N2保护对TiAl3和Cr3C2复合涂层组织结构及高温冲蚀性能的影响

对TiAl3和Cr3C2金属间化合物复合材料的3种粉芯丝材CCW1、CCW2、CCW3进行N2保护和无N2保护的超音速电弧喷涂试验,结合金相、硬度、SEM、能谱分析对喷涂层的组织结构及其高温冲蚀性能进行试验研究.结果表明,氧化夹杂物明显降低凝片与凝片之间的结合状况,冲蚀磨损导致凝片与凝片分离、凝片断裂、掀起和剥落;N2保护下的电弧喷涂层比无保护时的涂层更为致密和均匀,氧化夹杂物明显减少,硬度显著提高.试验条件下,N2保护的3种粉芯丝材电弧喷涂层平均体积冲蚀率分别降低了3.3、2.3和1.0倍.     

制备参数对等离子喷涂热障涂层高温冲蚀性能的影响

燃机热端部件热障涂层实际服役过程中不可避免发生高温冲蚀,引起涂层失效。采用等离子喷涂工艺制备不同喷涂距离、不同喷涂功率的热障涂层,并对其进行1 000℃/60°高温冲蚀试验,研究制备参数对热障涂层耐高温冲蚀性能的影响规律。结果表明:42 kW功率制备涂层,随喷涂距离的增加(110,120,130 mm),涂层耐高温冲蚀性能降低,冲蚀率显著增大(31.40,45.11,76.79 mg/g);110 mm喷涂距离下制备涂层,随喷涂功率的增加(39,42 kW),涂层耐高温冲蚀性能提高,冲蚀率减小(58.86,31.40 mg/g);涂层力学性能是影响其高温冲蚀性能的重要因素。     

电弧喷涂铁基非晶涂层的制备及其冲蚀磨损性能研究

为了筛选最佳的铁基非晶涂层制备工艺和研究涂层的冲蚀磨损机理,采用电弧喷涂技术在不同工艺参数下制备Fe基非晶态合金涂层,利用自制固液两相流冲蚀磨损试验机和电化学工作站对涂层的耐磨损、耐腐蚀性能进行研究;并用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)等手段观察分析了涂层的相结构和组织形貌。结果表明:非晶涂层结构致密、组织均匀,并具有典型的层状结构;铁基非晶涂层具有良好的耐冲蚀性能,90°攻角下涂层冲蚀失重要高于30°攻角下涂层的失重;电弧喷涂电压上升,涂层冲蚀失重随之减小;送丝速度增加,涂层冲蚀失重先降低再升高;冲蚀磨损机制主要表现为脆性剥落;非晶涂层的耐腐蚀性能随喷涂电压的上升得到提高,随送丝速度增加先增强再减弱。     

添加纳米TiC对NiTi／Cr3C2高速电弧喷涂涂层组织及耐高温冲蚀磨损性能的影响

本文探讨了加入纳米TiC对高速电弧喷涂NiTi／Cr3C2涂层组织和性能的影响,并对该涂层进行了高温冲蚀磨损试验。通过力学性能测试、EDS和XRD分析、光学金相显微镜以及SEM形貌观测表明,含纳米TiC的NT-1涂层基体中有大量弥散相,高温冲蚀规律为半塑性磨损冲蚀特点,无论在低冲蚀角还是高冲蚀角条件下,其耐高温冲蚀性能均优于不含纳米TiC的NT-2涂层。     

粉末状态对超音速喷涂合成TiC-Ni涂层组织和性能的影响

以Ti粉、Ni粉和石墨为原料通过PVA制粒和混合制粒制备两种喷涂粉末.研究表明:制粒方式在超音速火焰喷涂对涂层组织和耐磨性能有很大影响.PVA制粒粉末进行喷涂,涂层的相组成为TiC、Ni和少量Ti与Ni的氧化物,组织致密具有典型的层状涂层结构特征,涂层耐冲蚀磨损性能较强;混合制粒由于在火焰气流中缺乏SHS反应的条件,粉末喷涂后涂层中含有大量的Ti和Ni的氧化物和少量的粘结相Ni,具有较多的孔洞涂层组织疏松,耐冲蚀磨损性能较差.     

高速电弧喷涂Fe-Al/WC复合涂层的高温摩擦磨损特性

采用滑动磨损试验方法研究在室温至650℃温度下高速电弧喷涂Fe—A1／WC金属间化合物复合涂层与Si3N4陶瓷球配副时的摩擦磨损特性，并探讨复合涂层的高温摩擦磨损机理。结果表明，随着试验温度的升高，Fe—Al／WC复合涂层的摩擦系数降低，而磨损率仍保持在较低的水平。高温下复合涂层滑动摩擦系数降低的主要原因是由于磨损面发生摩擦氧化反应而形成的起到固体润滑的作用氧化物保护层。剥层磨损是Fe—Al／WC复合涂层高温磨损的主要机理。涂层中Fe3Al和FeAl金属间化合物相较高的高温强度和硬度，能有效地阻碍裂纹的产生、扩展及扁平颗粒的断裂，从而使复合涂层表现出优异的高温耐磨性。650℃时Fe—Al／WC复合涂层的磨损率有所提高，这可能与高温下涂层表面WC颗粒的氧化和脱碳分解有关。     

高速电弧喷涂FeAlNbB非晶纳米晶涂层的组织与性能

为了提高钢铁材料的耐磨性和硬度,利用高速电弧喷涂技术在45钢基体上制备了FeAlNbB非晶纳米晶涂层.采用扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDAX),透射电镜(TEM)和X射线衍射仪等设备对涂层的组织结构和相组成进行了分析,研究了非晶纳米晶的形成机制.实验结果表明:FeAlNbB非晶纳米晶涂层是非晶相、α-Fe、FeAl纳米晶和Fe3Al微晶共存的多相组织,涂层中非晶相含量约36.2%,纳米晶尺寸约14.1 nm;涂层组织均匀,结构致密,平均孔隙率约2.3%;非晶纳米晶涂层具有较高的硬度,其耐磨性是相同实验条件下制备的3Cr13涂层的2.2倍.     

常规和纳米陶瓷等离子喷涂层抗冲蚀性能的对比

纳米陶瓷具有高韧性和超塑性等独特的性能,用于制备涂层可极大地提高其耐冲蚀性能.以常规和纳米团聚体Al2O3-13%TiO2(质量分数)陶瓷粉末为原料,采用等离子喷涂工艺在TiAl合金表面制备了2种陶瓷涂层.比较了2种涂层的微观结构、结合强度和抗冲蚀性能,探讨了涂层的冲蚀破坏机理.结果表明:常规涂层呈典型的层状堆积特征,...     

超音速电弧喷涂高温防护涂层的研究进展

综述了超音速电弧喷涂高温防护涂层的研究进展,介绍了涂层的种类、制备方法,展望了高温防护涂层的发展趋势。着重阐述了超音速电弧喷涂防护涂层的抗高温氧化性能,研究和优化新型喷涂丝材与涂层的化学成分、组织,提高涂层的组织结构稳定性和使用性能,促进高温防护涂层的发展。     

纯钛材表面电弧喷涂铝层的高温抗氧化性能及机制

为了提高钛材的高温抗氧化性能,采用电弧喷涂方法在纯钛材表面制备了铝涂层,并对其进行800℃,64 h的连续氧化,从铝涂层的微观组织变化,探讨了其高温抗氧化机制。结果表明:电弧喷涂铝涂层可以显著提高纯钛材的高温抗氧化性能;在加热过程中,电弧喷涂的铝涂层发生熔化、扩散,形成了以Al3Ti相为主的扩散层,该富铝相提供充足的铝元素,在涂层表面形成连续的Al2O3,从而对纯钛基体提供有效的高温氧化防护作用。     

非晶陶瓷涂层对耐高温液锌涂层耐腐蚀性能的影响

热镀锌技术是钢铁材料表层最为有效的防腐蚀手段。为进一步提高耐锌蚀涂层的使用寿命,采用等离子喷涂技术在熔锌装备表面制备了多级耐锌蚀复合涂层及非晶陶瓷涂层,并利用XRD和SEM对其物相组成、结构及形貌进行了研究。结果表明,非晶陶瓷涂层与熔融锌液存在着不浸润,但耐锌蚀涂层仍然会被腐蚀,镀锌装备内部由于存在温度差使得熔融锌液会进行上下、左右的流动,对非晶层会产生冲刷作用,长时间的冲刷会使非晶层变薄,直至消失。非晶陶瓷涂层的制备在一定程度上降低了加热管的导热性,但可以通过加大功率来进行弥补,封孔后的耐锌蚀涂层的热震性能提高了6倍,使用寿命是原来的2.2倍,延长寿命效果显著。     

退火温度对激光熔化沉积TC31高温钛合金组织与性能的影响

为改善激光熔化沉积TC31高温钛合金力学性能,本文通过光学显微镜、SEM、TEM和力学性能测试的方法研究了退火温度对合金中组织演化行为的影响,及其与合金室温和650 ℃高温力学性能的关系。结果表明:组织中初生α相含量随着退火温度升高而降低,其溶解主要发生在950 ℃以上,980 ℃退火后含量仅为29%。当退火温度超过930 ℃时,初生α相片层宽度明显增加。随着退火温度升高,α/β界面处析出的(Ti, Zr)₆Si₃相尺寸增加,且进入α相片层内部。合金在800~1 000 ℃退火时,合金室温拉伸屈服强度随退火温度升高趋于降低。受相界面析出的硅化物聚合长大及α相片层尺寸增加等因素影响,合金高温屈服强度随退火温度升高先降低后增加。合金经过1 000 ℃退火后,呈现良好的高温性能,其650 ℃下抗拉强度达657 MPa、屈服强度约为466 MPa、延伸率27%。     

材料表面抗空蚀涂层的研究进展

空蚀现象广泛存在于海洋平台、船舶机械和能源发电等领域.这种腐蚀现象不仅造成了巨大的经济损失,也成为相关从业人员的安全隐患.本文概述了抗空蚀涂层材料技术的研究进展,重点介绍了抗空蚀金属涂层技术和抗空蚀聚合物涂层技术.最后对目前抗空蚀材料存在的问题及未来发展进行了展望.     

红外高发射陶瓷涂层发射率与厚度关系

红外陶瓷涂层在满足高发射率设计要求的前提下, 应尽量降低涂层厚度, 以满足力学性能要求, 节约原料, 减轻器件重量。因此探索厚度与发射率之间的定量关系, 是高发射率涂层研制中的一项重要内容。本文作者通过在水解法制备的氧化铝溶胶中加入高发射率填料, 制备了高发射率涂料, 并采用喷涂和旋涂工艺得到几种不同厚度的高发射复合陶瓷涂层。通过实验测试考察了复合陶瓷涂层的发射率随涂层厚度的变化规律, 确定了复合涂层的临界厚度。在均匀涂层发射率与厚度关系模型的基础上, 结合Maxwell-Garnett理论, 建立了复合涂层发射率与厚度的理论关系模型。该模型对发射率的计算结果与实验值吻合较好, 表明该模型可以用于实际复合涂层的发射率或临界厚度的预报。      

高温快速退火对电子束物理气相沉积制备高硅硅钢片的影响

对电子束物理气相沉积高硅硅钢片进行了高温快速退火处理.用SEM,EDS,XRD对制备态硅钢片和热处理态组织,成分,物相进行了表征,并测试了其电阻率和磁滞回线.结果表面:高温快速退火使高硅硅钢片硅成分变均匀,靠近基板侧的相由Fe3Si变成DO3;硅钢片中孔长大,电阻率从90μΩ·m增大到160μΩ·m,矫顽力减小,磁感应强度减小.     

真空退火温度对AlCrSiN/Mo自润滑涂层结构与性能的影响

采用高功率脉冲磁控溅射与脉冲直流磁控溅射复合镀膜技术制备AlCrSiN/Mo自润滑涂层,通过真空退火处理改善其结构和性能。利用扫描电镜、X射线衍射仪、电子探针分析仪、纳米压痕仪、划痕测试仪及摩擦磨损试验机,系统研究真空退火温度对涂层组织结构、力学性能及耐磨性能的影响。结果表明:所有AlCrSiN/Mo涂层均是a-Si3N4非晶相包裹nc-(Al,Cr,Mo)N的纳米复合结构。经真空退火后,涂层表面颗粒尺寸明显增大,对应纳米硬度与临界载荷均出现下降,而耐磨和减摩性能得到显著改善。当退火温度为700℃时,涂层的综合性能最佳,纳米硬度为18.3GPa、摩擦因数为0.51、磨损率为3.4×10^-4μm^3·(N·μm)^-1,此时特征值H/E和H3/E*2亦最高。     

退火温度对Ti53.5Ni22.8Cu23.7合金快速凝固条带组织的影响

采用快速凝固法制备了Ti53.5Ni22.8Cu23.7合金薄带,对快速凝固合金条带在不同温度下退火热处理态的微观结构进行了X射线衍射和TEM分析.结果表明, 在450℃退火处理时,合金组织为B19、B2和条状析出物共存,条状析出物与基体呈共格关系,宽约为10～15nm;500℃退火以后形成纳米多晶B19和单晶B19的混合组织;Ti2(Ni Cu)析出物在高于550℃以上温度退火时形成,其晶粒尺寸随温度升高长大,板条宽由30～50nm变化到200～300nm;在650℃退火态下,Ti2(Ni Cu)晶粒进一步长大并影响马氏体的形貌,局部区域高密度晶界相互叠加形成莫尔条纹.     

On the microstructure and erosion–corrosion resistance of AlCrFeCoNiCu high-entropy alloy via annealing treatment

As-cast AlCrFeCoNiCu high-entropy alloy (HEA) was a solid solution of body-centered cubic (BCC) and face-centered cubic phases with a typical dendrite and interdendrite structures. The precipitated intermediate phases in 600°C annealed HEA are responsible for the improved hardness. After 1000°C annealing treatment, the crystalline was re-arranged because of the decomposition of BCC phases. The 1000°C annealed HEA has the best corrosion resistance due to its re-arranged crystalline structure. Meanwhile, the 600°C annealed HEA has the best erosion–corrosion resistance for its highest hardness and its wear rate is more than two times lower than that of AISI 304 stainless steel. Therefore, the HEA has a potential application in saline–sand slurry because of its superior corrosion and erosion–corrosion resistance.