碳钢表面燃烧合成网络结构Cr_3C_2-WC陶瓷复合涂层的相组成与性能

利用燃烧合成技术,在普通碳钢表面原位自生Cr3C2-WC网络结构陶瓷复合涂层。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪和显微硬度计等测试手段对涂层中的网络结构陶瓷增强相的组织形貌、物相组成、化学成分及力学性能等进行了表征。结果表明:涂层由Cr3C2,WC,FeNi3,σ-FeCr和δ-CrNi等组成,Cr3C2-WC网络结构增强相由过饱和固溶体共晶析出。涂层与基体间的结合为冶金结合;表面涂层厚度约为2.0mm,显微硬度约为7.2GPa。制备的表面复合材料的硬度高于基体,改性效果明显。     

电热爆炸定向喷涂NiCr/WC-Co复合涂层的特性

用电热爆炸定向喷涂技术在45钢基体上制备了NiCr／WC-17％Co复合涂层。用扫描电镜以及能谱仪对涂层显微组织和界面情况进行了观察分析。借助纳米硬度计测定了涂层的硬度和模量。结果表明：涂层颗粒细小且分布均匀,可分辨颗粒尺寸在200～300nm;涂层致密,孔隙率为1％;涂层与基体结合良好,界面附近存在元素扩散现象;弹性模量在涂层内最大为290GPa;涂层硬度达到17．7GPa。涂层硬度和弹性模量沿横截面平稳下降,体现出了复合涂层的特征。     

45钢表面激光熔覆WC／Co金属陶瓷

研究了45钢表面WC／Co金属陶瓷激光熔覆层的组织、界面特征及其形成机制,分析了激光熔覆层中涂层元素和硬度的分布特征。结果表明,激光熔覆使WC／Co等离子喷涂层的片层状组织特征消除,形成了连续致密的熔覆层;由于涂层中不同部位的成分。温度分布及冷速不同使初生相呈树枝状、多边形块状、花瓣状、条状及颗粒状等几种形态;实现了涂层与基体间的冶金结合,结合带宽度约3-5μp;涂层硬度达1794HV0.1。     

等离子喷涂纳米二氧化锆涂层性能的研究

采用大气等离子喷涂技术,在镍基高温合金基体上制备了纳米氧化锆涂层.运用扫描电镜对涂层显微结构进行观察和分析,同时测试了涂层的显微硬度、结合强度扣热震性能.结果表明:纳米氧化锆涂层由完全融化区和部分融化区组成,孔隙率约为7%,显微硬度为655.81 HV,结合强度为54.37 MPa,在1 000℃下,可承受40次热循环,涂层无明显脱落现象.     

纳米稀土对超音速火焰喷涂WC-10Co-4Cr涂层的改性研究

利用超音速火焰喷涂技术在45~#钢上制备了3种不同纳米稀土含量的WC-10Co-4Cr涂层,通过X射线衍射仪和扫描电镜对涂层进行物相成分及组织形貌进行分析,测定了涂层的孔隙率、结合强度、显微硬度和电化学腐蚀性能,研究纳米稀土对WC-10Co-4Cr涂层的改性作用。结果表明:适量纳米稀土的加入会使WC-10Co-4Cr涂层的孔隙率显著降低,结合强度和显微硬度大幅度地提高,且掺入纳米稀土改性剂可以有效地抑制WC颗粒的氧化脱碳,细化组织结构,净化晶界,提高涂层的耐腐蚀性能。     

车轴钢表面激光熔覆铁基合金涂层研究

通过激光熔覆技术在车轴表面熔覆一层高强度铁基合金形成复合涂层,研究了复合涂层制备过程中,激光功率、扫描速度、送粉量三个参数对熔覆涂层质量的影响,并且通过正交实验法得到最佳制备工艺。测试结果表明,在此工艺下制备的铁基合金涂层的硬度约为890 HV,是原有基体材料EA4T钢(280 HV)的3倍多。对磨实验中,铁基熔覆涂层损失量较小,约为0.1 g,远小于对磨金属的损失量。铁基合金涂层的硬度和耐磨性相较于基材都得到较大提高。     

TiC添加量对等离子熔覆Ni60–WC复合涂层性能的影响

在45钢上通过等离子熔覆制备了WC?TiC?Ni涂层,对其物相、显微硬度和滑动摩擦磨损行为进行了分析.结果表明:熔覆层与基体材料之间为冶金结合,熔覆层表面无裂纹和气孔.TiWC2的形成使得熔覆层的显微硬度和耐磨性得到提高.当TiC的添加量为20％(质量分数)时,涂层的平均显微硬度高达1072.5 HV,较WC/Ni熔覆层高了128 HV,此时涂层的耐磨性最好.     

等离子熔覆WC复合厚涂层特性研究

将Ni基合金和Ni包WC粉末混合均匀后事先涂覆在低碳钢基体上，通过非压缩弧等离子熔覆设备在低碳钢上制备Ni包WC复合厚涂层。涂层分为三种重量百分比Ni包WC粉末，分别为5％，10％，15％。应用X衍射（XRD）、光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）和显微硬度分析对涂层成分、微观结构和显微硬度进行分析。结果显示涂层和基体之间形成冶金结合，XRD显示主要的相是γ-Ni周溶体，以及Fe2B、Fe3B相和M23C6、M7C3相。发现等离子熔覆区的显微硬度随着Ni包WC粉末含量的增加而提高。     

等离子喷涂Ni包WC陶瓷涂层激光重熔研究

利用X射线衍射、金相显微镜及显微硬度计研究了等离子喷涂Ni包WC陶瓷涂层激光重熔后的组织结构和硬度变化特征。结果表明:利用激光重熔Ni包WC陶瓷涂层,能够有效提高涂层的致密度,减少孔隙率,XRD显示WC相在激光重熔后分解为W2C相,而显微硬度稍有提高。     

7×××系高强铝合金耐磨涂层的制备与性能

为了解决7×××系高强铝合金耐磨性差的问题,采用超音速火焰喷涂(HVOF)技术在7055铝合金基体表面分别制备了Cr2O3、Ni60和WC三种涂层,对涂层截面进行扫描电镜(SEM)观察及X射线衍射(XRD)物相分析,并测定了其显微硬度,借助摩擦磨损试验机和三维轮廓扫描仪对3种涂层的耐磨性进行比较,探究了它们的磨损机制。结果表明：在相同的热喷涂工艺条件下,3种涂层的耐磨性顺序为：WC> Ni60> Cr2O3。WC涂层的显微硬度达到1 213 HV,磨损率仅为3.33×10-4 mm3/(N·mm),耐磨性比7055铝合金基体提高了约12倍。该涂层中高硬度的WC硬质颗粒可以起到阻止磨粒磨损的作用,降低了磨粒的显微切削作用。采用超音速火焰喷涂技术可在7055系高强铝合金表面获得高硬度的耐磨涂层。     

爆炸喷涂涂层的性能研究

本文针对NiO4、Co-WC及NiCr／Cr3C2三种爆炸喷涂涂层，在OLYMPUS显微镜下观察了喷涂层的金相组织并测定了三种涂层的气孔率，在MT-4型显微硬度计上测定了涂层的硬度，并用拉伸试验法分别测定了三种涂层与钢基体之间的结合强度。结果表明，用爆炸喷涂方法制备的涂层具有较高的结合强度和显微硬度，涂层非常致密，孔隙率极低。     

WC–10Co–4Cr复合涂层和04Cr13Ni5Mo合金堆焊层的泥沙冲蚀行为

采用超音速火焰喷涂和焊条电弧焊在Q345钢基体表面分别制备了WC–10Co–4Cr复合涂层和04Cr13Ni5Mo合金堆焊层,测量了2种涂层的显微硬度、孔隙率、断裂韧性和表面粗糙度,并对2种涂层的显微组织和耐泥沙冲蚀磨损性能进行了对比研究。结果表明,二者的体积冲蚀磨损率均随时间延长而增加。在低角度冲蚀磨损条件下,复合涂层的耐泥沙冲蚀磨损性能明显优于堆焊层,涂层的硬度和强度是耐泥沙冲蚀磨损的主要影响因素。在高角度冲蚀磨损条件下,2种涂层的耐泥沙冲蚀磨损性能相差不大,涂层的断裂韧性是主要影响因素。WC–10Co–4Cr复合涂层表现出偏脆性材料的冲蚀磨损特性,04Cr13Ni5Mo堆焊层则表现出典型塑性材料的冲蚀磨损特性。     

核电厂小尺寸阀门内壁新型冲蚀减缓技术的研发应用

以WCB钢为基材,采用国产化小型超音速火焰喷涂(HVOF)设备喷涂Ni60镍基合金涂层.通过扫描电子显微镜(SEM)及能谱仪(EDS)分析、显微硬度计测试、拉伸试验、磨粒磨损试验和冲蚀磨损试验,考察了Ni60涂层的组织形貌、微观结构、孔隙率、显微硬度、结合强度、耐磨粒磨损性能和耐冲蚀磨损性能,并对实际小尺寸疏水阀门内壁进行喷涂,分析该工艺的实际可行性.结果表明,所制备的Ni60涂层的孔隙率为(0.27±0.04)％,显微硬度为843 HV(载荷300 g),界面结合强度高达200 MPa以上.该涂层主要由弥散分布着碳化物等硬质相的Ni基固溶体组成,具有比WCB基材更优良的耐磨粒磨损和耐冲蚀性能,其冲蚀失效形式主要为犁沟加塑形变形.小尺寸阀门内壁经喷涂后,表面涂层质量及配合性均符合要求.     

粉煤灰活性氩弧熔覆Al2O3-TiB2-TiC复合涂层组织和性能分析

以铁基合金粉末、Al、TiO2和B4 C粉末为涂覆材料,以高铝粉煤灰、SiO2、MgO、CaF2和CeO2为活性剂,采用活性氩弧熔覆技术在Q235钢表面原位合成Al2O3-TiB2-TiC颗粒增强铁基复合涂层.测试熔覆涂层的物相结构、金相组织、显微硬度和耐磨性能,并与未涂覆活性剂的常规熔覆涂层进行对比分析.结果表明,复合涂层由Al2O3、TiB2、TiC、FeSi2 Ti、FeB2和α-Fe相组成,其与基体界面无气孔、裂纹等缺陷,呈良好的冶金结合;复合涂层测试点的最高显微硬度为1283.4 HV0.2,其在室温干滑动磨损条件下耐磨性良好;粉煤灰复合活性剂的加入可以促进熔覆层与母材之间的良好熔合、增加涂层中新相种类和数目、提高氩弧熔覆效率,这对改善复合涂层的综合性能具有重要意义.     

PH17-4不锈钢表面电火花沉积WC–20Ni涂层及其表征

以WC–20Ni作为电极,氩气作为保护气体,通过改装的HB-06型电火花堆焊修复机在PH17-4不锈钢基体表面沉积了WC–20Ni涂层。以涂层厚度为指标,通过单因素试验获得最佳工艺参数为:电压125 V,频率660 Hz,电容120μF,沉积时间3 min。采用扫描电镜、能谱仪和显微硬度计分别表征了沉积层的表面形貌、成分和显微硬度。在最佳工艺参数下,制得的沉积层组织连续、致密,与基体冶金结合且厚度均匀,约为30μm。随着距表面距离的增大,沉积层的显微硬度逐渐降低。     

镍-碳纳米管复合电刷镀层的制备及其性能

利用电刷镀方法在45钢上制备了镍–碳纳米管(CNTs)复合镀层,并对其组织形貌、孔隙率、显微硬度和磨损性能进行了探讨。结果表明,碳纳米管的加入改善了镀层的组织形貌,使得晶粒更加细密、均匀,镀层表面粗糙度更小。当CNTs质量浓度为2g/L时,镀层厚度达到最高,为0.38μm;孔隙率最小,为0.3个/cm2;显微硬度最大,为680HV;磨损质量损失最小,减少量为25.6%。     

热处理对镍-磷合金镀层结合强度和硬度的影响

以铝合金为基体材料,采用碱性和酸性双溶液体系化学镀镍-磷合金,研究了热处理对镍-磷合金镀层结合强度和显微硬度的影响。实验结果表明:在250℃下热处理5h,镀层结合强度和显微硬度显著增加,镀层结合强度达120MPa,显微硬度达1000HV。     

等离子喷涂制备Al_2O_3-Cr_2O_3复相涂层组织及性能

采用等离子喷涂技术在45钢基体上制备Al_2O_3-Cr_2O_3复相涂层,通过SEM、XRD、万能试验机、硬度仪和磨损试验机等设备测定并分析了涂层组织结构,物相组成,以及涂层结合强度、孔隙率、硬度、磨损率等性能。结果表明:随着Cr_2O_3含量的增加,γ-Al_2O_3亚稳定相的比例逐渐降低,α-Al_2O_3稳定相的比例逐渐提高;复相涂层相比单一涂层,组织更加致密,综合性能更优,并且在40%氧化铬含量时最佳:孔隙率1.1%,结合强度12 MPa,剪切强度23.45 MPa,硬度为1010 HV,磨损率0.34%。     

颗粒增强复合材料研究及矿用硬质合金进展

采用电渣熔铸方法制备了以5Cr Ni Mo为基体,WC颗粒为硬质相的WC/钢基复合材料,随后进行热处理。借助金相分析和硬度试验研究了铸锭不同部位试样的显微组织及其硬度。结果表明:横向尾部试样WC颗粒无偏聚现象,分布比较均匀;横向中部试样有较大的WC颗粒,WC颗粒含量较高。本试验制得的复合材料提高了基体硬度的7.3%~10.8%。同时综述了矿用硬质合金的最新进展,为提高矿用硬质合金的质量和降低生产成本提供新的途径。     

镍基高温合金陶瓷涂层的制备及性能表征

以Cr2O3粉、玻璃料及黏土为原料制成料浆,通过喷涂将其涂覆在镍基高温合金GH44的表面,采用热化学反应法于1050°C保温10min,熔烧制备出高温陶瓷涂层。通过扫描电镜和X射线衍射分析了高温陶瓷涂层的表面和截面形貌以及相组成,对涂覆陶瓷涂层的镍基合金的抗热震性能、抗氧化性能以及高温疲劳性能进行了测试。结果表明,陶瓷涂层结构致密,与基体结合牢固,具有良好的抗热震性能。涂覆陶瓷涂层的镍基合金其高温抗氧化性相对于基体提高了6倍以上,其高温疲劳性能明显改善。