微/纳米复合涂层的耐空蚀性能

为提高流体机械的耐空蚀性能,模拟实际工况,利用转盘式磨损试验装置研究了涂覆微/纳米复合涂层及另外4种传统表面处理方法处理的45钢的耐空蚀性能;采用失重法和扫描电镜(SEM)对空蚀磨损结果进行了分析。结果表明:5种试件的空蚀磨损机理基本相同,主要是材料表面在微射流的反复冲击下,产生塑性变形、疲劳凹坑和坑边缘的塑性堆积,从而导致材料的流失;与4种传统表面处理方法相比,微/纳米复合涂层的耐空蚀性能最好,空蚀磨蚀30 h后,基本没有失重。     

CrMoV和CrNi堆焊涂层耐泥沙冲蚀磨损性能研究

利用自制的冲蚀磨损试验装置,对水力机械过流部件堆焊修复中常用的CrMoV和CrNi合金堆焊涂层进行了液固两相流冲蚀磨损性能研究。结果表明:在低角度冲蚀磨损条件下,CrMoV合金堆焊涂层表现出优于CrNi合金堆焊涂层的耐泥沙冲蚀磨损性能,堆焊层硬度是耐泥沙冲蚀磨损的主要因素;在高角度冲蚀磨损条件下,CrNi合金堆焊涂层表现出比CrMoV合金堆焊涂层更好的耐泥沙冲蚀磨损性能,堆焊层组织的断裂韧性是主要因素;冲蚀磨损量随冲蚀速率增加而显著增加,冲蚀磨损率取决于冲蚀磨粒的能量。     

反应等离子喷涂TiC/ Fe-Ni复合涂层及其耐冲蚀性能

以TiFe粉、Ni粉和蔗糖(碳的前驱体)为原料,通过蔗糖的热分解碳化制备Ti-Fe-Ni-C系反应热喷涂复合粉末,并利用等离子喷涂制备了TiC/Fe-Ni复合涂层。复合涂层主要由TiC颗粒均匀分布于(Fe、Ni)固溶体中形成的复合强化片层构成,片层中TiC颗粒呈球形或近球形,粒度为亚微米级和纳米级。TiC/Fe-Ni复合涂层的耐冲蚀磨损性能研究表明：涂层冲蚀失重率随攻角的增大而增加,表现出脆性材料冲蚀特性,但冲蚀失重率对攻角不敏感,涂层具有较好的塑性与硬度的配合;复合涂层的耐冲蚀磨损性能优于相同工艺条件下制备的C_r2C₃/Ni-Cr复合涂层,约为20G钢的2倍以上。     

水力机械胶粘耐磨涂层的制备及性能研究

为了提高在腐蚀与磨损环境下金属机械设备的使用寿命,采用胶粘涂层法制备了具有耐冲蚀磨损性能的水力机械胶粘耐磨涂层.富锌环氧底层和环氧云铁中间涂层均能有效地防止氧、水和盐等腐蚀介质对金属基体的侵蚀,改性的环氧耐磨表面层则具有优异的耐冲蚀磨损性能.采用自制砂流冲蚀试验机对涂层的耐磨损性能进行测试,结果表明,涂层的磨损率平均值为0.012%,具有比同类产品更好的耐冲蚀磨损性能;底部涂层与基体间相互吸附、涂层间相互扩散、基材表面与底部涂层机械互锁,均能使涂层与涂层之间、底层与基体之间在界面处形成牢固的结合,有利于提高涂层的抗冲蚀磨损性能.     

电弧喷涂铁基非晶涂层的制备及其冲蚀磨损性能研究

为了筛选最佳的铁基非晶涂层制备工艺和研究涂层的冲蚀磨损机理,采用电弧喷涂技术在不同工艺参数下制备Fe基非晶态合金涂层,利用自制固液两相流冲蚀磨损试验机和电化学工作站对涂层的耐磨损、耐腐蚀性能进行研究;并用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)等手段观察分析了涂层的相结构和组织形貌。结果表明:非晶涂层结构致密、组织均匀,并具有典型的层状结构;铁基非晶涂层具有良好的耐冲蚀性能,90°攻角下涂层冲蚀失重要高于30°攻角下涂层的失重;电弧喷涂电压上升,涂层冲蚀失重随之减小;送丝速度增加,涂层冲蚀失重先降低再升高;冲蚀磨损机制主要表现为脆性剥落;非晶涂层的耐腐蚀性能随喷涂电压的上升得到提高,随送丝速度增加先增强再减弱。     

硅酸盐封孔剂对热喷涂304不锈钢涂层高温冲蚀磨损性能的影响

采用热喷涂工艺制备的涂层常存在不少孔隙。为了弥补孔隙带来的抗腐蚀、冲蚀性能下降等问题,采用高速电弧在Q235钢基体上热喷涂304不锈钢涂层,采用封孔剂来处理热喷涂工艺带来的涂层孔隙,用碱金属硅酸盐基料、云母粉和SiO₂纳米颗粒为填料制备封孔剂,并用刷涂法对涂层进行封孔处理,研究了封孔层和喷涂层的抗高温冲蚀磨损性能。采用扫描电镜（SEM）和能谱仪（EDS）分别对喷涂层、封孔层的微观形貌和成分进行分析,研究喷涂层、封孔层在25,650℃温度下的冲蚀磨损性能和机理,并利用试验冲蚀磨损量估算了封孔层、喷涂层的冲蚀磨损寿命。结果显示：封孔层未见内部裂纹,与喷涂层结合紧密,但内部存在较多孔洞。封孔层在低攻角下的冲蚀磨损性能要好于未封孔的喷涂层。随着冲蚀温度由25℃升高至650℃,封孔层的冲蚀磨损量提高约20%,降低了封孔层的冲蚀磨损性能。封孔层、喷涂层的冲蚀磨损机理为低攻角下的犁沟、切削共同作用,以及高攻角下的挤压破坏。在冲蚀低攻角下,封孔层相比喷涂层具有更好的抗冲蚀磨损性能,在一定程度上封孔层能有效增强喷涂层的抗冲蚀磨损性能。     

SiC含量对环氧/SiC复合材料冲蚀磨损性能的影响

为了改善工厂、矿山中大型机件的耐冲蚀磨损性,利用SiC颗粒与环氧树脂制备了能够便捷涂覆和快速固化具有优异耐冲蚀磨损性能的环氧/SiC复合材料,着重考察了SiC含量对环氧/SiC复合材料冲蚀磨损性能的影响。用自制的冲蚀磨损试验机对复合材料进行了冲蚀磨损实验,采用SEM等手段对复合材料的冲蚀磨损形貌进行观察分析。结果表明:在复合材料中提高SiC含量可以提高其耐冲蚀磨损性能,当SiC质量分数为复合材料的66.66%时,SiC颗粒与树脂之间"阴影效应"和"粘接效应"相互配合达到最佳,复合材料的冲蚀磨损性能最好;当SiC含量最佳时,复合材料的耐冲蚀磨损性能要好于相同角度下白口铸铁。     

环氧/聚四氟乙烯复合涂层的不粘与耐浆体磨损性能研究

为了研制机械设备或构件零部件表面的不粘耐磨涂层,选取五因素四水平的正交试验方案[L16(45)]研究了Fe、Al2O3、石墨填充的环氧/聚四氟乙烯(EP/PTFE)复合涂层的不粘性能、粘接性能和耐浆体冲蚀磨损性能,得到了复合涂层的最佳配方,并对其性能进行了分析.结果表明:当填加量(体积分数)为15.0%PTFE、3.O?、2.0%Al2O3、1.0%石墨、0.5%KH-550时,最佳配方的复合涂层具备了防粘和耐浆体冲蚀磨损等优良的综合性能.     

复合纳米抗粘扣涂层在油管上的应用

为了改善油管的抗粘扣性能,以纳米铜和纳米聚四氟乙烯为主要润滑剂,环氧树脂为粘接剂,聚酰胺树脂为固化剂制备复合纳米抗粘扣涂层。采用摩擦试验机研究涂层的摩擦性能,利用电子万能试验机检测涂层的抗黏着磨损性能,将涂层涂覆于磷化接箍表面进行N80外加厚圆螺纹油管全尺寸现场上卸扣试验。结果表明:复合纳米抗黏扣涂层可显著降低试样表面摩擦系数,提高抗黏着磨损性能,油管的上扣扭矩降低了约38.3%,提高了油管的抗粘扣性能。     

水轮机过流部件抗磨蚀涂层技术研究进展

水轮机过流部件在运行过程中,因长期受到气蚀、高速水流中泥沙等硬质颗粒的磨损等作用而产生磨蚀破坏,导致过流部件材料失效,严重影响了水轮机的运行效率、安全性和服役寿命。在过流部件表面进行涂层防护是提高水轮机抗磨蚀能力的有效方法之一。简要阐述了水轮机过流部件气蚀和泥沙磨损的机理及其影响因素,为涂层选材及制备工艺研究提供理论依据,同时综述了近年来水轮机耐磨蚀涂层技术的研究进展,评述了不同类型涂层的特点、存在的问题及改进方法,并展望了其未来的发展趋势。     

不同表面处理对灰铸铁摩擦学性能的影响

分别对灰铸铁样件进行磷化处理、磷化+纳米铁基离子表面处理、磷化+二硫化钼粘结固体涂层处理,在浸油润滑条件下,采用万能摩擦试验机,考察灰铸铁在不同表面处理下的摩擦磨损性能。试验结果表明,磷化+二硫化钼粘结固体涂层试件的摩擦系数最低,稳定在0.125左右,并出现少量的粘着磨损和磨粒磨损。     

多功能超音速火焰喷涂WC10Co4Cr涂层磨损性能研究

应用自行研制的多功能超音速火焰喷涂设备,在HVOF、HOV/AF、HVAF不同工况下成功制备WC10Co4Cr涂层,并测试了涂层性能.分析表明,HVAF工况下,碳化物几乎没有分解,涂层的显微硬度明显较高;二种工况中,涂层的磨粒磨损机制主要为碳化物颗粒的剥落,冲蚀磨损的失效行为主要表现为脆性材料的冲蚀磨损机制.相比之下,随着燃气温度的降低,涂层的耐磨粒磨损性能增强,涂层的抗冲蚀磨损性能与燃气流量和温度有关.     

MgO/SiO2复合纳米的摩擦自修复性能研究

为研究MgO/SiO2复合纳米的磨损自修复作用及摩擦条件对修复的影响，将MgO/SiO2复合纳米作为添加剂加入350SN基础油中，在HQ-1环块摩擦磨损试验机上考察了MgO/SiO2复合纳米对磨损表面的修复作用，在不同的载荷、转速、修复时间条件下进行了修复试验，并探讨了摩擦条件对纳米MgO/SiO2自修复性能的影响机理。结果表明，MgO/SiO2复合纳米添加剂对磨损表面具有良好的修复作用，其自修复性能受载荷、速度、摩擦时间影响。在适当的摩擦条件下，试块有明显的增重，修复后表面粗糙度Ra降低了11.2％，表明MgO/SiO2有摩擦自修复功能。     

陶瓷颗粒增强镍合金复合涂层冲蚀磨损的试验研究

以WC,ZrO₂,Cr₂O₃和Al₂O₃陶瓷颗粒为增强相,镍合金粉末为基体,运用等离子喷涂技术制备四种陶瓷/镍合金复合涂层。采用冲蚀磨损试验机和正交试验方法,进行陶瓷颗粒相浓度、磨粒粒度、冲蚀角和速度对陶瓷颗粒/镍合金复合涂层抗冲蚀磨损性能影响的试验研究。采用表面形状测量仪对陶瓷颗粒/镍合金复合涂层磨损表面形貌进行测量和分析。试验结果得到WC,ZrO₂,Cr₂O₃和Al₂O₃四种陶瓷颗粒/镍合金复合涂层冲蚀磨损率的经验关联式。     

添加纳米TiC对NiTi／Cr3C2高速电弧喷涂涂层组织及耐高温冲蚀磨损性能的影响

本文探讨了加入纳米TiC对高速电弧喷涂NiTi／Cr3C2涂层组织和性能的影响,并对该涂层进行了高温冲蚀磨损试验。通过力学性能测试、EDS和XRD分析、光学金相显微镜以及SEM形貌观测表明,含纳米TiC的NT-1涂层基体中有大量弥散相,高温冲蚀规律为半塑性磨损冲蚀特点,无论在低冲蚀角还是高冲蚀角条件下,其耐高温冲蚀性能均优于不含纳米TiC的NT-2涂层。     

激光熔覆FeCrNiCoCuAlx高熵合金涂层的耐腐蚀与抗冲蚀性能

采用激光熔覆技术在Q345钢表面制备FeCrNiCoCuAl_x(x=0, 1, 2, 3)高熵合金涂层。通过XRD,SEM及冲蚀磨损等实验方法研究高熵合金涂层的组织结构与性能。结果表明:随着Al含量的增加,高熵合金涂层由简单结构的FCC和BCC混合固溶体逐渐转变成全部的BCC结构,涂层的硬度也随之增大,最高可达580HV。在3.5%NaCl溶液中,涂层的腐蚀电流密度随着Al含量的增加先降低后提高,且当x=1时涂层具有最好的耐蚀性。冲蚀磨损实验表明,当冲蚀角度由90°减小到30°时,冲蚀磨损量不降反升,表现出韧性材料的冲蚀特征。涂层的抗冲蚀性能随着Al含量的增加而增强,且冲蚀磨损机制由锻造挤压转变为以微切削和犁削为主。     

WC加入量对Ni60自熔合金喷焊层冲蚀磨损特性的影响

在转盘式磨蚀试验台上,对Ni60 25%WC和Ni60 35%WC涂层进行了冲蚀磨损试验,结果表明:在加入量25%～35%范围内,WC加入量的变化对涂层的耐冲蚀性能的影响不大,两种涂层的冲蚀磨损机理主要是微切削.     

粘结相含量对超音速火焰喷涂Cr_3C_2-NiCr涂层冲蚀磨损的影响

采用不同粘结相含量的粉末,运用超音速火焰喷涂方法制备了Cr3C2-NiCr涂层。运用干砂冲蚀磨损试验机检测不同冲蚀角度下涂层的冲蚀磨损性能,研究粉末粘结剂含量对沉积涂层冲蚀磨损性能的影响。运用扫描电镜技术观察并分析Cr3C2-NiCr涂层冲蚀磨损失效行为。结果表明:粘结相含量不同的HVOF喷涂涂层均表现出脆性材料的冲蚀磨损特性,随冲蚀次数的增加失重量呈近似线性增加;粘结相在涂层中的分布形式影响涂层的抗冲蚀性能,但不改变冲蚀失效的主要机制。     

坡缕石/铜复合纳米粉体对HT200摩擦副的摩擦学性能

用共混法制备1∶1的坡缕石/铜复合纳米粉体,经表面修饰后按质量比2%添加到150N基础油中,制备出含复合纳米材料添加剂的润滑油体系。用MMU-10G摩擦磨损试验机测试该润滑油添加剂对HT200对磨试样的摩擦学性能,并用高精度电子天平测定试件的失重量以评定其耐磨性能。用扫描电镜SEM、EDX等分析了摩擦磨损试验后表面成分与形貌的变化,并分析了摩擦学性能变化的机理。结果表明:制备的坡缕石/铜复合纳米粉体在基础油中分散性良好,颗粒大小不超过200nm,能明显提高摩擦副的减摩抗磨性能,平均摩擦因数下降19.1%,总磨损量下降44%,试件表面生成了含坡缕石特征元素和铜元素的自修复膜层,这是纳米坡缕石和纳米铜粒子共同作用的结果。     

超音速火焰喷涂Cr3C2-NiCr涂层腐蚀冲蚀磨损特性

在腐蚀冲蚀磨损试验机上,用5%H2SO4和质量分数15%棕刚玉组成的腐蚀-冲蚀磨损介质,对不同燃气流量下HVOF喷涂Cr3C2-25%NiCr涂层腐蚀冲蚀磨损性能进行了试验研究,测定了涂层单位面积失重量随腐蚀冲蚀磨损时间和冲蚀角度的变化,用扫描电镜观察了涂层断面组织形貌,分析了涂层腐蚀冲蚀磨损机制.研究表明,涂层的腐蚀...