料,利用CO2激光器,在镍基合金表面上熔覆了优质耐磨涂层.采用销盘式摩擦磨损试验机进行了镍基合金及激光熔覆涂层的干摩擦磨损试验.试验结果表明,镍基合金的平均摩擦系数为0.48,钴基合金涂层的平均摩擦系数为0.30,钴基合金涂层的平均磨损量低于镍基合金材料,说明钴基合金涂层具有较高的耐磨性.     

感应熔覆Ni60涂层显微组织及耐蚀性

利用两步法,感应熔覆制备了内、外壁Ni60合金涂层钢管.研究了熔覆涂层腐蚀前、后截面显微组织以及腐蚀产物膜的微观形貌特征,利用失重法测量了涂层盐雾、CO2腐蚀速率,定量评价了熔覆涂层的耐腐蚀性能.结果表明:熔覆Ni60涂层全致密,内部均匀分布大量碳化物、硼化物硬质点,涂层与基体之间冶金结合,界面处互扩散区宽度约为8 μm.熔覆Ni60涂层对基体有较好的防腐保护作用,盐雾腐蚀环境下出现锈斑的时间大于150 h,平均腐蚀速率为0.75 g/(m2· h),涂层动态CO2腐蚀相对静态CO2腐蚀更加剧烈,实验温度348 K时,静态腐蚀速率为0.78 g/(m2·h),动态腐蚀速率为1.02 g/(m2·h).     

Microstructure and corrosion resistance of high-chromium iron-base coating by plasma cladding

A new type of high-chromium iron-base coating was fabricated on substrate of hardened and tempered grade C steel by plasma cladding with Fe-Cr-C alloy powders.The coating has fine microstructure and is...     

氧化铝增强镍基合金涂层的组织与耐冲蚀磨损性能研究

采用等离子喷涂(APS)方法制备了用Ni包Al作为过渡层材料,球磨法混合G112和不同含量的Al2O3粉末作为面层材料的金属-陶瓷涂层。用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对涂层显微组织和相结构进行了分析,用图像分析系统测试了涂层孔隙率,并对涂层在冲蚀磨损试验机上以30°、60°和90°冲蚀角进行了冲蚀磨损试验。结果表明,随Al2O3含量增加涂层的耐冲蚀磨损性能先上升后下降,18%wt.AlO时耐冲蚀性能最好,其升降规律与冲蚀角度无关而与孔隙率密切相关。     

镁合金微弧氧化陶瓷膜的制备及耐蚀性能

利用微弧氧化技术在AZ91D镁合金表面原位生成含有钙、磷元素的陶瓷膜层.用SEM、XRD、EDS等研究陶瓷膜微观形貌、相组成及元素含量,利用Tafel和EIS技术来评价陶瓷膜的腐蚀性能.结果表明,所制备的陶瓷膜层成功地引入了钙和磷元素,陶瓷膜层主要由Mg2SiO4和MgO相组成.增加钙盐浓度,可以使膜层内的钙元素含量增多,微孔增加并且出现了微裂纹.电化学测试表明陶瓷膜使得镁合金在0.9%NaCl生理盐水中的耐蚀性提高了1～2个数量级,当钙盐浓度为0.3 g/L时,陶瓷膜层的耐蚀性最好.     

添加剂对镁合金磷酸盐-高锰酸盐化学转化膜耐蚀性的影响

在磷酸二氢铵和高锰酸钾组成的化学转化处理基础液中,添加单一添加剂和复合添加剂,在AZ31镁合金表面上制备出了耐蚀性良好的化学转化膜。采用扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、电化学方法、全浸蚀试验和中性盐雾试验分别对化学转化膜的微观形貌、成分和耐蚀性进行了检测和评价。结果表明,化学转化处理提高了镁合金的耐蚀性,且不同的添加剂对化学转化膜耐蚀性的提高效果不一样。其中,复合添加剂对镁合金的耐蚀性的提高效果更为显著。     

电沉积电位对锌镍合金镀层耐蚀性的影响

采用电化学沉积方法在DH36船板钢表面制备了锌镍合金镀层。采用扫描电镜(SEM),能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)等研究了电化学沉积电位对锌镍合金镀层形貌、化学成分和晶体结构的影响。结果表明:随着沉积电位的升高,锌镍合金镀层由无法覆盖整个基底表面到均匀致密覆盖,再到较大微纳米颗粒层覆盖,证明沉积速率越来越大。由EDS和XRD分析可知,在较低电位下沉积,锌镍电沉积过程属于正常共沉积,而在较高电位沉积时,锌镍电沉积过程属于异常共沉积。电化学极化曲线测试表明,在电沉积电位为-1.2 V时所获得的锌镍合金镀层的耐腐蚀性最好。     

杯突变形对热镀锌合金化镀层耐腐蚀性的影响

测试了不同变形量热镀锌合金化镀层在3.5wt%NaCl溶液中的腐蚀行为,并用SEM观察了镀层腐蚀前后的表面形貌。结果表明,在杯突变形初始阶段,阻抗值下降幅度较大,随后趋于平缓;当变形量为5 mm时,GA镀层表面的腐蚀电流达到最大值,腐蚀最严重。此时,浓差极化效应最弱,镀层表面裂纹缝隙内的各相和基体发生阳极反应,裂纹外部边缘镀层发生阴极反应。随着变形量的增加,阳极和阴极反应同时在裂纹内的各相和基体上进行。腐蚀产物粘附在裂纹内部,增大了溶液的扩散阻力,降低了腐蚀速率。     

316L不锈钢等离子熔覆Ni基合金涂层的组织与性能

利用等离子熔覆工艺在316L不锈钢基体上熔覆Ni基合金粉末制备耐磨耐蚀涂层,借助于金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪分析了涂层的组织,利用显微硬度计测试了涂层的显微硬度,采用线性极化法研究了涂层在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性能.结果表明,Ni基合金涂层组织主要为固溶大量Cr和Si元素的枝晶γ-(Ni,Fe)及Cr23...