枪速对热障涂层组织性能及残余应力的影响

为了研究等离子喷涂制备热障涂层(TBCs)时不同枪速对陶瓷面层组织性能和残余应力的影响,在GH4169高温合金基体上采用超音速火焰喷涂(HVOF)Ni Co Cr Al Y粘结层(BC层)和大气等离子喷涂(APS)8YSZ陶瓷层(TC层).通过对比不同参数样品的微观组织以及显微硬度、残余应力和热震性能差异,研究了枪速对热障涂层的影响.结果表明:枪速过低或过高时,涂层表面残余应力较大,热震性能较低;随着枪速的增大,涂层表面粗糙度逐渐增大,而孔隙率和显微硬度逐渐减小;枪速过低时,涂层出现纵向裂纹,热震失效方式为整体剥落;而枪速较大时,涂层从边缘向中心不断剥落,涂层表面出现白点.     

爆炸喷涂Al2O3陶瓷涂层的摩擦磨损性能

爆炸喷涂是提高材料表面性能的表面喷涂技术之一.本文旨在通过表面喷涂提高45钢基体表面的耐磨性、耐冲击性等性能.采用爆炸喷涂方法在45钢基体材料上喷涂Al2O3陶瓷和团聚陶瓷涂层,在摩擦磨损试验机上进行Al2O3陶瓷涂层的磨损试验,X衍射仪测试涂层表面结构,JB/T7509—94铁试剂方法测试涂层的孔隙率.通过分析和比较45钢基材与爆炸喷涂Al2O3陶瓷涂层的摩擦磨损性能,实验结果表明,喷涂Al2O3陶瓷涂层可以改善基材45钢的耐磨损性能,延长其使用寿命.此外,研究发现,团聚Al2O3陶瓷涂层比Al2O3陶瓷涂层要更耐磨;而爆炸喷涂Al2O3涂层的质量要好于等离子喷涂和火焰喷涂Al2O3陶瓷涂层.     

Ni-ZrO_2纳米复合涂层的制备及其耐磨耐蚀性能研究

采用电火花沉积和激光熔覆技术在45号钢基体表面沉积制备Ni-ZrO2复合涂层。通过研究涂层的显微硬度分布、耐磨和防腐性能发现:在900 W功率下,电火花沉积的Ni基过渡层质量较好,过渡层厚度达到了110μm左右,且与基体冶金结合具有较高的结合力。利用激光熔覆技术在Ni基过渡层上熔覆纳米ZrO2粉体(3Y-TZP),纳米ZrO2涂层平均厚度约为20μm。Ni-ZrO2纳米复合涂层的表面平均硬度为934.19HV0.1,最高硬度可达1 145HV0.1,相对于基体,硬度提高了3.8倍。摩擦磨损和腐蚀试验发现复合涂层的耐磨性能和耐蚀性能较基体都有明显的提升。     

激光熔覆Al2O3陶瓷涂层组织结构

研究了45钢表面激光熔覆等离子Al2O3陶瓷喷涂层的组织结构、硬度及滑动磨损特性。结果表明，等离子喷涂Al2O3陶瓷涂层呈层片状，涂层疏松，由α－Al2O3,ZrO2和γ－Al2O3组成。激光熔覆Al2O3陶瓷涂层致密，由α－Al2O3及ZrO2组成。激光熔覆Al2O3涂层硬度较高，滑动磨损时其耐磨性也明显优于等离子喷涂Al2O3陶瓷涂层。     

基体表面状态对 Fe3Al/Al2O3复合涂层性能的影响

利用等离子喷涂方法在相同喷涂工艺条件下 ,分别在不同表面状态的Q2 35钢基体上制备了Fe3Al/Al2 O3陶瓷复合涂层 .通过对涂层的结合强度、抗热震性能等试验 ,分析研究了基体表面状态对涂层性能的影响 .结果表明 ,对基体进行有效的表面处理 ,使其获得高的表面粗糙度和表面活性 ,有利于涂层结合强度和抗热震性能的提高 ,基体表面预处理是保证涂层质量的重要环节 .Fe3Al是钢基体上制备陶瓷涂层较为理想的过渡材料     

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．     

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。     

抗气蚀材料的设计与涂层工艺研究

设计了P1731、P1732、P34213种抗气蚀涂层材料，采用等离子喷焊工艺在921钢基体上制备焊层．与1Cr18Ni9Ti、921钢在配制的人工海水中进行振动空蚀试验。结果表明：3种涂层材料均比1Cr18Ni9Ti、921钢抗空蚀能力提高3倍以上。同时对其中2种材料的成分组成、结构特点、SEM形貌、电极电位等方面进行分析，总结了抗气蚀涂层材料优异的抗空蚀性能。     

工艺参数对在A3钢上火焰喷涂不锈钢结合强度的影响

本工作采用正交试验设计,系统研究了工艺参数在对A3钢上火焰喷涂马氏体不锈钢2Cr13、奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti和1Cr25Ni20结合强度的影响,试验数据的方差分析是在微型计算机上进行的,方差分析表直接由微型计算机打印输出。对火焰喷涂三种不锈钢结合强度试样的断口形貌、热喷涂层的显微组织和显微硬度、光学金相、电子扫描金相和结合机理,进行了分析和讨论。两轮试验共75个试样的平均结合强度为2.58kgf/mm~2,与国外火焰喷涂目前达到的结合强度水平相当。     

基体表面状态对Fe3Al／Al2O3复合涂层性能的影响

利用等离子喷涂方法在相同喷涂工艺条件下，分别在不同表面状态的Q235钢基体上制备了Fe3Al/Al2O3陶瓷复合涂层。通过对涂层的结合强度、抗热震性能等试验，分析研究了基体表面状态对涂层性能的影响。结果表明，对基体进行有效的表面处理，使其获得高的表面粗糙度和表面活性，有利于涂层结构强度和抗热震性能的提高，基体表面预处理是保证涂层质量的重要环节。Fe3Al是钢基体上制备陶瓷涂层较为理想的过渡材料。     

离子镀（Ti,Cr）N涂层的组织结构与耐蚀性能的研究

研究了离子镀（Ｔｉ,Ｃｒ）Ｎ涂层的组织结构和耐蚀性,经ＸＲＤ分析表明,（Ｔｉ,Ｃｒ）Ｎ涂层中的Ｃｒ原子部分置换ＴｉＮ晶格中的Ｔｉ原子,且部分与Ｎ反应生成ＣｒＮ,Ｃｒ２Ｎ或以单质态存在。经耐蚀性分析得知,由于Ｃｒ的加入,提高了（Ｔｉ,Ｃｒ）Ｎ涂层的致密度,同时加剧了阴极极化程度,延长了腐蚀原电池的开动过程,从而增强了涂层的耐蚀性。     

纳米Cr颗粒对Ni-Mo复合镀层性能的影响

为了研究纳米Cr颗粒对Ni-Mo复合镀层性能的影响,采用脉冲电沉积方法制备具有不同Cr含量的Ni-Mo复合镀层.利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪分别观察和分析复合镀层的组织形貌及结构.采用电化学测试和X射线光电子能谱研究复合镀层的析氢性能和耐蚀性能.结果表明:随着镀液中纳米Cr颗粒含量的增加,镀层晶粒得到细化,析氢过电位增大,复合镀层析氢性能得到提高;当镀液中纳米Cr颗粒含量为20 g/L时,复合镀层表面钝化膜中MoO₃含量较高,且可与Cr产生协同效应,因而复合镀层具有较好的耐蚀性能;但随着镀液中纳米Cr颗粒含量的进一步增加,复合镀层中沉积的Cr元素含量降低,复合镀层的析氢性能和耐蚀性能均降低.因此,当镀液中纳米Cr颗粒含量为20 g/L时,复合镀层具有较好的析氢性能和耐蚀性能.     

Cr3C2对等离子钴基堆焊层组织及性能的影响

采用等离子堆焊技术在低碳钢表面制备钴基合金堆焊层(Co40)及添加质量分数20%和40%Cr3C2的钴基合金复合堆焊层(Co40+20%Cr3C2,Co40+40%Cr3C2)。利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪以及磨损实验机等研究不同添加量的Cr3C2对钴基合金堆焊层组织和耐磨性能的影响。结果表明:Co40堆焊层由γ-Co和Cr23C6组成;添加Cr3C2粉末后,堆焊层出现未熔的Cr3C2和Cr7C3及Cr23C6相,且明显改变了其组织特征,Co40+20%Cr3C2堆焊层仍以亚共晶方式结晶,但其组织得到明显的细化和均匀化,而Co40+40%Cr3C2堆焊层转变为过共晶方式结晶,其组织由大量初生碳化物和枝晶组织组成;Co40+Cr3C2复合堆焊层的硬度和耐磨性较Co40堆焊层均得到显著提高,且随着Cr3C2添加量的增加而相应提高。     

Ti对激光熔覆铁基合金涂层组织和耐磨性的影响

采用激光熔覆技术在低碳钢表面制备Fe基合金涂层（Fe50）和添加1％（质量分数）Ti粉的Ti／Fe50涂层,分析研究两涂层的相结构、显微组织、硬度及耐磨性。结果表明：激光熔覆Fe50涂层主要由α-Fe和Cr23C6组成,其组织由柱状枝晶固溶体及其间网状分布的共晶组成;添加质量分数为1％的Ti后,涂层中除了α-Fe和Cr23C6相,还含有γ—Fe相,组织明显等轴化、均匀化;与Fe50涂层相比,Ti／Fe50涂层耐磨性提高了20％以上。     

Ni-Cr alloy electrodepositing technology on Fe substrate and coating performance

The Ni-Cr alloy electrodepositing technology on iron substrate in the chlorid-sulfate solution and the impacts of main processing parameters on coating composition were studied. The optimal Ni-Cr alloy electrodepositing conditions are that the cathode current density is 16 A/dm^2, the plating solution temperature is 30 ℃ and the pH value is 2.5. The bright, compact coating gained under the optimal conditions has good cohesion and 24.1% Cr content. The results show that the coating is composed of crystalline, the average grain size is 82 nm and the higher the Cr content of coating, the larger the rigidity, and the higher the corrosion resistance. The rigidity of coating reaches 78.6（HR30T） and the passivation area broadens to 1.4 V when the Cr content of coating is 24.1%.     

冷作模具钢激光熔覆Ni基合金组织和性能研究

为提高Cr12MoV模具钢硬度和耐磨性,研究采用激光熔覆技术在其表面制备Ni基合金.研究结果表明,涂层显微组织为异向生长的树枝晶,涂层相结构为γ-(Fe, Ni)、Cr₇C₃、BNi₂以及Ni-Cr-Fe相.由于细晶强化、固溶强化和第二相强化作用,使熔覆层平均硬度比基体硬度提高了175%.涂层摩擦系数为0.2,明显小于基体(0.4),涂层的磨损体积较基体提高1个数量级.     

基材表面粗糙度对镀铬层膜基结合性能的影响

为了提高紧固件的摩擦磨损性能,采用直流电镀工艺,在1Cr13钢表面制备了单层标准镀铬层,研究了基材1Cr13钢表面粗糙度对其表面镀铬层的组织结构与膜基结合强度的影响.利用激光共聚焦显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪、显微硬度计与多功能材料表面性能测试仪对镀铬层的微观组织、相结构、显微硬度及膜基结合强度进行了分析.结果表明,随着基材表面粗糙度的降低,镀铬层表面更加致密、均匀,微裂纹数量明显减少,镀铬层的显微硬度增加,临界载荷达到了38.7 N,膜基结合强度得到明显提高.     

Properties of plasma sprayed NiCrAlY (ZrO_2 Y_2O_3) coating on refractory steel surface

1INTRODUCTION1Cr18Ni9Ti,i.e.188austeniticstainless steel,isakindofausteniticrefractorysteelwidely appliedinmanyfields,containingahighcontentofCrthatcanimproveheatandoxidationresistances,andalsoNicapableofformingastableaustenitic structure.However,suchstee…     

采用激光重熔改善2Cr13钢的耐酸蚀性能的研究

在２Ｃｒ１３钢的表面进行激光直接扫描重熔,采用现代测试手段对重熔层的组织、成分、结构等进行研究．在酸性介质（１０％Ｈ２ＳＯ４溶液）中对重熔层表面进行电化学腐蚀实验,测定其电化学阳极极化曲线．实验结果表明,采用激光直接扫描重熔来处理２Ｃｒ１３钢表面后,２Ｃｒ１３钢表层的耐酸蚀性能有极大的改善且其耐酸蚀性能与激光重熔工艺有关．     

稀土元素在渗铝覆层中的作用

通过对20Cr、40Cr钢及Fe-Cr-Al合金进行渗铝和稀土-铝共渗的对比研究，发现稀土元素的加入有如下作用：①可以起到催渗的作用；②可以提高覆层的抗高温氧化性能；③可提高Fe-Cr-Al合金的韧性。应用x射线衍射技术，对稀土元素提高覆层抗高温氧化性能的机理进行了分析。