碳钢WC—10Co-4Cr复合涂层的组织及性能研究

采用AC—HVAF热喷涂设备，在碳钢表面喷涂WC-10Co-4Cr复合涂层。用电子显微镜、X射线能谱分析仪、金相显微镜和磨损实验研究了涂层的均匀性、硬度、显微组织、化学成分、结合区形貌和相对耐磨性。结果表明：涂层厚度均匀、组织致密、硬度可达1200HV200；涂层与碳钢结合良好，没有孔洞，界面相容性良好；涂层试样的耐磨性比45钢的耐磨性优良。     

不锈钢等离子熔覆镍基复合涂层的组织与性能

利用等离子熔覆技术,在304不锈钢基体上制备了添加WC颗粒的镍基复合涂层。借助SEM、EDS、XRD分析了涂层的组织,采用显微硬度计、M-200磨损试验机和电化学工作站分别测试了涂层的硬度和耐磨、耐蚀性能。实验结果表明,涂层呈枝晶生长特征,组织均匀细小,主要由γ-(Ni,Fe)固溶体、Cr_(23)C_6、CrSi_2、WC和M6C组成。涂层的显微硬度可达420~530HV0.3,与基体相比,涂层磨损性能提高4倍以上;在3.5%NaCl介质中涂层耐蚀性优于304不锈钢。     

等离子喷涂氧化铝涂层的制备及微观结构研究

为提高20钢表面的性能,采用大气等离子喷涂的方式在20钢表面制备了氧化铝绝缘陶瓷涂层,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度计测试等方法分析了涂层的物相组成、微观组织结构和显微硬度等,对涂层截面图像进行了处理,计算平均孔隙率,并考察了显微硬度。结果表明：大气等离子喷涂Al₂O₃粉末的过程中,发生了相变,制备的涂层中出现了γ-Al₂O₃这一新相。样品由基体、黏结层和涂层组成,各层直接界面清晰,致密性良好,涂层截面呈片层状的重叠结构,因Al₂O₃粉末自身特点造成涂层表面有少量微裂纹,属正常现象。涂层的平均孔隙率为7.36%,显微硬度为708 HV,具有良好力学性能,符合产品使用标准。     

激光熔覆Co基合金/MoSi_2复合涂层显微组织分析

在304不锈钢表面预置Co基合金和MoSi2混合粉末,采用激光熔覆技术制备Co基合金/MoSi2复合涂层.利用光学显微镜、扫描电镜、电子探针和X衍射仪对熔覆层显微组织进行分析,并测试其显微硬度.结果表明熔覆层与基体呈良好的冶金结合.熔覆层中存在两种明显不同的凝固特征：一是MoSi2的添加量在0～20%之间,涂层组织主要由柱状树枝亚共晶和枝晶间共晶组成;二是MoSi2的添加量在30%～80%之间时,涂层组织主要是形貌各异的小平面树枝过共晶组成如竹叶状、星状、蝴蝶状、花瓣状等.其中Co基合金/40wt.%MoSi2复合涂层的平均显微硬度达到最大值1 455 HV0.2,是基体材料的4.9倍.     

电热爆炸喷涂法制备TiC涂层的特性分析

采用电热爆炸定向喷涂工艺在镍合金基体上制备TiC涂层,借助光学显微镜、显微硬度计分别对涂层显微组织、涂层硬度进行了测试。利用图像分析软件对涂层的晶粒尺寸进行了测量。结果表明,电热爆炸定向喷涂制备的涂层组织晶粒明显细化,涂层组织为典型的快速凝固组织。涂层组织比原始喷涂材料镍合金组织细小、均匀;TiC涂层中大晶粒所占涂层面积为93.6%,小晶粒所占面积为6.4%;大晶粒的弦长平均值为500 nm左右,小晶粒的弦长平均值为81 nm左右;表层有些孔隙;涂层硬度均明显高于基体材料镍合金的硬度,其最高硬度达到了582.5 HV。     

铸铁等离子喷焊Stellite6钴基合金涂层的组织与性能

以Steilite6钴基合金粉末为原料,采用等离子喷焊技术,选择合适的工艺参数,在HT250基体上制备具有冶金结合的耐磨、耐热合金涂层．借助于OM、SEM、XRD观察分析涂层的组织,利用显微硬度计测试涂层的显微硬度分布,在磨损试验机上通过环一块磨损试验评估涂层的耐磨性能．结果表明：等离子喷焊涂层组织均匀细小,主要由γ-Co、（Cr,Fe）,C2相组成;涂层的显微硬度可达590～680HV。;在室温干滑动磨损条件下,基体试样的失重量约为涂层的5．5倍,表明涂层的耐滑动磨损性能明显提高．     

激光熔覆钛基复合涂层的显微组织和硬度分析

采用激光熔覆快速非平衡合成方法制备了原位反应合成TiB增强钛基复合材料.用Y2O3、Ti和B的混合粉末在Ti-6Al-4V基体表面激光熔覆制得TiB/Ti复合涂层.采用X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量散射光谱仪(EDS)和硬度测试等方法,研究了原位合成TiB/Ti复合涂层的显微结构和显微硬度.结果显示:激光熔覆层的相结构主要为α-Ti和TiB两相,TiB增强相均匀地分布于复合涂层中,熔覆层的硬度值高于基体Ti合金的硬度值1倍以上,Y2O3含量(质量分数w,全文同)为1％的激光熔覆涂层内部的增强相组织最为均匀、细小,且硬度值也最高,平均硬度(HV)值约为830.     

灰口铸铁等离子热喷焊WC/Ni基涂层组织和性能研究

在HT250表面采用等离子喷焊工艺制备了碳化钨/镍基合金复合涂层,并对涂层的宏观形貌、微观组织和显微硬度进行了分析.结果表明：复合涂层与基体形成冶金结合,其中WC均匀地分布在涂层的中底部,而在WC附近形成了强化相Fe3W3C,涂层的耐磨性得到了改善;界面处的HT250在快速冷却过程中,发生淬火反应,部分转变为马氏体;涂层的显微硬度在570～870HV0.2之间,明显高于基体硬度.     

高能脉冲冷焊Fe基合金改性层的组织及性能

为了进一步提高核泵用钢的耐磨性能及抗空蚀性能,采用高能脉冲冷焊技术在304不锈钢表面制备了Fe基合金改性层.利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪分别对改性层的显微组织和相结构进行了分析,利用显微硬度计、摩擦磨损试验机及超声波振荡空蚀仪分别对改性层的显微硬度、耐磨性与抗空蚀性能进行了研究.结果表明,改性层组织细密,且主要由基体相α-Fe和硬质碳化物相Cr_(23)C_6和Cr_7C_3组成,改性层的最高显微硬度可达510 HV,相对耐磨性为3.88.空蚀5 h后,改性层的失重量和表面粗糙度分别约为304不锈钢基材的1/5和1/6.     

电弧喷涂制备铝基非晶纳米晶合金材料

采用高速电弧喷涂技术,制备了铝基非晶纳米晶复合涂层材料.经XRD、TEM分析发现,铝基非晶纳米晶复合涂层是由非晶相、纳米晶相和晶化相共同组成的;涂层呈明显层状结构,层与层之间结合良好;涂层结构致密,无明显裂纹和孔隙,孔隙率约为1.8%;涂层的平均显微硬度值约为311 HV100,已达到传统制备工艺获得的铝基非晶合金的显微硬度值.     

新型成膜技术机械成膜法的研发及其应用

机械成膜法(MCT)作为一种新型的成膜工艺,是基于球磨机运行过程中基材与粉末颗粒之间的摩擦与冲击而开发的,它具有简便、低成本且高效等特征。通过MCT法,在基材(氧化铝球、不锈钢球等)上能制备出多种金属薄膜,如Ti膜、Cu膜、Ni膜、Fe膜、Zn膜。本文从物理、化学、机械和工艺因素4个方面研究了成膜过程及其影响因素,将成膜过程概括为黏附成核、离散岛状的形成和连接、连续薄膜的形成和增厚、薄膜的剥落4个阶段。在此基础上,开发出两步MCT法,在氧化铝球上直接制备金属与氧化物复合膜。在MCT法成膜技术的应用方面,本文重点探讨了多种光催化薄膜材料的制备方法,并对今后的研究方向进行了展望。     

氧化铝溶胶及涂层研究 I 氧化铝溶胶的性质

比较了两种不同铝胶的性质及添加助剂对铝胶性质的影响,并研究了铝胶的粘度及焙烧后的比表面积. 结果表明:两种铝胶的粘度随密度增加而增加;焙烧后具有一定的比表面积,添加胺类分子能增加铝胶焙烧后的比表面积.     

表面涂层与氯离子渗透

通过表面涂层对砼耐Cl~-侵入速度影响程度的试验,证实了表面涂层处理的有益作用,优选了适宜的涂料品种。     

热喷涂锌铝复合涂层的耐硫化物的应力腐蚀行为

对热喷涂底锌面铝复合涂层与铝涂层做了耐硫化物应力腐蚀的对比试验．试验结果表明：锌铝复合涂层并没有保持锌、铝的各自优点,改善原来的不足;相反,在底锌面铝复合涂层中,由于腐蚀介质渗透到底锌层,使锌层优先溶解,导致面铝层开裂脱落,进而使整个涂层失效．同时,探讨了锌铝复合涂层在ＮＡＣＥ的标准饱和Ｈ２Ｓ水溶液的应力腐蚀失效过程,指出了热喷涂锌铝复合层设计的不合理性．     

汽轮机叶片阻尼涂层减振研究

研究了汽轮机叶片镀金属薄膜后叶片的阻尼减振性能，将汽轮机叶轮合理简化后通过ug软件建模，运用ANSYS软件，对相同厚度的铝、钛、铝钛薄膜叶片试件及不镀膜的叶片试件等4种模型的整体叶盘进行模态分析，得到振型图和固有振动频率，从整体上观察叶轮的易损部位；对单个叶片进行谐响应分析，进一步分析4种叶片在外加同一载荷情况下的形变量，讨论其阻尼减振效果。结合实验结果，利用动态机械热分析仪（DMA），对镀铝、镀钛、先镀铝后镀钛处理的试件及不镀膜试件进行分析，检测涂层的阻尼性能。结果表明，镀膜后的叶片各阶模态的形变量均小于未镀膜叶片，对叶片镀膜具有一定的减震阻尼效果。     

等离子喷涂ZrO2纳米热障涂层及热导率

采用大气等离子喷涂技术制备了纳米ZrO2热障涂层,采用XRD和SEM方法分析了涂层的相结构和微观组织,并采用激光脉冲法测量了纳米涂层的热导率．结果表明,喷涂前后涂层与粉末的相成分没有发生变化,涂层具有典型的等离子涂层微观组织结构,孔隙率约为12．33％．纳米涂层热导率的平均值约为传统微米ZrO2涂层的86％,涂层中大量的纳米晶是纳米涂层隔热性能改善的主要原因．     

铜-银双金属粉末的制备及其包覆性

采用化学置换反应法制备铜-银双金属粉末。所得粉末用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和热重仪进行表征。用SEM谱图确定表面含银量。用X射线衍射仪和热重仪研究了粉末的包覆性抗氧化能力，表明制备的铜-银双金属粉末具有常温抗氧化能力。     

陶瓷涂层与聚酯网的摩擦磨损研究

采用等离子喷涂技术制备了Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＯ２陶瓷涂层,并研究了Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＯ２陶瓷涂层与聚酯网的摩擦磨损性能。研究结果表明Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＯ２陶瓷涂层与聚酯网的摩擦系数在干摩擦条件下为０．０８６,在水润滑条件下为０．０７２,陶瓷涂层在水润滑条件下的磨损率为５×１０－６ｍｍ／ｈ。     

TiN涂层应用及研究进展

综述了近年来TiN涂层的应用,以及为改善TiN涂层性能而进行的多元合金化、多层涂层方面的研究工作,并指出了TiN涂层的发展方向.