热喷涂铁基非晶合金材料的研究进展

非晶合金是极具发展潜力的金属材料,铁基非晶合金性能优异,成本较低,易获得推广使用。介绍了铁基非晶合金的形成能力及其性能,综述热喷涂制备铁基非晶涂层及其应用,展望了热喷涂制备铁基非晶涂层未来的发展趋势。     

热喷涂制备Fe基非晶态合金涂层研究进展

综述了等离子和超音速热喷涂制备Fe基非晶态合金涂层的最新进展,以及非晶涂层的后续处理。并展望了热喷涂制备非晶涂层的发展趋势。     

热喷涂制备非晶态合金耐蚀涂层及其在电力设施防护中的应用研究进展

非晶态合金涂层材料因其组织结构均一、耐蚀性优异的特性,在电力材料防护领域有着重要应用价值,热喷涂制备的非晶态合金涂层是电力设施防护方法的重要发展方向。 对相关研究进行了综述。 首先介绍几种重要的非晶态合金材料体系, 引用近年来国内外基于热喷涂等技术的非晶态合金涂层材料的制备方法。 然后分析涂层防腐蚀、防冲蚀效果与机理,重点介绍应用上较重要的铁基、镍基、铝基防腐蚀非晶材料体系的研究进展。 最后,对热喷涂法制备铁基、镍基非晶态涂层材料在电力设施防腐蚀方面的应用及未来发展进行展望。     

热喷涂制备Fe基非晶合金涂层的研究进展

从非晶形成理论、热喷涂制备Fe基非晶涂层两个方面对热喷涂制备Fe基合金涂层研究进行了综述,并对热喷涂制备该涂层未来的发展进行了展望.     

热喷涂Fe基非晶涂层的耐腐蚀性的研究及优化

由于高硬度、高强度、高热稳定性、良好的耐磨性、耐腐蚀性、软磁性、成本低等诸多优点,Fe基非晶合金在众多领域有着十分广泛的应用前景。但其有限的玻璃形成能力、本征脆性等缺点极大地限制其作为工程材料的应用推广。利用热喷涂技术制备的Fe基非晶涂层不仅能够保持其原本的优异特性,还能弥补其缺点,突破工程应用的局限性。本文对Fe基非晶涂层的主要热喷涂制备方法进行了介绍,并对非晶涂层耐腐蚀性的影响因素：成分、氧化、孔隙、晶化和裂纹等一一归纳,并提出了Fe基非晶涂层耐腐蚀性能的优化措施,最后对Fe基非晶涂层耐腐蚀性的下一步研究进行展望。     

热喷涂非晶合金涂层及其在金属腐蚀防护中的应用

对近年来国内外热喷涂非晶合金涂层材料的研究进展及其在金属腐蚀与防护领域中的应用前景进行了综述,指出热喷涂非晶合金涂层的开发与应用,对于促进金属腐蚀与防护技术的发展具有重要的意义。     

铁基非晶涂层的研究进展与应用

铁基非晶涂层可突破尺寸及室温脆性限制,其优异的力学性能可改善基体材料表面性能,有效拓展铁基非晶合金应用范围。针对非晶合金成分设计准则进行了较为系统的总结,归纳了铁基非晶涂层材料体系,介绍了铁基非晶涂层常用的制备技术,分析了热喷涂和激光熔覆技术对非晶涂层力学性能的影响。综述了铁基非晶涂层耐磨性和耐蚀性的研究现状。影响涂层性能的原因是多方面的,其制备工艺、元素组成、非晶含量、孔隙率、表面粗糙度、硬度及对涂层的后续处理等因素均会对涂层性能产生影响,并分别针对涂层的耐磨性和耐蚀性进行详细阐述。在此基础上,提出高摩擦因数是保证工作人员在甲板正常工作的前提,针对国内研究现状,开发制备出更多可同时兼具高耐磨性和高耐蚀性的铁基非晶涂层体系是突破技术封锁的关键问题。讨论了铁基非晶涂层在军事、航天、海洋防护、核工业、储燃及其他工程设备上应用的前景,介绍了铁基非晶涂层的应用现状及目前存在的问题,并在最后展望了铁基非晶涂层的发展方向。     

热喷涂Fe基非晶涂层耐腐蚀性与孔隙率研究进展

热喷涂Fe基非晶合金涂层的综合性能优异,特别是在耐磨、耐腐蚀方面具有传统晶体材料无可比拟的优势,因而广泛应用于材料表面的防护领域。然而热喷涂涂层为典型的层状结构,涂层内部会存在一定量的孔隙,致使涂层耐腐蚀性能下降。首先介绍了热喷涂Fe基非晶涂层的腐蚀机理及其影响因素,总结了热喷涂涂层孔隙产生的机制、分类和影响因素。接着重点介绍了孔隙与热喷涂Fe基非晶涂层耐腐蚀性之间关系的研究进展。最后,通过对热喷涂涂层的形成过程与孔隙形成机理进行分析,粒子铺展变形能力差是显著影响涂层形成时粒子相互嵌套叠加和变形能力的主要原因。所以,Fe基非晶涂层可以从改变喷涂粉末成分和粒度、第二项粒子加入及喷涂工艺参数优化等措施,来改善粒子铺展变形能力,提高致密度。采用激光快速表面重熔技术对涂层微表层进行快速重熔处理,同样可以达到降低涂层孔隙率、提高涂层耐腐蚀性的目的。     

超音速火焰喷涂Fe基非晶合金涂层材料的摩擦磨损性能研究

目的通过优化涂层制备工艺,制备致密的Fe基非晶合金涂层,以提高非晶合金涂层的耐磨性。方法采用活性燃烧高速燃气超音速火焰喷涂(AC-HVAF)技术,通过工艺优化,制备了组织致密的Fe基非晶合金涂层。利用场发射扫描电子显微镜、X射线衍射仪、维氏显微硬度计、摩擦磨损试验机、三维光学轮廓仪等设备,对非晶合金涂层的组织结构、摩擦性能和磨损机制进行了深入分析。结果 Fe基非晶合金涂层呈现典型的非晶结构,涂层厚度在300μm左右,涂层的平均显微硬度值高达1000HV0.1。在干摩擦试验条件下,Fe基非晶合金涂层的磨损量远低于304不锈钢材料,磨损率是304不锈钢基体的1/3~1/2。Fe基非晶合金涂层的磨损机制以疲劳磨损为主,伴随着氧化磨损。氧化磨损主要是由干摩擦过程中产生的摩擦热导致,氧化磨损加速了片层剥落。结论 Fe基非晶合金涂层孔隙率的降低和非晶相含量的提高,有利于稳定摩擦系数和改善涂层的耐磨损性能。     

热喷涂纳米结构涂层的研究

纳米材料具有许多优异的特性,利用热喷涂技术制备纳米结构涂层是一种应用纳米材料的有效办法.文中介绍了纳米结构涂层喷涂材料的制备,包括液体喂料制备纳米材料、纳米粉末材料和纳米药芯丝材的制备,以及热喷涂制备纳米结构涂层的种类,纳米结构涂层的种类包括纳米结构陶瓷涂层、金属-陶瓷纳米复合涂层和金属纳米结构涂层.简要介绍了制备这些涂层所采用的工艺方法,以及涂层的结构和性能.指出了目前热喷涂制备纳米结构涂层存在的问题,并对其应用和发展前景作了展望.     

结晶器失效分析和表面处理技术的研究进展

阐述了目前结晶器广泛应用的电镀工艺镀层的优缺点,分析了连铸机结晶器的工作特点和失效原因,并对连铸结晶器热喷涂技术发展现状进行了阐述,同时结合目前非晶化技术、纳米化技术以及热喷涂技术,提出了一种采用热喷涂技术结合非晶化技术、纳米化技术对连铸结晶器进行表面处理的可能性.     

Comparison of a cold-sprayed and plasma-sprayed Fe25Cr20Mo1Si amorphous alloy coatings on 40Cr substrates

The purpose of this paper is to examine whether cold spraying is capable of manufacturing high-quality ferrous-based amorphous alloy coatings by comparing the performance of a cold-sprayed with a plasma-sprayed Fe25Cr20Mo1Si amorphous coating on a 40Cr substrate. The hardness, microstructure, wear resistance, and corrosion resistance of the two coatings were determined with potentiodynamic polarization curves, neutral salt spray tests, scanning electron microscopy, energy dispersive spectroscopy, and X-ray diffraction and their performance differences were examined. The results show that the cold-sprayed Fe25Cr20Mo1Si coating has an amorphous content of 97.63%, which is slightly higher than that for the raw powder (97.24%) and plasma-sprayed coating (96.55%). The coating hardness ranges from 720 HV to 1,030 HV, which is higher than plasma-sprayed coating (590–610 HV) and decreases the wear rate to about 2/3. The average porosity is 2.97 ± 0.59%, which is lower than that of the plasma-sprayed coating (4.95 ± 0.13%). The cold-sprayed Fe25Cr20Mo1Si coating can pass the 3,000 hr neutral salt spraying test, while the plasma-sprayed coating fails within 120 hr. The corrosion current in 3.5% NaCl solution reached to its stable value about 1.66 A/cm², which is about 1/4 of the plasma-sprayed coating (5.81 A/cm²). Upon analyzing the properties and the anticorrosion performance, it was found that there are no through-thickness pores in the cold-sprayed coating that impact its long-term anticorrosion performance. Cold spraying can be used to fabricate ferrous-based amorphous coatings instead of traditional thermal spraying technologies to obtain high-quality ferrous-based amorphous coatings.     

电弧喷涂粉芯丝材的研究与应用

简述了电弧喷涂技术的特点和发展。将电弧喷涂与其他热喷涂技术在涂层性能等方面做了对比。概述了电弧喷涂用粉芯丝材的研究和发展现状。展望了这种粉芯丝材在制备金属/陶瓷复合涂层、纳米结构涂层和非晶涂层等方面的应用前景。     

非晶铝基粉末冷喷涂涂层及其耐磨性能

为提高镁合金的耐磨性能,采用冷喷涂技术在AZ91D镁合金表面制备铝基非晶涂层,并利用扫描电镜对涂层的微观形貌进行分析,采用X射线衍射仪分析喷涂粉末及涂层中的非晶含量,利用多功能摩擦磨损试验机研究了涂层的耐磨性能。结果表明:冷喷涂后涂层中仍含有铝基非晶结构,非晶含量为48%,涂层微观组织致密,孔隙率为0.59%。铝基非晶涂层的磨损量和磨损率均低于镁合金基体,摩擦因数高于基体。     

铝合金焊接区喷射式微弧氧化陶瓷层耐腐蚀性研究

目的研究喷射式微弧氧化对改善铝合金焊接区耐腐蚀性能的可行性。方法使用自行研制的喷射式微弧氧化设备,在铝合金焊接区表面制备一层陶瓷膜,并在同等参数下制备一层浸入式微弧氧化陶瓷层进行对比。通过扫描电镜观察陶瓷膜表面和截面的微观形貌,并对陶瓷膜截面进行元素分析;分别利用铜加速盐雾腐蚀实验和动电位极化实验检测陶瓷膜的耐腐蚀性能,分析陶瓷膜的耐腐蚀性能。结果两种方法制备的陶瓷膜微观形貌相似,表面都有许多"火山口"状产物并伴有裂纹,截面疏松多孔,主要元素为Al和O;经240 h盐雾腐蚀后,3种试样均有不同程度的腐蚀,其中铝合金焊接基体腐蚀最严重,浸入式、喷射式次之,其腐蚀失重率分别是0.0072,0.0039,0.0023 g/cm2;极化曲线显示,铝合金基体、焊接基体、浸入式陶瓷膜、喷射式陶瓷膜腐蚀电位分别为-0.794,-0.742,-0.615,-0.578 V,耐腐蚀性依次增强。结论喷射式微弧氧化陶瓷层耐腐蚀性能表现较好,基本达到制备要求,在不适于浸入式微弧氧化的条件下可采用喷射式方法处理。     

一种新型经济高效非晶涂层的制备与性能表征

利用火焰喷涂技术喷涂自制的气雾化合金粉末取代非晶粉末,制备了NiFeBSiNb非晶纳米晶涂层。分别对粉末和涂层的微观组织结构和热力学性能进行了表征。结果表明,自制的合金粉末球形度较好,大多为球形或椭球形;主要为晶体结构,由Nb₂Ni₂₁B₆晶体相和(Ni,Fe)₂₃B₆固溶体组成。而经过火焰喷涂制备的涂层,形成了非晶相和纳米晶相。通过公式计算此合金体系粉末和涂层形成非晶相的临界冷却速率分别为6.01×10₅K/s和4.56×10₃K/s,解释了在粉末制备过程中较难形成非晶相而喷涂过程中形成非晶结构比较容易。对涂层的摩擦磨损性能进行了测试,涂层摩擦系数仅为0.17,具有优异的耐磨性能。     

爆炸喷涂工艺参数对AlCuFeSc准晶涂层力学性能的影响

目的 研究爆炸喷涂工艺参数对AlCuFeSc准晶涂层力学性能的影响规律,进一步提升铝合金表面AlCuFeSc准晶涂层的性能。方法 采用爆炸喷涂工艺制备准晶涂层,以正交试验方法对爆炸喷涂氧燃充枪比、喷涂距离、喷涂频率3个影响涂层性能的关键参数进行优化。借助显微硬度计、拉力试验机研究涂层的力学性能。采用SEM、XRD、EDS等手段表征粉末及涂层的微观物相结构。结果 在试验参数范围内,以涂层的表面硬度和结合强度性能为主要判定指标,各因素对涂层性能的影响从大到小依次为氧燃充枪比、喷涂距离、喷涂频率。综合考量涂层表面硬度和结合强度2个指标,得到了AlCuFeSc涂层的最佳制备工艺,氧燃充枪比为56%,喷涂距离为210 mm,喷涂频率为1次/s。在该最佳工艺参数下制备的准晶涂层致密且与铝合金基体结合良好,涂层表面硬度为583.4HV0.3,结合强度为63.24 MPa,孔隙率为0.648%,准晶相的含量为69%。结论 采用最佳工艺参数制备的AlCuFeSc准晶涂层相较于非最佳工艺参数喷涂涂层,其性能得到较大提高,可为未来准晶涂层的应用提供参考。     

冷喷涂制备CuZn35涂层结构及耐摩擦磨损性能

目的 采用高压冷喷涂技术制备低氧化、致密、耐摩擦磨损的CuZn35涂层,并探究加速气体温度对CuZn35涂层性能的影响。方法 利用高压冷喷涂技术在铝板上沉积CuZn35涂层,探究加速气体温度对冷喷涂CuZn35涂层微观结构及耐摩擦磨损性能的影响。在载荷为2 N时,在旋转式摩擦磨损试验仪上进行试验,对比铸态CuZn35材料的耐磨性能,评估在压力为5 MPa,加速气体温度为400、600、800℃条件下冷喷涂制备的CuZn35涂层的耐磨性能。通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、三维轮廓仪(3D Profiler)对涂层的微观结构和磨损表面形貌进行分析。结果 当冷喷涂加速气体温度从400℃升至800℃时,CuZn35涂层内部颗粒的变形量不断增大,颗粒之间形成了较好的结合,孔隙率从2.67%降至0.5%以下,硬度从200HV0.3升至242HV0.3,涂层磨损率从3.67 mm³/(N·mm)降至1.80 mm³/(N·mm)。在温度为800℃条件下制备的CuZn35涂层表现出最优的耐摩擦磨损性能,在磨损过程中涂层材料未发生明显的块状脱落现象...