喷涂工艺参数对纳米NiCr/WC涂层与基体间结合强度的影响

以纳米NiCr/WC粉末为原料,采用活性燃烧超音速火焰喷涂技术制备了NiCr/WC金属陶瓷涂层。通过XRD衍射以及能谱分析等方法研究了工艺参数对纳米NiCr/WC涂层与基体之间结合强度的影响。结果发现,在喷涂材料确定的条件下,热喷涂涂层与基体之间的结合强度主要取决于热喷涂工艺。尤其是喷涂距离,对涂层与基体之间的结合强度的影响非常明显。     

超音速火焰喷涂WC/Co涂层的组织性能研究

分析比较了等离子喷涂、超音速火焰喷涂的WC／Co涂层的形貌、显微组织、孔隙率、硬度、结合强度及其耐磨性。结果表明：超音速火焰喷涂涂层具有与粉末相近的相结构，与等离子喷涂相比涂层具有高的致密度、硬度和良好的耐磨性，涂层与基体结合情况也得到很大的改善。     

等离子喷涂纳米ZrO_2涂层均匀性及熔炼试验研究

作为石墨坩埚模具熔铸隔离涂层,火焰喷涂CaZrO3涂层在应用上存在缺陷,采用等离子喷涂方法在石墨坩埚模具表面制备均匀纳米ZrO2隔离涂层,涂层抗热震性能良好。熔炼考核后涂层光洁,未受浸蚀,涂层与基体结合良好,无龟裂、剥离。     

Al对反应火焰喷涂Al2O3基复相涂层性能的影响

以Al-CuO为主反应体系,利用反应火焰喷涂技术制备了Al2O3基复相涂层.测试了不同Al含量团聚粉喷涂所得涂层与基体的结合强度、显微硬度、孔隙率及耐磨损性能,分析了Al含量对反应火焰喷涂Al2O3基复相涂层性能的影响规律.研究发现,当团聚粉中Al过量6%(质量分数)时,涂层与基体结合强度为24.6 MPa,显微硬度5149 MPa孔隙率为10.5%,磨损量14.9 mg/h,均较Al不过量时明显提高,具有良好的综合性能.     

超音速火焰喷涂Ni/MoS_2涂层形成及拉伸破坏机理

采用喷雾造粒方法对镍包二硫化钼与纳米碳化硅粉末进行了造粒,并应用超音速火焰喷涂技术制备了镍包二硫化钼涂层、镍包二硫化钼与纳米碳化硅复合涂层.镍包二硫化钼粉末粒子涂层形成过程中,喷涂粒子嵌入软基体材料,形成弹坑,有利于涂层的形成过程,而撞击形成的破碎粒子间存在孔隙、气孔,削弱了涂层机械强度.不同的喷涂粉末粒子对涂层的拉伸结合强度有很大影响,镍包二硫化钼涂层结合强度为13.679MPa,镍包二硫化铜与纳米碳化硅复合涂层结合强度为29.748 MPa.实验结果表明,复合粉末涂层形成过程中,高硬度的纳米粒子碳化硅在喷涂过程中嵌入基体表面,同时撞击破碎的二硫化钼粒子间被纳米碳化硅粒子及金属镍所充填,减少了破碎的二硫化钼粒子间的气孔和孔隙,提高了涂层的拉伸结合强度.     

T10钢火焰喷涂铝涂层性能研究

采用氧-乙炔火焰喷涂技术在T10钢表面喷涂铝涂层,通过分析其表面及截面特征、抗热震性能分析、盐水腐蚀测试、电化学腐蚀曲线分析的方法研究铝涂层对T10钢的耐蚀性能的影响。结果表明:T10钢经火焰喷涂铝涂层后,铝涂层组织致密、与基体有较强结合强度;耐腐蚀性能明显优于基体材料。     

超音速等离子与超音速火焰喷涂WC-10Co4Cr涂层的性能及磨损机理

采用超音速等离子喷涂和超音速火焰喷涂分别制备了WC-10Co4Cr金属陶瓷涂层,表征和分析了WC-10Co4Cr涂层的物相组成、微观组织结构,进行了硬度、孔隙率、结合强度及560和1120 r/min下的磨损对比试验。结果表明,超音速等离子喷涂制备的涂层的综合性能与超音速火焰喷涂制备的涂层性能相当。在560 r/min下磨损10 h,超音速等离子喷涂制备的涂层与基体的磨损量比为1∶122.15,超音速火焰喷涂制备的涂层与基体的磨损量比为1∶138.36,涂层的磨损机制主要表现为磨粒磨损。在1120 r/min下磨损10 h,超音速等离子喷涂制备的涂层与基体的磨损量比为1∶109.53,超音速火焰喷涂制备的涂层与基体的磨损量比为1∶127.44,涂层的磨损机制主要表现为磨粒磨损和疲劳磨损。     

超音速电弧喷涂不锈钢涂层结合强度研究

本文研究了采用超音速电弧喷涂在 ４５~＃钢以无底层和铝青铜打底时喷涂 ３Ｃｒ１３不锈钢涂层的结合强度测量结果表明,在无底层的条件下,涂层与基体结合强度与普通电弧喷涂相比有较大幅度的提高,而利用铝青铜打底时,涂层与基体结合强度较低,井分析了结合强度提高的原因。     

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。     

高速火焰喷涂钛——生物玻璃涂层残余应力分析

采用高速火焰喷涂方法及涂层处理技术,以Ti6Al4V为基体,喷涂钛-生物玻璃(C),涂层经700℃晶化处理.采用基于掠入射X射线衍射分析(GIXRD)的残余应力分析方法测量涂层残余应力.高速火焰喷涂Ti/G涂层晶化处理后产生的残余应力均为压应力,其值与生物玻璃含量成正比,与添加底釉生物玻璃粒度有关,G尺寸较大时,粒子飞行携带动能较大,产生残余压应力较大.结果表明,涂层的残余压应力是由于高速火焰喷涂速度快,粒子所带动能大,在涂层表面造成喷射冲击现象,形成喷射冲击残余压应力,这对提高涂层结合强度起到积极作用.     

结晶器铜板超音速火焰喷涂工艺参数对涂层结合强度的影响

文中采用超音速火焰喷涂（HVOF）在结晶器铜板表面喷涂了CoNiCrAlY涂层,研究了喷涂主要工艺参数对涂层结合强度的影响。结果表明：涂层的结合强度随着燃油流量的增大而显著增大,随着氧气流量与喷涂距离的增加结合强度均出现先增加后下降趋势,喷砂后较未喷砂结合强度大大提高。选择合适的粉末形状与粒径对于获得高质量的涂层较为重要。     

等离子喷涂法改善焊接结构的疲劳性能

采用低碳钢涂层对1Cr18Ni9Ti不锈钢横向与纵向角焊缝接头进行喷涂处理,测试了涂层的显微硬度和结合强度,并分别在焊接状态和喷涂处理状态下进行疲劳对比试验.试验结果表明,等离子喷涂层的显微硬度、结合强度约为火焰喷涂层的2倍.等离子喷涂后1Cr18Ni9Ti接头疲劳性能明显改善.横向接头焊接状态试件的疲劳强度为169.8 MPa,火焰喷涂试件为186.2 MPa,等离子喷涂试件为213.8 MPa,与焊接状态试件相比,等离子喷涂试件的疲劳强度提高25.9%,火焰喷涂试件提高9.7%.纵向接头焊接状态试件的疲劳强度为91.1 MPa,等离子喷涂试件为100.4 MPa,等离子喷涂后疲劳强度提高10.2%.     

粉末结构对超音速火焰喷涂WC系金属陶瓷涂层结合强度的影响

采用４种典型的ＷＣ系硬质合金粉末与Ｗ－Ｎｉ复合粉末,研究了粉末结构、粘结相的成分与含量,以及超音速火焰喷涂（ＨＶＯＦ）条件对涂层结合强度的影响。结果表明：对于具有高熔点的ＷＣ及Ｗ颗粒构成的复合粉末,ＨＶＯＦ涂层的结合强度大于结胶的强度,几乎不受粉末结构和粘结相成分的影响。试验表明：喷涂料子具备液固两个相结构是ＨＶＯＦ涂层获得高结合强度的必要条件,而ＷＣ与Ｗ的高密度是保证ＨＶＯＦ涂层高结合强度的充分     

聚合物材料表面耐磨性能提升用非晶碳基薄膜的研究进展

硬度低、耐磨性能差等固有缺点已成为限制聚合物材料在一些苛刻环境中工业应用的重要因素。为了改善表面硬度和耐磨性能,多种表面改性技术被用于聚合物材料的耐磨防护,其中在聚合物材料表面制备一层非晶碳薄膜被认为可有效提高材料表面硬度和耐磨性能。综述了聚合物材料表面耐磨性能提升用非晶碳基薄膜的研究进展,分析了非晶碳基薄膜在聚合物材料表面膜基结合强度不足的本质原因,聚合物材料与非晶碳薄膜两种材料在结构和性质上的不匹配使两者之间的突变界面在载荷作用下极易发生失稳,造成了膜基结合强度的不足。探讨和对比了目前常用于改善非晶碳基薄膜在聚合物材料表面膜基结合强度的改性技术。其中,利用等离子体对聚合物材料表面进行处理,可以诱导材料表面有机碳质结构向无机碳质结构的逐渐转变,使非晶碳薄膜在聚合物材料表面获得可靠结合强度。利用等离子体处理法可以在聚合物基体表面构建原位转变层,原位转变层通过化学键的形式,为非晶碳薄膜在基体表面获得了可靠的膜基结合强度,有效提高了聚合物材料表面的硬度和减摩耐磨性能。     

基于电弧喷涂技术的钢基模具快速制造方法

在由快速原形技术得到的3D模型上采用热喷涂方法进行逐层喷涂,最终沉积为具有预定内部型腔尺寸和外观形状的钢基汽车拉延模具.这些模具采用高强钢丝材喷涂而成,能够满足模具使用寿命的要求.通过喷涂丝材选择和喷涂层冷速的控制来保证在沉积层中形成马氏体组织,使沉积层具有足够的硬度和耐磨性,并具有良好的抗裂性.还通过有限元方法分析了沉积层的温度和应力,以保证模具的尺寸精度.采用这种工艺制作了实际生产应用的钢基拉延模具,其尺寸精度和力学性能可以满足要求,并已经在生产中试用.     

热处理对钛-生物玻璃涂层结合强度的影响

为了提高涂层与钛合金基体的结合强度,采用高速火焰喷涂方法,在Ti6Al4V钛合金基体表面喷涂不同比例的钛-生物玻璃复合涂层,喷涂后试样以5℃/min加热至700℃保温1h后随炉冷却。结果表明:高速火焰喷涂方法制备以钛为主粉,添加不同含量底釉生物玻璃(G),获得的涂层热处理前后结合强度范围在38～57MPa之间。涂层结合强度受喷涂粉体G添加量和热处理的影响。随着G添加量增加,结合强度升高,涂层经热处理后,结合强度略有下降。热处理释放了喷涂时产生的应力,使纯钛涂层裂纹加宽。而G的加入,与钛相互作用,发生浸润、扩散,涂层有再结晶和新相沿裂纹析出,起到修复裂纹的作用。     

渗铝及扩散处理对电弧喷涂层结合强度的影响

利用电弧喷涂技术、渗铝和扩散处理工艺,在铸铁表面制作了具有微冶金结合的18-8不锈钢耐热耐蚀涂层.采用光学显微镜,SEM及X射线衍射等方法,对经过不同渗铝和扩散处理工艺得到的涂层的组织形貌,相结构及成分进行了分析研究.并采用热疲劳试验对渗铝和扩散处理后涂层的结合强度进行评价.结果表明,通过渗铝和扩散处理,涂层与基体之间产生了微冶金结合,涂层的结合强度得到了显著提高.并且渗铝时间过长不利于提高涂层结合强度,应合理控制渗铝时间.     

稀土对铝及铝合金电弧喷涂层性能影响的研究

本文研究了稀土对铝和铝合金电弧喷涂层性能的影响，对四种丝材涂层的结合强度、孔隙率进行了对比，并利用光学显微镜、扫描电镜观察分析了涂层组织结构。结果表明稀土的加入提高了涂层的结合强度，使孔隙变小、数量减少，明显改善涂层性能。     

CeO2掺杂对ZrO2-Y2O3纳米涂层性能的影响

在45钢基体表面等离子弧喷涂制备了掺杂不同含量CeO2纳米ZrO2涂层,运用XRD,SEM对涂层的组织结构进行了分析,测试了涂层的结合强度和显微硬度,考察了涂层与铝青铜对磨时的摩擦磨损性能．结果表明,CeO2增加了ZrO2涂层的致密性、结合强度和显微硬度．纳米ZrO2涂层中加入CeO2后,增加了ZrO2涂层／铝青铜摩擦副的摩擦系数,增强了纳米ZrO2涂层,耐磨能力．涂层与铝青铜对磨时,随着CeO2含量的增加,ZrO2涂层粘着磨损形式增强,而涂层脆性断裂脱落的趋势减轻．     

Metallic coating of aerospace carbon/epoxy composites by the pulsed gas dynamic spraying process

A method for applying metallic coatings to high fibre volume fraction aerospace carbon/epoxy polymer matrix composites is presented. The pulsed gas dynamic spraying process was used for depositing zinc coatings on composites featuring a thin layer of copper particles co-cured into the laminate. No surface preparation was required on the cured substrates prior to spraying hence no damage was induced in brittle carbon fibres. Polymer matrix composite substrates with an added layer of co-cured copper particles were manufactured using a standard autoclave process. External substrate heating was not required. Metal powder and epoxy degradation were avoided through low process temperatures. Satisfactory cohesive and adhesive characteristics, low porosities and good microhardness values were obtained for a range of coating parameters. Microhardness and porosity of coatings deposited on polymer matrix composites compared well with those of similar coatings deposited on metallic substrates.