20钢基体表面HVOF硬质合金涂层电接触强化后的组织和性能研究

采用超音速火焰喷涂技术,在20钢表面制备WC-12Co涂层并对其进行电接触强化实验。通过金相显微镜观察试样的显微组织与形貌,利用维氏显微硬度仪分析显微硬度的分布特征,采用试样剪切法表征基体与涂层的结合强度。结果表明,经电接触强化后,涂层表面缺陷明显减少,涂层致密,涂层与基体间过渡区不明显,出现冶金结合状态。强化后涂层硬度总体上升,涂层与基体的结合强度显著提高。     

纳米和微米 WC / 12 Co 涂层的电接触强化研究

分别以微米和纳米WC-12Co粉末为原料配制液态涂料,喷涂于45钢表面形成预喷涂层,再利用电接触表面强化技术对预喷涂层进行强化,获得强化层。观察了强化层的微观形貌,测定了强化层的硬度,分析了强化层的相组成和元素组成、抗热震性能。结果表明:强化层组织致密,硬度高,抗热震性能优异;强化过程中,预喷涂层与基材间发生了元素扩散,从而形成了冶金结合;与微米粉末制备的强化层相比,纳米粉末制备的强化层有更高的硬度和更好的抗热震性能。     

电接触强化对WC涂层与基体结合界面的影响

采用超音速火焰喷涂(HVOF)技术在白口铸铁表面制备了厚0.2 mm的WC-12Co涂层,并对涂层进行电接触强化.通过扫描电镜、X射线衍射和能谱分析等方式对强化的涂层/基体界面进行了显微结构和物相分析,并与未强化涂层的组织结构进行对比.结果表明:电接触强化工艺能改变涂层与基体的结合方式,实现了界面的冶金结合.     

42CrMo钢火焰喷涂Ni60/WC涂层的电接触强化研究

目的研究电接触强化对氧乙炔火焰喷涂后42CrMo基体表面涂层组织与性能的影响,以改善涂层与基体之间的结合强度,提升基体表面性能。方法利用氧乙炔火焰喷涂,在基体表面制备Ni60/WC涂层,再进行电接触强化。通过金相显微镜、扫描电镜及能谱分析等方式,对涂层及基体进行显微组织观察和物相分析,利用维氏显微硬度仪测量涂层到基体的硬度分布,并对电接触强化前后的数据进行对比分析。结果在热喷涂涂层厚度一定的情况下,经15 k A电流强度电接触强化后,涂层的致密性显著提高,孔隙明显减少,与基体接触部分的界面缝隙消失,结合方式发生改变。涂层硬度均匀性改善明显,维氏硬度显著提高,由原来400HV提升至720HV左右。涂层内部形成了Cr元素聚集区,W元素扩散明显,形成了合金元素碳化物,对涂层起到弥散强化作用。结论电接触强化能显著提高涂层性能与质量,改变涂层与基体之间的结合方式。     

大电流作用下45钢的电接触表面强化研究

研究了大电流作用下45钢表面的电接触表面强化方法,并研制了相应的设备。分析了电流对强化层深度、宽度和硬度的影响,并对强化层的耐磨性能进行了测试。结果表明:电接触表面强化具有强化效率高和效果好的优点。     

微弧强化表面纳米WC/Co涂层的制备及性能研究

采用超音速火焰喷涂技术在NiCrMo白口铸铁微弧强化表面制备纳米WC/Co涂层.采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度仪和自动划痕仪对该涂层的组织结构、物相、硬度和结合强度进行分析.结果 表明:通过超音速火焰喷涂可制备内含均匀的粒径在0.1～0.2 μm的纳米颗粒涂层,该涂层是由WC、Co和少量的W2...     

纯铜Al_2O_3表面弥散强化的研究

用渗铝—内氧化技术进行了纯铜Ａｌ２Ｏ３表面弥散硬化。研究了渗剂铝含量对渗层铝浓度分布的影响和纯铜渗铝内氧化后的显微组织及性能。结果表明：在本实验条件下，渗层表面铝浓度与渗剂中铝含量相当。用内氧化技术可在渗铝的表层生成弥散细小的Ａｌ２Ｏ３，而且其数量可控。     

灰铸铁表面喷涂WC/Co涂层的磨损特性研究

用超音速火焰喷涂方法在灰口铸铁表面进行了WC/Co涂层的喷涂,对灰铸铁表面及在其上喷涂的WC/Co涂层摩擦磨损特性进行了研究。结果表明,灰铸铁表面用超音速喷涂涂层后,耐磨性大大提高,喷涂的WC/Co涂层磨损机理表现为微观剥落,而灰铸铁基底材料则表现为磨粒磨损。     

Mg-Nd-Zn-Zr合金表面激光熔覆Al-Si/Al_2O_3复合涂层研究

采用激光熔覆Al-Si/Al_2O_3粉体来对Mg-Nd-Zn-Zr镁稀土合金进行表面改性,并对熔覆层的形貌、组织、相组成及性能进行了表征。X射线衍射(XRD)分析和扫描电镜(SEM)观察显示,熔覆层主要由α-Mg、Mg_2Si、Mg_(12)Nd以及Al_(3.21)Si_(0.47)或Mg_(17)Al_(12)几种相组成,而Al_2O_3则大部分聚集在熔覆层和基体之间的界面处。截面硬度测试显示,熔覆层的显微硬度最高值在3090至4750 MPa之间,是基体硬度(550 MPa)的5~8倍以上,这主要归结为熔覆层内晶粒细化、固溶强化、增强相的形成以及氧化物颗粒的弥散强化作用。在3.5%(质量分数)NaCl水溶液中的电化学测试显示,激光熔覆后的镁合金腐蚀电位上升,腐蚀电流密度可由基体的1.683×10~(-4)A/cm~2下降至激光熔覆后的0.843×10~(-5)A/cm~2,表明激光熔覆后样品表面的腐蚀性能也得到显著提高。     

镁合金等离子喷涂Al/Al_2O_3涂层的组织与性能

采用等离子喷涂技术在AZ31镁合金表面制备Al/Al_2O_3复合材料涂层.借助SEM、TEM和XRD等技术分析了涂层的微观组织结构,通过测定涂层电极电位、盐雾实验和磨损实验研究了涂层的耐腐蚀性能和耐磨性能.结果表明,Al/Al_2O_3涂层的相组成主要为Al、Al_2O_3、Mg_(17)Al_(12);Al_2O_3颗粒均匀镶嵌在Al基体中;Mg_(17),Al_(12)主要分布于涂层与镁合金基材的界面处.与镁合金相比,Al/Al_2O_3涂层具有更高的耐腐蚀和耐磨损性能.     

镁合金等离子喷涂Al/Al_2O_3涂层的耐腐蚀性能

采用等离子喷涂技术在AZ31镁合金表面制备Al/Al_2O_3复合涂层,测试了镁合金及表面喷涂有Al/Al_2O_3复合涂层的镁合金试样的极化曲线,研究了没有涂层、经封孔处理和未经封孔处理的喷涂有复合涂层的镁合金三种试样在浸泡腐蚀和5%NaCl盐雾腐蚀情况下的耐腐蚀性能及其腐蚀行为.结果表明,经封孔处理的Al/Al_2O_3复合涂层镁合金试样在上述腐蚀条件下的耐腐蚀性均优于镁合金和涂层未封孔处理的试样,在浸泡试验中未封孔处理的涂层试样比镁合金腐蚀更加严重,在盐雾试验中却优于镁合金.     

WC＋Co涂层与45号钢对磨磨屑的尺寸和形状特性

利用等离子喷涂技术制备WC 12％Co耐磨涂层，将加有涂层的轮与45^#钢块进行滑动磨损试验，并使用图象分析系统，SEM和TEM技术研究所收集的磨屑形态。结果表明磨屑尺寸具有对数——正态分布性质．磨屑平均尺寸随正压力增加而减小。部分磨屑呈片状，大部分磨屑呈等轴、多角状。本文试图说明磨屑是由切向力作用在钢表面中间层上，经多次作用发生断裂而形成。并且利用统计概念说明了磨屑尺寸对数——正态分布的意义。     

45钢表面激光熔覆Al_2O_3陶瓷涂层的研究

采用SEM,TEM及EDAX等手段研究了45钢表面Al2O3－NiCrAl复合陶瓷涂层的组织结构,实验结果表明：Al2O3－NiCrAl复合陶瓷等离子喷涂层的组织呈层片状,面层由α－Al2O3和少量的γ－Al2O3组成,Al2O3与NiCrAl及NiCrAl与基体间均为机械结合界面：激光熔覆层组织为单一的α－Al2O3柱状晶、过渡合金与基体间形成了良好的冶金结合界面,Al2O3与NiCrAl间的界面结合状况得到了明显的改善,在激光熔覆过程中存在着分层凝固机制．熔敷层硬度达2423－2664HV0．2     

40Cr钢表面等离子喷涂Al_2O_3-TiO_2及Mo/Al_2O_3-TiO_2复合涂层的性能

采用等离子喷涂法在40Cr钢表面制备了Al_2O_3-Ti O_2涂层和Mo/Al_2O_3-Ti O_2复合涂层。利用扫描电镜(SEM)对涂层的微观形貌进行观察,并对涂层的结合强度、抗热震性能以及涂层的耐腐蚀性进行研究。结果表明:涂层与基体、涂层与涂层之间结合良好;复合涂层抗热震性能优于Al_2O_3-Ti O_2涂层;在40Cr钢喷涂Mo/Al_2O_3-Ti O_2复合涂层后可显著提高耐腐蚀性。对涂层进行封孔处理后,可进一步提高耐腐蚀性。     

GCr15钢单边双电极电接触表面淬火的组织及性能

以GCr 15钢作为实验材料,采用单边双电极的电接触淬火设备对试样进行表面淬火处理.通过金相观察分析了各工艺参数对淬火效果的影响.结果表明:在功率40 kW、工件线速度0.1 m/min、电极压力2000N的淬火参数下,工件表层由球化退火组织转化为细小的隐针马氏体,淬硬区平均硬度为834 HV0.2.表明单边双电极电接触表面淬火切实可行.     

Al_2O_3含量对Al_2O_3-Al复合涂层组织和摩擦磨损性能的影响

通过改变喷涂粉末中Al2O3和Al的比例,在AZ91D镁合金表面制备不同Al2O3含量的等离子喷涂Al2O3-Al复合涂层。对复合涂层的显微组织、硬度和摩擦磨损性能进行表征,研究Al2O3含量对涂层组织和磨损性能的影响。结果表明,涂层组织为带状Al2O3分布在致密的Al基体上,Al2O3内可见细微的片层结构,且层与层间存在一定的孔隙。复合涂层中Al平均硬度62HV,Al2O3平均硬度达1380 HV。摩擦磨损实验证实,复合涂层具有较小的摩擦系数和较低磨损量,大大改善了镁合金表面的抗磨损性能。涂层中Al2O3体积少于Al时,Al2O3增加使涂层的抗磨效果增强。涂层中Al2O3体积超过Al后,涂层的孔隙增多、涂层变脆,其耐磨损性能下降。     

织构化涂层表面的黏附接触力学行为研究

目的 建立刚性微球与织构化涂层表面黏附接触数值分析模型,探究织构化涂层属性对微观接触副黏附力学性能的影响。方法 基于Hamaker求和法以及Lennard–Jones势能定律,考虑织构高度对接触体间距离分布的影响以及涂层、织构材料属性对接触体间黏附力的影响,建立织构化涂层表面黏附接触力学模型并验证所提模型。基于所提模型,研究不同Tabor数下织构形貌、密度、高度以及涂层厚度对接触系统黏附力学性能的影响。结果 在相同参数下,圆柱型织构黏附力最大,半椭球型织构次之,四棱锥型织构最小。织构密度从200μm^-2增加到4 000μm^-2时,最大黏附力随着织构密度的增加而增加,圆柱型织构增加约5～6倍,四棱锥型织构增加约1.5倍。随着织构高度从1ε_bs增加至30εbs,最大黏附力减小,四棱锥型织构减小最多,约为原来的1%,圆柱形织构减小最少,约为原来的90%。涂层厚度能够影响黏附力的大小,但影响规律与织构化涂层的Tabor数及织构高度相关。随着涂层厚度从1ε_bs增加至16ε_bs,大Tabo...     

掺杂WC/Co的Al_2O_3/TiC/Ni系梯度功能材料

掺杂ＷＣ／Ｃｏ的Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＣ／Ｎｉ系梯度功能材料研究了添加ＷＣ／Ｃｏ的Ａｌ２Ｏ３－ＷＣ－Ｃｏ／ＴｉＣ／Ｎｉ系梯度功能材料（ＦＧＭ）的力学性能,该材料是以Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＣ／Ｎｉ系为基体,在表面层Ａｌ２Ｏ３中添加ＷＣ－Ｃｏ系组分制成的对称型ＦＧＭ...     

Al_2O_3+TiO_2 13%涂层磨损特性的研究

本文对包复型、电熔型两种Al2O3＋TiO213％热喷涂粉末，经等离子喷涂形成的涂层进行往复磨损实验和单摆冲击划痕实验．并结合形貌分析对比评价，结果表明：包复型粉末形成的涂层其耐磨性优于电熔型粉末所形成的涂层，前者涂层致密，硬度、结合强度均高于后者。     

FeAl/Al_2O_3复合阻氚涂层制备技术的研究进展

FeAl/Al_2O_3复合膜层是聚变堆氚增殖包层及辅助涉氚系统结构材料首选的阻氚涂层。其制备过程通常需要铝化和氧化2个步骤,铝化是Al原子与基体Fe原子通过相互扩散在基体表面形成铁铝固溶体(Fe,Al)或Fe-Al金属间化合物过渡层;氧化是使铝化涂层表面选择性氧化形成Al_2O_3膜。该阻氚涂层的制备可采用物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、热浸铝化(HDA)、包埋渗铝(PC)、等离子体喷涂(PS)和电化学沉积(ECD)等技术。相对而言,CVD、HDA和PC等3种技术有较好的应用前景,有望成为聚变堆中FeAl/Al_2O_3阻氚涂层工程化制备的候选技术而ECD技术因其制备过程容易控制、涂层性能稳定、可涂镀复杂结构件等特点在FeAl/Al_2O_3阻氚涂层制备方面颇具吸引力。