金属陶瓷涂层高性能耐磨件的研制

采用高速火焰（ＨＶＡＦ）喷涂工艺制备金属碳化物陶瓷涂层，使拉丝轮圈的耐磨性能大幅度提高。介绍了涂层工艺和产品标准，并研讨有关问题。     

反应爆炸喷涂制备TiC／Fe-Ni金属陶瓷复合涂层

以钛铁粉、羰基镍粉和碳的前驱体(蔗糖)为原料,通过前驱体碳化复合技术制备Ti-Fe-Ni-C系反应热喷涂粉末,并通过爆炸喷涂技术原位合成并沉积TiC/Fe-Ni金属陶瓷复合涂层;利用XRD、SEM和EDS研究喷涂复合粉末和涂层的相组成、显微结构.结果表明:采用前驱体碳化复合技术制备的Ti-Fe-Ni-C反应喷涂复合粉末粒度均匀;所制备的TiC/Fe-Ni复合涂层由不同含量TiC颗粒分布于金属基体内部而形成的复合片层叠加而成,基体主要是(Fe,Ni)固溶体;TiC颗粒大致呈球形,粒度为纳米级;复合涂层的平均显微硬度HV0.2为18.9 GPa.     

超音速等离子喷涂制备金属陶瓷涂层的抗冲蚀性能

通过高效能超音速等离子喷涂(SAPS)制备WC-Co及WC-Ni Cr金属陶瓷涂层,对比研究了2种涂层的抗冲蚀性能及在热腐蚀条件下的结构和性能演变。结果表明:2种涂层在喷涂过程中均会发生一定程度的脱碳,表现为W_2C相的形成;同时在WC-Co涂层中有少量的Co_3W_3C和Co_6W_6C相生成,且该涂层在热腐蚀后表层的WC相出现了分解与氧化,形成了W_3C、W_6C_(2.54)等脱碳相与CoWO_4、WO_3等氧化物相。在普通冲蚀条件下,WC-Co涂层的抗冲蚀性能更为优异,但热腐蚀会极大降低WC-Co涂层的抗冲蚀性能;与之相反,WC-NiCr涂层中的NiCr相在热腐蚀环境下生成的Cr_2O_3可以有效阻挡涂层内部与外部之间的物质扩散,从而降低了热腐蚀对涂层结构的破坏,在热腐蚀条件下表现出了优良的抗冲蚀性能。     

粉末制备工艺对冷喷WC金属陶瓷涂层性能的影响

采用包覆、机械混合与团聚烧结工艺制备了多尺度WC-17Ni和ZYT10001A(WC-17％ Co),WCTN(WC-17％ Co)金属陶瓷粉末.用3种粉末冷喷涂沉积涂层,运用扫描电镜分析了涂层的组织结构、X射线衍射表征粉末与涂层的物相结构,用压入法测定了涂层的显微硬度、弹性模量和断裂韧性.研究结果表明,3种粉末沉积的涂层均具呈现致密的组织结构,涂层中的相结构没有发生变化.3种涂层的显微硬度、弹性模量和断裂韧性分别在(650.8±40.4)～ (1350.0±115) HV0.3、(182.6±66.6) ～(309.9±52.9)GPa和(13.12±4.44)～ (24±1)MPa·m1/2之间变化,其中以ZYT10001A(WC-17％ Co)涂层的硬度值最大及断裂韧性值最小.     

等离子喷涂TiC—Ni—Mo金属陶瓷涂层结构与性能的研究

在４５钢基材上用等离子喷涂方法制备了ＴｉＣ－Ｎｉ－Ｍｏ金属陶瓷涂层,对涂层进行了性能试验,ＳＥＭ分析及ＸＲＤ分析,结果表明,等离子喷涂ＴｉＣ－Ｎｉ－Ｍｏ金属陶瓷涂层组织是均匀的,涂层硬度达到９０ＨＲＡ。涂层经频率为１６次／ｍｉｎ,６０ｍｉｎ落球冲击试验后,显微镜下未见到任何剥离痕迹或裂纹,经比较试验,该涂层的结合强度和韧性优于同样基材上等离子喷涂的ＺｒＯ２陶瓷梯度涂层。     

金属陶瓷涂层耐蚀性能研究

在不锈钢、纯铜及铝合金上,采用溶胶－－凝胶浸渍提拉法可制作连续的具有对金属保护作用的ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３及ＳｉＯ２－ＴｉＯ２陶瓷涂层,通过阳极极化曲线、循环动电位极化曲线、点蚀电位、三氯化铁腐蚀试验及５％硫酸腐蚀试验,在Ｈ２ＳＯ４及ＮａＣｌ介质吧及氧化试验研究了陶瓷涂层对金属的保护性能。分析试验结果表明,这些陶瓷涂层大幅度提高了基本金属在腐蚀介质中的寿命及抗氧化的能力。     

超音速喷涂复合WC基金属陶瓷涂层的性能

采用超音速火焰喷涂技术和等离子喷涂技术在活塞杆用316L不锈钢基体上制备了WC-12Co (WC)/NiCr双重涂层,并制备传统等离子喷涂Al₂O₃-13TiO₂(AT13)涂层作为对照。通过扫描电镜、X射线衍射仪、显微维氏硬度计、摩擦磨损试验机、电化学工作站等设备对涂层的性能进行了研究和对比。结果表明,各涂层界面界限清晰,结合性良好,WC涂层的显微硬度为1363 HV0.3,是AT13涂层的1.8倍。在60 min往复摩擦磨损试验条件下,AT13涂层的体积磨损率为WC涂层的4.42倍,WC涂层磨损机制主要表现为磨粒磨损。在3.5%NaCl溶液中,WC涂层和AT13涂层的自腐蚀电位均低于316L不锈钢基体,避免了电偶效应对基体的优先腐蚀,并且AT13涂层的自腐蚀电流密度最大,其次是316L不锈钢基体,WC涂层的自腐蚀电流密度最小,仅为基体的0.57倍。     

反应火焰喷涂Mo-FeB-Fe系金属陶瓷涂层的制备及性能

以Mo粉、FeB合金粉、Fe粉为原料,将混合粉末在900℃下真空热处理2h,破碎,过75μm筛制备喷涂喂料;采用反应火焰喷涂技术在Q235钢表面制备Mo2FeB2金属陶瓷涂层。将反应热喷涂制备的涂层在真空炉中1000℃下热处理5h,测试涂层的性能。结果表明：在室温球磨15h后粉体中有Fe2B生成,在900℃下烧结后破碎的喷涂粉末中有部分三元硼化物（Mo2FeB2）生成;涂层由占主体的Mo2FeB2和α-Fe相和少量Fe2O3、FeO相及气孔组成。在涂层和基体的结合面处,存在由高硬度涂层到低硬度钢基体的过渡区;涂层和基体的结合强度为32.73MPa,抗热震次数可以达到43次左右,耐磨性比钢基体提高5.28倍;涂层经过1000℃真空扩散热处理后,具有更加优异的力学性能。     

超音速火焰喷涂碳化物金属陶瓷涂层冲蚀磨损性能

采用超音速火焰喷涂技术喷涂不同工艺的两种粉末,得到Cr3C2-25NiCr和WC-12Co涂层;对涂层的冲蚀磨损性能进行了测试;采用扫描电镜对原始粉末以及冲蚀前后涂层的组织形貌进行了观察。结果表明,团聚烧结粉制备的涂层组织较致密。粘结相含量较多的涂层,其冲蚀磨损性能较差;致密度较高的涂层,其冲蚀磨损性能较好。     

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     

管道外防腐层结构的微波检测适用性研究

金属管道外防腐层失效会直接导致管体腐蚀.外防腐层与管体的粘接情况以及界面结构的质量检测目前以破坏性的剥离测试为主,本文制作了带有人工"脱粘"缺陷的外防腐层试样,利用微波检测对人工试样进行检测,对实际缺陷与经微波检测获取的缺陷图像进行比对,研究微波技术对外防腐层粘接性能的检测适用性;此外,还利用微波检测对施工现场金属管道...     

钢质管道涂层防腐蚀技术现状及发展趋势

简要介绍了国内外油气输送钢质管道防腐技术现状,以及我国钢质管道防腐涂层的种类、性能、适用范围和发展趋势.     

间苯二胺-氧化石墨烯/有机涂层的制备及防腐性能研究

针对有机涂层中氧化石墨烯(GO)分散性差、与树脂相容性不好的问题,本工作选择间苯二胺作为“桥接物质”,利用其分子上的两个胺基与GO和环氧树脂的环氧基团分别键合,从而改善GO与环氧树脂间的相容性.同时,利用间苯二胺的空间位阻效应有效改善了GO的团聚问题,提高在环氧树脂中的分散性.采用化学接枝法得到间苯二胺表面改性的GO(...     

抛光轮耐磨复合镀层制备及其性能研究

以不锈钢为基体材料,Ni-W-P为基质合金,添加耐磨微粒碳化硅(SiC)和六方氮化硼(-αBN)固体润滑微粒,在抛光轮工作面镀制Ni-W-P/SiC BN多元复合镀层。该工艺得到的Ni-W-P/SiC BN多元复合镀层表面光亮、质感均匀、镀层结合力良好、耐蚀性优良。经过相同次数磨损试验,Ni-W-P/SiC BN热处理镀层的耐磨性能是0Cr18Ni9Ti不锈钢的5.22倍。     

改性环氧海工专用重防腐蚀涂料在原油码头钢管桩涂层修复中的应用

采用改性环氧海工专用重防腐涂料,通过海上钢管桩表面喷砂及刮涂作业的方法,对华德石化原油码头2个泊位的钢管桩潮差区、浪溅区、大气区破损涂层进行修复。修复后涂层经过4a的使用后仍完好,钢管桩没有锈蚀,说明这种涂料有良好的耐海水腐蚀性能和耐磨性能,适合用于码头钢管桩潮差以上部分的修复。     

改性氧化石墨烯基环氧富锌涂层的防腐蚀性能

目的 通过添加改性氧化石墨烯,提高环氧富锌涂层的防腐性能.方法 采用对氨基苯磺酸重氮盐、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)以及磺化碳纳米管(SMWCNT)作为改性剂,分别对氧化石墨烯(GO)进行改性处理,并制备改性氧化石墨烯基环氧富锌涂层.采用X-射线衍射谱、傅里叶红外转换光谱和扫描电镜,分析了GO改性前后的结构变化和在涂层中的...     

冷涂锌涂层的防腐蚀性能

采用特殊有机树脂为基体,超细锌粉为防腐蚀填料,配制成干膜锌粉含量高达96%的冷涂锌涂料。通过2 500h中性盐雾试验及电化学试验,采用扫描电镜(SEM)观察并分析了涂层的防腐蚀性能。结果表明,该涂层防腐蚀性能优异。     

石墨烯薄膜对铜及镍防腐蚀性能的研究进展

石墨烯是由碳原子以sp2杂化连接的单原子层构成的,具有非常优异的热学、电学和机械性能。石墨烯已经应用于太阳能电池、超级电容器、气体传感器、场效应晶体管、催化剂和药物载体等方面,由于石墨烯具有非常好的热稳定性和化学惰性,石墨烯薄膜可以应用在金属的腐蚀防护方面。本文主要介绍了石墨烯薄膜对金属铜和镍耐化学介质的性能。     

FeAl系电热爆炸喷涂层抗高温氧化腐蚀性能对比

利用金属导体FeAl系合金箔,电热爆炸产生的瞬间高能量冲击波效应,制备FeAI、FeCrAl、FeCrAlRE三种等离子体喷涂层.通过涂层SEM等检测手段,可以看出涂层具有致密的组织结构,同时涂层与基体之间存在较为明显的过渡层.经高温氧化耐蚀性测试等综合分析,结果表明,FeCrAlRE喷涂层耐高温氧化腐蚀能力较FeCrAl平均提高2.20倍,较FeAl喷涂层增加3.83倍,同时还研究了三种等离子体喷涂层的高温氧化过程变化规律.     

抽水蓄能机组过流表面超疏水涂层的制备及其阻垢防腐性能研究

目的提升过流表面的阻垢、防腐性能。方法通过电感耦合等离子光谱仪和离子色谱对江西某抽水蓄能电站过流表面垢质组成进行表征,分析垢质形成的主要因素。采用Q235低碳钢片模拟抽水蓄能机组过流表面,并通过在过流表面构筑超疏水表面涂层,来提升其阻垢和防腐性能。采用商品化的Zonyl?TM作为疏水改性剂,通过乳液聚合法制备改性Si O_2微球-含氟聚合物混合涂膜液。通过喷涂法在Q235低碳钢片上制备超疏水表面。通过挂片试验考察超疏涂层的阻垢、防腐性能。结果 Q235低碳钢片超疏水涂层表面水滴接触角达到了151.8°,表面能降低至5.1m N/m,水滴滚动角为7.8°,表现出良好的超疏水性。在挂片试验中,未涂覆超疏水涂层的钢片表面存在严重腐蚀,而涂覆超疏水涂层的钢片表面未见腐蚀现象。涂覆超疏水涂层后,钢片表面的结垢总增重从涂覆前的45 g/m~2降低至5 g/m~2,降低了88.9%。结论通过喷涂法在模拟过流表面经过一次涂覆成功制备了超疏水涂层,有效避免了表面的腐蚀,并显著减缓了表面的结垢。该方法在过流表面的阻垢、防腐方面展现出了良好的应用前景。