表面处理对AZ91D电弧喷涂铝层性能的影响

分别采用表面腐蚀和表面喷砂对AZ91D进行表面处理,然后进行电弧喷涂工业纯铝,对比考察两种表面处理方法对涂层与基体的结合力和涂层的耐蚀性的影响.SEM分析表明,采用表面腐蚀方法处理的试样,其喷涂层锚固作用明显比表面喷砂试样强.拉伸和盐雾试验表明,采用表面腐蚀和表面喷砂处理的试样其涂层结合强度和腐蚀速率分别为:2.3750MPa、0.571×10-3g/(cm2·h)和1.7675MPa、1.057×10-3g/(cm2·h),表明在电弧喷涂工艺中,采用表面腐蚀处理方法明显优于表面喷砂.     

电弧喷涂铝涂层模具钢内表面失效研究

研究了模具钢4Cr5W2Si V内表面电弧喷涂Al涂层的热疲劳和抗高温氧化性能。利用电子天平、扫描电镜(SEM)对实验处理后的试样质量变化和涂层截面情况进行微观观察和分析。结果表明:经820℃热循环后,电弧喷涂Al涂层模具钢的热疲劳性能有显著改善,涂层厚度较小,Al涂层具有较好的热疲劳性能,涂层厚度越大,疲劳强度越低;恒温600℃时,经电弧喷涂Al涂层处理的模具钢抗高温氧化性能显著提高。纯Al涂层在模具钢持续高温后随Al元素的扩散,模具钢Al含量不断增加,导致模具塑性降低、脆性增加,增大了模具失效的可能性。     

电弧喷涂/热扩渗复合工艺改善镁合金耐蚀性能研究

在AZ91D合金表面制备电弧喷涂铝涂层;并在N_2环境下对合金铝涂层表面进行固态扩渗锌处理。利用扫描电镜、能谱分析、浸泡试验等研究手段对喷涂铝涂层及电弧喷涂/扩散锌粉复合涂层形貌、元素分布、相结构及耐腐蚀性能进行研究,并对复合涂层改善基体耐腐蚀性的机理进行分析与讨论。结果表明:AZ91D镁合金铝涂层表面经固态扩渗锌处理后,获得了均匀致密的复合涂层,铝涂层与锌层之间形成了明显的互扩散层,扩散层由外侧的亮白色区和内侧灰褐色区组成;试样在3.5%NaCl溶液中进行浸泡试验表现出了良好的耐腐蚀性能。     

盐雾环境下X70管线钢等离子喷涂铝涂层的腐蚀行为

目的研究X70管线钢的防腐工艺,以延长其使用寿命。方法采用等离子喷涂方法在X70管线钢基体表面制备铝涂层,通过扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对涂层表面、界面质量和微观形貌进行分析。利用盐雾腐蚀试验,对比分析涂层对基体的保护作用机制。结果涂层为富铝层,主要以富铝脆性物相存在,并受环境空气的影响,涂层出现孔洞、裂纹和未熔颗粒等缺陷。涂层表面因铝粉颗粒尺寸差异,颗粒间熔融状态不同,导致表面铝元素呈波浪式分布。涂层界面结合处,铁、铝元素相互渗透,形成Fe-Al冶金结合,增加了涂层结合强度。热处理后,未熔颗粒及部分金属氧化物熔化并填充涂层缺陷,减小了表面粗糙度和孔洞率,提高了涂层质量。盐雾腐蚀16h后,未喷涂涂层试样表面出现了严重的点蚀现象,影响了管线钢的使用寿命。喷涂铝涂层试样在盐雾腐蚀试验120h后,表面出现了轻微腐蚀现象。结论涂层表面形成了致密氧化膜,避免了腐蚀介质和基体直接接触,提高了X70管线钢的耐腐蚀性。     

涂层开裂对几种热喷涂涂层抗蚀效果的影响

研究了涂层开裂对高速火焰喷涂Ni-Cr/Cr3C2、高速火焰喷涂Ni60B/WC、高速电弧喷涂Fe-Al/Cr3C2、高速电弧喷涂FeCrAl四种涂层抗蚀效果的影响.研究结果表明,涂层开裂导致不同涂层的抗蚀效果有不同程度的下降;基体暴露在外进而被腐蚀是抗蚀效果下降的主要原因;基体被暴露的面积不同是抗蚀效果下降程度不同的直接原因.和涂层开裂和涂层抗蚀效果的影响的研究有待于进一步深入.     

TC4钛合金表面Al_2O_3-TiO_2涂层的制备及其性能

利用等离子喷涂在TC4钛合金基体上制备了Al_2O_3-Ti O_2涂层。并进行了涂层表面形貌分析、XRD分析、涂层显微硬度测试及热震性试验等。结果表明:等离子喷涂制备的Al_2O_3/Ti O_2涂层呈层状分布,存在有全熔相区和未熔粉末颗粒及一定数量的孔隙;随喷涂电压的增加,涂层中未熔粉末颗粒减少,涂层表面平均硬度升高。在喷涂电压72 V,电流500 A时制备的Al_2O_3/Ti O_2涂层平均硬度达978.2 HV 0.3,耐磨性较基体显著提高。涂层与过渡层、过渡层与基体的机械结合是其热震性能较低的主要原因之一。     

Fe/Cr3C2复合涂层与其基材16Mn钢的结合性能的研究

以16Mn钢为基材，在其表面电弧喷涂Fe／Cr3C2复合涂层，再在复合涂层之上再电弧喷涂铝。将此涂层在850℃下进行不同时间的热处理，并对各涂层及其与基材间的过渡层的组织、硬度，尤其是涂层结合性进行了分析和研究。结果表明，保温32h和48h的涂层与基材16Mn钢的结合性能较好。。     

瓦楞辊表面喷涂硬质涂层耐磨性研究

利用等离子喷涂技术在瓦楞辊材料42CrMo合金钢表面喷涂Cr_3C_2-NiCr、Cr_2O_3两种硬质涂层.测试了涂层的硬度、耐磨性,并用扫描电镜(SEM)分析了两种涂层的截面、表面形貌和厚度.结果表明:等离子喷涂Cr_3C_2-NiCr涂层后试样表面硬度达到923.6HV,而喷涂Cr_2O_3涂层后试样表面硬度达到1184.1 HV.两种涂层均与基体结合紧密,有效减小了试样表面的摩擦系数,耐磨损性能也显著提高.     

Ti-Al合金表面热喷涂铝涂层的抗高温氧化性

利用火焰热喷涂在Ti-Al合金表面喷涂铝涂层,通过金相显微镜、扫描电镜（SEM）观察及显微硬度测试等方法研究了铝涂层在850 ℃下的高温抗氧化性能。结果表明,涂层基体界面处平直,结合较好,主要为机械结合;在氧化过程中由于Al和Ti之间的相互扩散,形成了冶金结合的扩散层。高温氧化后,扩散层硬度明显提高,有涂层试样氧化速率明显低于无涂层的试样,其高温抗氧化性能好。     

等离子渗镀CrON复合涂层结构与抗铝液熔蚀性能（英文）

采用等离子渗氮/电弧离子镀复合方法在H13模具钢表面制备出CrON涂层,研究氧流量对CrON复合涂层结构及抗铝液熔蚀性能的影响。结果表明,随着氧流量的增加,所制备的涂层主要物相由氮化物向氧化物转变,在氧流量较低时主要呈现面心立方CrN结构,而在氧流量为200mL/min时制备的涂层形成典型的Cr_2O_3晶体相特征。掺入适量的氧,CrN涂层柱状晶生长受到抑制,涂层结构更加致密。涂层表面缺陷和粗糙度随着氧含量的增加而增大。CrON复合涂层在铝液中的失效形式是局部点蚀。由于形成致密的结构和良好的热稳定性,在氧流量为50 mL/min时制备的涂层具有优异的抗铝液熔蚀能力,而氧流量较高时表面生成致密的Cr_2O_3抗氧化层也有利于提高抗铝液熔蚀性能。     

等离子渗镀CrON复合涂层结构与抗铝液熔蚀性能

采用等离子渗氮/电弧离子镀复合方法在H13模具钢表面制备出CrON涂层,研究氧流量对CrON复合涂层结构及抗铝液熔蚀性能的影响。结果表明,随着氧流量的增加,所制备的涂层主要物相由氮化物向氧化物转变,在氧流量较低时主要呈现面心立方CrN结构,而在氧流量为200 mL/min时制备的涂层形成典型的Cr₂O₃晶体相特征。掺入适量的氧,CrN涂层柱状晶生长受到抑制,涂层结构更加致密。涂层表面缺陷和粗糙度随着氧含量的增加而增大。CrON复合涂层在铝液中的失效形式是局部点蚀。由于形成致密的结构和良好的热稳定性,在氧流量为50 mL/min时制备的涂层具有优异的抗铝液熔蚀能力,而氧流量较高时表面生成致密的Cr₂O₃抗氧化层也有利于提高抗铝液熔蚀性能。     

异质金属丝电弧喷涂工艺的试验研究

本文主要介绍利用电弧做热源,通过电弧喷涂的工艺方法,使不锈钢丝和铝丝瞬间同时熔化后喷射粘附在基体金属表面上,得到一种复合材质涂层。试验中通过改变送丝速度和电弧电压等参数,制备一些涂层试样,并对涂层进行了宏观和微观组织结构检测、X射线衍射分析和显微硬度测量。由试验分析结果可以得到以下结论: (1)通过调节送丝速度和电弧电压等参数,铝和钢的异丝喷涂是可以实现的;(2)涂层的颗粒大小可以通过改变工艺参数来控制;(3)铝和钢异丝喷涂层中有Fe-Al化合物生成,其硬度高于铁、铝纯金属;(4)利用电弧喷涂装置有望使异质金属丝同时熔化并发生冶金反应,从而制备具有特殊性能的金属化合物涂层。     

Ti-Al合金表面热喷涂铝涂层的抗高温氧化性能

利用火焰热喷涂在Ti-Al合金表面喷涂铝涂层,通过金相显微镜、扫描电镜(SEM)观察及显微硬度测试等方法研究了铝涂层在850℃下的抗高温氧化性能。结果表明,涂层基体界面处平直,结合较好,主要为机械结合;在氧化过程中由于Al和Ti之间的相互扩散,形成了冶金结合的扩散层。高温氧化后,扩散层硬度明显提高,有涂层试样氧化速率明显低于无涂层的试样,其抗高温氧化性能好。     

铝合金压铸模表面等离子喷涂强化的研究

针对铝合金压铸模具极易出现点蚀、磨损以及脱模性能差等问题,采用等离子喷涂工艺在模具材料H13 钢基体上制备Al2O3-TiO2 陶瓷硬质涂层,通过正交试验优化了喷涂电流、喷涂电压、喷涂距离。分析结果表明:采用优化工艺对模具材料进行表面强化处理,显著改善了模具材料的硬度、耐磨性及脱模性,表面平均硬度最高可达976. 1HV,摩擦系数在0. 4 左右,浸高温铝液后的粘铝较少。     

强流脉冲电子束表面改性FeCrAl涂层的显微组织及耐高温腐蚀性能研究

目的改善FeCrAl涂层表面组织,提高其耐高温盐溶液腐蚀性能。方法用电弧喷涂方法在45碳钢表面制备FeCrAl(Cr 25.5%,Al 5.5%,Fe余量)涂层。用强流脉冲电子束(HCPEB)对FeCrAl涂层进行表面改性处理,工作参数为:脉冲宽度200μs,能量密度分别为20、25、30、40 J/cm^2。处理脉冲次数均为1次。通过金相显微镜和扫描电子显微镜对改性层形貌进行分析,通过电子探针方法测量改性前后涂层中Fe、Cr、Al和O元素的分布变化,利用X射线衍射分析对比改性层的相成分组成。在温度650℃下,以Na2SO4+K2SO4饱和盐溶液为腐蚀介质,测试FeCrAl涂层的高温腐蚀性能,并对腐蚀表面形貌进行分析。结果HCPEB处理FeCrAl涂层发生表层重熔,原始粗糙疏松的涂层组织变得光滑致密,表面出现分离的球冠状凸起,凸起内部由排列紧密的Fe-Cr柱状晶组成,Al元素向凸起结构的表面和周围凹陷处聚集。随HCPEB处理能量密度增大,凸起结构尺寸增加,涂层表面的Fe2O3相消失,α-Al2O3相含量增多。经120h高温腐蚀后,原始涂层腐蚀增重63.8 mg/cm^2,HCPEB能量密度20 J/cm^2处理的样品腐蚀增重51 mg/cm^2。结论使用HCPEB在脉冲宽度200μs和能量密度20 J/cm^2下处理FeCrAl涂层后,其高温腐蚀增重较原始涂层减少20%,而使用过高的HCPEB能量密度处理会导致FeCrAl涂层表面结构和耐高温腐蚀性能变差。     

超音速火焰喷涂技术在模具修复中的应用

采用超音速火焰喷涂(HVOF)技术,在Cr12MoV模具钢表面制备了纳米结构的WC_12Co金属陶瓷涂层,对涂层的组织、结合强度、剪切强度以及抗冲击性能进行了测试研究。测得涂层平均剪切强度达150.8 MPa,涂层的结合强度大于80 MPa,涂层硬度高于1000 HV。试样涂层在冲击1 000次时,表面形貌以表面蚀坑为主,涂层表面出现龟壳状裂纹。运用HVOF技术对某冷挤压模修复后,使用效果良好。     

热处理工艺对铝硅-聚苯酯涂层可磨耗性能的影响

利用等离子弧喷涂工艺制备铝硅-聚苯酯封严涂层,对涂层进行300℃条件下的保温处理,然后进行组织结构、表面硬度、可磨耗性能的分析,并利用激光共聚焦显微镜进行失效机理的分析。结果表明,喷涂态的涂层中铝硅连接成框架结构,聚苯酯呈团聚态;经过200 h以上的保温处理后,聚苯酯出现缺失,同时内部出现裂纹,涂层变得结构疏松多孔;经过300℃×300 h保温处理后涂层的表面硬度下降约50%,单位时间内的磨损失重显著上升。     

面向工业设计的塑料表面铝涂层的结合强度

目的采用电弧喷涂方法在环氧树脂和ABS塑料表面喷涂铝涂层,研究涂层结合强度的影响因素。方法第一组试验是塑料表面喷砂后,喷涂铝涂层;第二组是塑料表面喷砂后,涂覆一层高强度环氧树脂结构胶,再喷涂铝涂层。选择喷涂气体压力、喷涂电流和喷涂距离三因素进行正交试验,采用粘结拉伸法测试结合强度,并用照相法测量铝液和环氧树脂塑料、Q235钢的接触角。结果本试验条件下,二种塑料电弧喷涂铝涂层结合强度的影响因素主次顺序为:空气压力喷涂电流喷涂距离。最优方案是:喷涂气体压力为0.7 MPa,喷涂电流为220 A,喷涂距离为160 mm。未涂覆高强度环氧树脂结构胶的涂层,结合强度最大不超过3 MPa;涂覆高强度环氧树脂结构胶的涂层,结合强度达到近20 MPa。铝液和Q235钢的接触角是45°,和环氧树脂塑料的接触角是135°。结论环氧树脂和ABS塑料表面电弧喷涂铝涂层的结合强度低的主要原因是铝液和它们之间的润湿性差。涂覆高强度环氧树脂结构胶后,喷涂工艺参数对涂层的结合强度影响不明显,结合强度受控于环氧树脂结构胶的粘接作用,使涂层的结合强度显著提高。     

碳钢表面等离子喷涂Cr_2O_3涂层及其耐腐蚀性能

利用等离子喷涂技术在45~#钢表面喷涂Cr_2O_3涂层。用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)等方法表征了涂层的微观形貌、表面元素组成以及相结构;测量了涂层的显微硬度;采用CS300P型电化学工作站检测了Cr_2O_3涂层的耐蚀性能。结果表明,在45~#钢表面等离子喷涂Cr_2O_3涂层的厚度约为100μm,相成分主要是Cr_2O_3;显微硬度值达到莫氏9级;喷涂Cr_2O_3涂层后的试样腐蚀速率显著降低,耐蚀性能明显提高。     

高速电弧喷涂FeCrAl/Ni95Al复合涂层的性能

利用电弧喷涂技术在45钢基体表面制备了FeCrAl/Ni95 Al复合涂层,先喷涂Ni95Al打底层增强涂层的结合强度,FeCrAl涂层作为工作层.利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪、拉伸试验机、显微硬度计和CETR微动摩擦磨损试验机研究了涂层的显微组织、力学性能及摩擦磨损性能.结果表明,复合涂层组织均匀致密,主要由Fe3Al金属间化合物、(Fe,Cr)固溶在涂层基体中.涂层结合强度为43 MPa,硬度值为530 HVO.1,涂层磨损失效形式为剥落和氧化磨损.