TiAl合金电弧喷涂Al涂层的高温氧化性能

为了提升TiAl合金的高温抗氧化能力,采用电弧喷涂工艺在TiAl合金表面制备了纯铝涂层,并分别在900℃和1 000℃进行了恒温氧化试验.通过绘制氧化动力学曲线,对比了有无涂层试样的抗氧化性能.运用SEM、EDS、EPMA和XRD分析其氧化前后涂层的微观形貌、成分组成、元素分布和相组成.结果表明：纯铝涂层均匀致密、无裂纹.在900℃空气中氧化100 h后,涂层表面形成了致密的Al₂O₃氧化膜,次表层为TiAl₃相,扩散层为TiAl₂相.在1 000℃空气中氧化100 h后,涂层表面氧化膜由Al₂O₃和少量TiO₂组成,次表层为TiAl₃相,扩散层为TiAl₂相.电弧喷涂铝涂层提高了TiAl合金的高温抗氧化能力.     

电弧喷涂工艺参数对涂层结合强度的影响

用正交设计试验方案,在钢基材上采用电弧喷涂制备铝涂层,进行涂层结合强度试验,获得了最佳喷涂工艺参数组合 ,并探讨了涂层度与结合强度间的关系。     

电弧喷涂铝涂层的抗氧化应用

铝涂层可以显著地降低钢铁工件高温环境下的氧化趋势．电弧喷涂工艺是获得铝涂层的有效方法之一．电弧喷涂铝涂层在不经预先扩散热处理的条件下，可以在喷涂状态下直接用于高温．研究了某些因素，例如，铝涂层厚度、加热温度、加热保护涂料以及铝涂层的热稳定性等对渗铝层形成的影响．     

304N不锈钢表面电弧喷涂复合涂层高温氧化防护机制

为了延长奥氏体不锈钢部件在高温环境下的工作寿命,采用电弧喷涂方法在304N不锈钢表面制备45CT/Al复合涂层,对复合涂层试件进行1 100℃×350 h的连续氧化实验,考察其高温氧化行为,通过研究复合涂层的微观组织变化,探索其高温防护机制.实验结果表明,复合涂层以两种方式为304N不锈钢基体提供有效的高温氧化保护.一方面保证在涂层体系中具有足够的Al、Cr元素,在涂层外表面形成以Al2O3为主的氧化物防护层,阻止氧化介质的向内侵入;此外,在复合涂层下的基体金属中形成层状分布的AlN扩散阻挡层,延缓复合涂层体系中Al、Cr抗氧化元素的质量分数减少,使复合涂层保持持久的高温氧化防护能力.     

Ti表面改性Al涂层及其抗氧化性能

为了提高钛材的抗高温氧化性能,利用电弧喷涂工艺方法在工业纯钛表面制备了纯Al涂层,对喷涂态纯Al涂层分别进行炉中加热及激光重熔改性处理,以得到具有一定抗高温氧化性能的Ti-Al金属间化合物涂层.对改性处理后的试件进行了800℃/60 h的氧化试验.结果表明,经750℃/5 h炉中加热改性处理后,钛基体表面可形成厚约300μm的TiAl_3金属间化合物层,而经激光重熔改性处理后,钛基体表面形成的TiAl_3金属间化合物层较薄.经高温氧化试验后,炉中加热改性Al涂层的微观组织形貌未发生明显变化,而激光重熔改性Al涂层的微观组织形貌变化较为明显.相比于激光重熔改性处理,经炉中加热改性处理后Al/Ti试件的抗高温氧化性能更佳.     

电弧喷涂铁铬铝/铝复合涂层的高温抗氧化机理

为了进一步提高涂层体系的抗高温氧化性能及使用寿命,采用铁铬铝做底层,纯铝做外面的涂层,形成了铁铬铝/铝复合涂层.通过对电弧喷涂铁铬铝/铝复合涂层在900℃下加热试验后的试件进行分析表明,由于铁铬铝底层与碳钢基体之间发生冶金结合,增加了涂层体系的可靠性,并且铁铬铝底层还为铝涂层提供了极好的沉积表面.铝层的应用不但增加了涂层中的铝元素,还有助于提高铁铬铝涂层的自封孔能力.研究还进一步表明,铁铬铝/铝复合涂层有利于阻止氧的扩散,可提高涂层体系的高温防护作用.     

电弧喷涂马氏体不锈钢涂层耐磨性

为了系统地研究电弧喷涂马氏体不锈钢涂层的耐磨粒磨损性能,选用几种不同含碳量的马氏体不锈钢作为喷涂材料,制备了不同喷涂工艺参数的试件;采用喷砂吹蚀和湿砂橡胶轮磨损试验研究了涂层试件的耐磨粒磨损性能.试验结果表明,随着喷涂材料w（C）的增加,获得的涂层硬度增加,涂层耐磨粒磨损性能也随之增强.涂层制备的工艺参数对涂层的耐磨性影响很大,增加喷涂电流,涂层耐磨粒磨损性能提高;增加喷涂电压或加大喷涂距离,涂层耐磨粒磨损性能下降.     

等离子喷涂复合热障涂层的静态氧化行为

采用等离子喷涂方法，在GH536高温合金基材上制备了传统的双层热障涂层（TBCs）和两种含有Al2O3与ZzO2陶瓷复合层的三层热障涂层，传统TBCs结构为Ni22Cr10AlY合金连接层和8％Y2O3部分稳定的ZrO2陶瓷顶层；三层TBCs分别用了置于陶瓷层内侧及外侧的Al2O3复合层，三种类型试样的100h,1050℃静态氧化试验结果表明：三层涂层较双层涂层的氧化阻力提高，双层涂层的氧化阻力最差，不同复合层形式试样氧化动力学曲线不同，内置复合层的氧化增重最小，氧化阻力最佳。1050℃是氧化增重的临界点，外置复合层试样的氧化增重出现明显增加趋势。     

NiAl/Al复合涂层高温抗氧化性能与扩散机制

为了延长纯钛在高温环境下的工作寿命,采用电弧喷涂方法在纯钛表面制备了NiAl/Al复合涂层.在热处理炉中进行800℃×50 h连续氧化实验,根据NiAl层与纯Al层反应生成的金属间化合物性能,考察涂层的高温抗氧化行为和高温防护机制.结果表明,复合涂层在体系中具有足够的Al、Ni元素,可在涂层外表面形成以Al₂O₃为主的氧化物防护层,从而阻碍氧向内侵入.在高温氧化过程中NiAl/Al涂层中的Al发生熔化扩散,并与Ni和Ti形成以NiAl、Ni₂Al₃、NiAl₃及TiAl₃富Al相为主的扩散阻挡层.NiAl/Al复合涂层显著提高了纯钛的高温抗氧化能力.     

NiAl/Al复合涂层高温抗氧化性能与扩散机制

为了延长纯钛在高温环境下的工作寿命,采用电弧喷涂方法在纯钛表面制备了NiAl/Al复合涂层.在热处理炉中进行800 ℃×50 h连续氧化实验,根据NiAl层与纯Al层反应生成的金属间化合物性能,考察涂层的高温抗氧化行为和高温防护机制.结果表明,复合涂层在体系中具有足够的Al、Ni元素,可在涂层外表面形成以Al₂O₃为主的氧化物防护层,从而阻碍氧向内侵入.在高温氧化过程中NiAl/Al涂层中的Al发生熔化扩散,并与Ni和Ti形成以NiAl、Ni₂Al₃、NiAl₃及TiAl₃富Al相为主的扩散阻挡层.NiAl/Al复合涂层显著提高了纯钛的高温抗氧化能力.     

Erosion-Corrosion Behaviors of High Velocity Arc Sprayed Fe-Al/Cr3 C2 Coating

1 IntroductionArc Spraying (AS) is a technique that utilizes anelectric arc as the heat source to melt wires into droplets ,which are subsequentlysprayed ontosubstrates bytheflowof compressed air . High Velocity Arc Spraying (HVAS)technology was developed on the basis of AS. Aspecialtube designed according to the principle of aerodynamicswas mounted at the exit of compressed air .Thenthe hightemperature fuel air or compressed air was accelerated bythe tube .Hence ,a higher velocityand be…     

Oxidation performance of Fe-Al/WC composite coatings produced by high velocity arc spraying

Fe-Al intermetallics with remarkable high-temperature intensity and excellent erosion, high-temperature oxidation and sulfuration resistance are potential low cost high-temperature structural materials. But the room tem perature brittleness induces shape difficult and limits its industrial application. The Fe-Al intermetallic coatings were prepared by high velocity arc spraying technology with cored wire on 20G steel, which will not only obviate the problems faced in fabrication of these alloys into useful shapes, but also allow the effective use of their outstanding high-temperature performance. The Fe-Al/WC intermetallic composite coatings were prepared by high velocity arc spraying technology on 20G steel and the oxidation performance of Fe-Al/WC composite coatings was studied by means of thermogrativmetic analyzer at 450, 650 and 800 ℃. The results demonstrate that the kinetics curve of oxidation at three temperatures approximately follows the logarithmic law. The composition of the oxidized coating is mainly composed of Al2 O3, Fe2 O3, Fe3 O4 and FeO. These phases distribute unevenly. The protective Al2 O3 film firstly forms and preserves the coatings from further oxidation.     

Oxidation performance of Fe-Al/WC composite coatings produced by high velocity arc spraying

Fe-Al intermetallics with remarkable high-temperature intensity and excellent erosion, high-temperature oxidation and sulfuration resistance are potential low cost high-temperature structural materials. But the room temperature brittleness induces shape difficult and limits its industrial application. The Fe-Al intermetallic coatings were prepared by high velocity arc spraying technology with cored wire on 20G steel, which will not only obviate the problems faced in fabrication of these alloys into useful shapes, but also allow the effective use of their outstanding high-temperature performance. The Fe-Al/WC intermetallic composite coatings were prepared by high velocity arc spraying technology on 20G steel and the oxidation performance of Fe-Al/WC composite coatings was studied by means of thermogrativmetic analyzer at 450, 650 and 800°C. The results demonstrate that the kinetics curve of oxidation at three temperatures approximately follows the logarithmic law. The composition of the oxidized coating is mainly composed of Al₂O₃, Fe₂O₃, Fe₃O₄ and FeO. These phases distribute unevenly. The protective Al₂O₃ film firstly forms and preserves the coatings from further oxidation. Foundation item: Project(50235030) supported by the National Natural Science Foundation of China; Project(98BK014) supported by the Foundation of State Economy Trade Committee of China     

TA1表面制备Ni/Al涂层的反应扩渗及抗氧化行为

为了提高纯钛的高温抗氧化性能,采用电弧喷涂和等离子喷涂方法在纯钛表面制备Ni/Al涂层.对试件进行900 ℃×5 h热处理后,再进行900 ℃×40 h连续氧化实验,探索其高温抗氧化行为.结果表明,经过表面改性处理的Ni/Al涂层可以显著提高纯钛的高温抗氧化性.在热处理过程中Ni/Al涂层中的Al发生熔化扩散并与Ni和Ti形成以NiAl与TiAl₃相为主的扩散层.在氧化过程中Ni/Al涂层表面形成连续且致密的α-Al₂O₃,同时表面扩散层中的富铝相可为涂层表面提供充足的Al元素,进而对纯钛基体提供有效的高温抗氧化保护作用.     

热喷涂HA复合涂层的组织分析

为了制备羟基磷灰石（HA）复合涂层,采用化学沉淀法制备羟基磷灰石粉末,对制备的超细粉末加入PVA溶液充分搅拌、干燥、研磨和过筛,制备出微米级、近似球状的、在等离子送粉器中容易流动的羟基磷灰石粉末.利用等离子喷涂和电弧喷涂的复合喷涂方法制备出羟基磷灰石不锈钢复合涂层和氧化铝不锈钢复合涂层,并通过扫描电镜分析了涂层的组织形态.结果表明,羟基磷灰石粉末比重很轻,不易进入等离子弧中心而被融化,等离子弧将羟基磷灰石粉末加热并载入电弧喷涂气流中,由不锈钢雾化液滴一并打在基体上形成复合涂层.对于氧化铝/不锈钢涂层和复合涂层,2种粒子虽然分布不均匀,但却获得了良好的冶金结合.     

电弧喷涂涂层温度场及应力应变分析

为了分析电弧喷涂层的沉积过程，采用有限元分析软件ANSYS计算不同时刻以及不同位置涂层内的温度场、应力场，在建立传热模型过程中考虑了金属液滴向涂层的传热以及涂层向系统外的热量散失等问题.采用在厚度方向以微小层逐层叠加来模拟涂层的增厚，并以此为基础构造涂层有限元计算模型，应用单元生与死逐层激活层单元参与计算过程.实现移动边界以充分模拟真实的喷涂沉积过程，获得了涂层温度场、应力场的分布情况.并在此计算的基础上，分析了应力分布对涂层失稳的影响.     

激光重熔制备TA1表面Ni/Al复合抗高温氧化涂层

为了提高纯钛的高温抗氧化性能,采用电弧喷涂和等离子喷涂方法在纯钛表面制备Ni/Al复合涂层.利用激光重熔使得Ni层与Al层发生冶金反应,对试件进行800℃×40 h连续氧化.根据生成的金属间化合物特征研究纯钛的高温抗氧化行为.结果表明,经过表面改性处理后Ni/Al复合涂层可以显著提高纯钛的高温抗氧化性能.在激光重熔过程中Ni/Al复合涂层中的Al发生熔化扩散并与Ni形成以Ni₂Al₃相为主的扩散层.在氧化过程中Ni/Al复合涂层表面形成连续且致密的α-Al₂O₃氧化膜与大量NiAl相,表面扩散层中的富铝相可为表面提供充足的Al元素,进而对纯钛基体提供有效的高温抗氧化保护作用.     

超音速电弧喷涂制备铝青铜涂层性能研究

电弧喷涂是重要的热喷涂技术之一,在表面修复和强化方面得到广泛应用.文中采用超音速电弧喷涂技术进行铝青铜涂层制备试验研究.通过涂层性能试验得出结论,超音速电弧喷涂所得涂层较常规电弧喷涂的涂层结合强度高、孔隙率低,能满足大轴承套圈耐磨涂层的使用要求.     

Influence of oxides on high velocity arc sprayed Fe-Al/Cr_3C_2 composite coatings

1INTRODUCTION Arcspraying(AS)isatechniquethatthemet alisheatedtodropletsbyanelectricarcandthensprayedontosubstratesbythecompressedair. Highvelocityarcspraying(HVAS)technologyisdevelopedonthebasisofAS.Aspecialtubede signedaccordingtotheprincipleofaerodynamicsis mountedattheexitofcompressedair.Theveloci tyanddistributionofmelteddropletsbecomehigh erandmoreuniform,respectively.Asaresult,acoatingwithlowporosity(2%)andhighdensity andbondstrengthcanbeobtained[15].Fe Alin termetalliccompound…