Fe基非晶涂层组织及晶化行为分析

目的研究非晶涂层在不同喷涂速度下的涂层组织及晶化行为。方法以成分为FeCoCrMoCBY的非晶粉末为喷涂材料,采用超音速火焰喷涂(HVOF)在Q235钢表面制备非晶涂层,通过降低喷涂速度,使得单位面积上涂层得到的热输入量增加,使得涂层发生晶化行为,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、差示扫描热仪DSC和透射电镜TEM等研究不同喷涂速度对非晶涂层显微组织及晶化行为的影响。结果随喷涂速度降低,未熔颗粒减少,涂层孔隙率逐渐减小,涂层晶化程度增高且更易氧化。采用不同喷涂速度使单位面积内涂层的热输入量不一样,导致涂层发生晶化,涂层在晶化过程中先析出α-Fe,再析出FeO,Fe_3C及其他相。结论不同喷涂速度下得到的涂层可以用来分析涂层的晶化行为。对于非晶含量较高的涂层,在界面处也可能会有纳米晶产生。     

喷涂工艺参数对NICrBSi涂层显微组织和性能的影响

采用微束等离子喷涂系统制备了NiCrBSi涂层。研究了电弧功率、喷涂距离和等离子气体流量对涂层显微组织和性能的影响。试验结果表明,NiCrBSi涂层的致密程度与显微硬度随电弧功率和气体流量的增加而增加。当喷涂距离超过40mm时,喷涂距离对涂层显微硬度没有显著影响。采用微束等离子喷涂工艺制备的NiCrBSi涂层显微硬度可达HV0．2700。     

基于工业合金激光熔覆制备Fe基非晶涂层

以FeCoCrMoCBY块体合金为熔覆材料,采用激光熔覆在低碳钢表面制备非晶涂层,探讨不同激光功率对涂层成形及组织的影响,通过显微硬度仪、电化学工作站测试涂层显微硬度及耐腐蚀性能。研究结果表明,其他参数不变,激光功率为17.6~20.8 W时,涂层成形良好,与基材呈典型冶金结合。随激光功率增加,涂层稀释率升高,裂纹倾向增大,非晶化程度降低。激光功率为17.6 W时,涂层主要由非晶组成,稀释率低于24.2%,结构致密,包括热影响区、熔合区和熔覆区;涂层平均显微硬度为1 330HV,约高于基材9倍,在3.5%NaCl溶液中的耐腐蚀性能明显优于316L不锈钢。     

氮气流量对反应等离子喷涂TiN涂层形貌和显微硬度的影响

本文采用反应等离子喷涂技术在只改变氮气流量,固定其它工艺参数的备件下,制备了TiN涂层,并收集了少量TiN颗粒。通过SEM技术对涂层和TiN颗粒表面形貌进行了分析和研究,测试了TiN涂层的显微硬度。结果表明：氮气流量对氮化钛涂层的性能影响很大。当氮气流量为17501／h时,所得的氮化钛涂层致密,显微硬度最高且压痕形状规则。     

微弧等离子喷涂AT13纳米涂层的工艺优化

根据微弧等离子喷涂在不同工艺参数下制备的AT13纳米涂层结合强度和显微硬度的测试结果, 运用遗传神经网络算法对喷涂工艺参数与涂层结合强度和显微硬度之间的非线性关系进行建模与仿真, 并应用遗传算法和多目标优化理论对AT13纳米涂层的性能进行了优化. 研究结果表明, 仿真值与实验值相一致, 相对误差<0.5%; 喷涂电流、Ar流量和Ar压力分别为150A、64m³/h和0.38MPa时, AT13纳米涂层综合性能最佳.     

非晶Fe基涂层的制备工艺研究

本文研究了电弧喷涂中工艺参数对非晶涂层的含量以及性能的影响,以45钢为基材,制备了不同工艺参数下的涂层。研究结果表明,利用电弧喷涂技术可以铁基体上成功制备出含非晶涂层。不同工艺参数条件下所得涂层皆存在非晶相,但所得涂层质量存在明显差异。电弧喷涂完成后,对所制备的涂层与45钢进行了摩擦磨损对比试验,结果显示,在Fe基体上制备的非晶涂层显著改善了摩擦磨损性能。     

超音速火焰喷涂Fe基非晶合金涂层的性能研究

利用超音速火焰喷涂(HVOF)技术,在0Cr13Ni5Mo不锈钢基体上制备了Fe基非晶合金涂层,结果表明,采用超音速火焰喷涂工艺成功制备了一种高非晶含量的Fe基非晶合金涂层.涂层各个区域的组织均匀,孔隙率小,呈典型的层状分布;其孔隙率约为2.2%,具有很高的硬度,平均显微硬度为1065.0HV50.并且所获得的非晶合金涂层具有较高的热稳定性,在596.0℃以下使用,不会发生晶化过程.     

粉末粒度对等离子喷涂Al2O3-13%TiO2陶瓷涂层组织结构及性能的影响

等离子喷涂粉末的粒度影响涂层组织结构与性能。选用4种不同粒度的Al2O3-13%TiO2(AT13)粉末等离子喷涂陶瓷涂层,研究了喷涂粉末粒度对涂层组织结构、孔隙率、显微硬度和沉积效率的影响。结果表明:采用较细的喷涂粉末制备的AT13涂层致密、均匀,孔隙率低;随着喷涂粉末粒度增大,涂层的孔隙率增加,显微硬度降低,沉积效率先增后减;采用粒度为38～44μm的粉末喷涂涂层时沉积效率最高,达到51%,涂层组织也较致密,这是等离子喷涂AT13陶瓷层较理想的粒度。     

冷喷涂制备非晶合金涂层的研究进展

综述了近年来冷喷涂制备非晶合金涂层的现状,总结了喷涂工艺参数对铁基、铝基、铜基及镍基等非晶合金涂层制备的影响,详细阐述了涂层晶化及沉积机制,并在冷喷涂涂层硬度、耐磨及防腐性能等方面进行了归纳,最后对冷喷涂技术在非晶合金制备的发展趋势进行了展望.     

等离子转移弧喷涂铁基非晶涂层的组织与耐蚀性能

为解决电弧喷涂铁基非晶涂层氧化严重等问题，采用等离子转移弧丝材喷涂(PTWS)在20NiCrMo基体上制备铁基非晶涂层，通过响应曲面法设计四因素三水平工艺参数优化实验，建立氩气流量、氢气流量、工作电流以及喷涂距离与孔隙率之间的数学模型关系。利用最佳工艺参数制备铁基非晶涂层，采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、硬度测试仪(HV-1000A)和电化学工作站(IM6ex)对涂层进行微观形貌、相组织、硬度及极化分析。结果表明：当工作电流不变时，氩气增大、喷涂距离减小或是氩气减小、喷涂距离增大都会导致孔隙率呈下降趋势。在最优工艺参数下，即Q_Ar=115 L/min,Q_H2=4 L/min,I=300 A,D=150 mm,d=12 mm,V_wire=60 mm/s,所获铁基非晶涂层的孔隙率为2.14%,平均硬度为960HV_0.1,腐蚀电势为-0.4841 V以及腐蚀电流为3.716×10^-5 A·cm^-2,表明涂层具有良好的耐腐...     

The fabrication and corrosion behavior of electroless Ni-P-carbon nanotube composite coatings

Ni-P-carbon nanotube (CNT) composite coatings were fabricated successfully from a suspension of CNT in an electroless bath. The microhardness and corrosion behavior of the composite coatings were investigated. The electrochemical properties of the composite coatings were studied using electrochemical workstation system. The corrosion behavior of the amorphous Ni-P-CNT composite coatings was evaluated by polarization curves and electrochemical impedance spectroscopy in 0.1 mol/l NaCl solution at room temperature. It was noted that the amorphous Ni-P-CNT composite coatings provided higher corrosion resistance than the amorphous Ni-P coating. The mechanism of improvement of the electrochemical properties of the electroless composite coatings was also discussed.     

纳米Ni-SiC非晶态复合镀层的制备工艺及性能研究

采用超声-电沉积法,在45钢表面制备纳米Ni-SiC非晶态复合镀层.研究镀液中纳米SiC粒子的悬浮量、超声功率和电沉积条件对复合镀层的影响.利用扫描电镜、电子探针、显微硬度计和摩擦磨损试验机等对复合镀层的形貌、组织结构及性能进行分析研究.结果表明,采用适当的超声-电沉积工艺(SiC粒子的悬浮量4 g/L,超声功率200 W),可以制备性能较好的纳米Ni-SiC复合镀层,其磨损量约为镍镀层的1/5,显微硬度是镍镀层的3倍左右.     

双向脉冲快速电沉积非晶态Ni-P/Al_2O_3复合镀层

采用双向脉冲电沉积法制备出高P非晶态Ni-P/Al_2O_3复合镀层,利用扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)方法考察镀层的微观形貌和化学组成,采用X射线衍射技术(XRD)表征镀层的相结构,并通过分析金属镀层和复合镀层的电化学测试结果,评价不同种类镀层的耐腐蚀能力。结果表明:与直流电沉积法相比,双向脉冲电沉积法可将镀层中的P含量提高至12.06%(质量分数),有利于非晶态Ni-P合金镀层的形成。采用双向脉冲法制备的Ni-P/Al_2O_3复合镀层比直流电沉积法制备的Ni-P/Al_2O_3复合镀层更平整、结晶更致密。脉冲电沉积法制备的非晶态Ni-P合金镀层具有更好的耐蚀性,而且复合微粒Al_2O_3的加入,对进一步提高非晶态Ni-P合金镀层的耐蚀性有积极作用。     

镍、铁基喷焊层组织与性能研究

为寻找具有耐盐酸腐蚀能力的喷焊用合金粉末,自行设计了3种喷焊粉末,并对比研究了自制粉末与商业Ni60粉氧乙炔喷焊层的显微硬度、显微组织形貌和耐盐酸腐蚀性能.结果表明,自制1号粉喷焊层的显微硬度值明显高于商业Ni60喷焊层,自制2号粉喷焊层的显微硬度和耐蚀性均优于商业Ni60喷焊层.分析认为,钼的加入可改善合金粉末的喷焊工艺性,提高喷焊层的耐盐酸腐蚀性能;铬含量的增加显著提高了喷焊层的显微硬度;喷焊层中铁含量的增加对耐盐酸腐蚀性能有不利影响.     

Electrodeposition and mechanical and corrosion resistance properties of Ni-W/SiC nanocomposite coatings

Ni-W/SiC nanocomposite coatings with various contents of SiC nano-particulates were prepared by electrodeposition in Ni-W plating bath containing SiC particulates. The influences of the SiC nano-particulates concentration, current density and stirring rate of the plating bath on the composition of the nanocomposite coatings were investigated. The surface morphologies of the Ni-W alloy and Ni-W/SiC nanocomposite coating were observed using a scanning electron microscope (SEM). The morphology of Ni-W/SiC nanocomposite coating is smoother than that of Ni-W alloy coating. The microhardness of composite coatings increases with the increasing content of the SiC nano-particulates in the coatings. The corrosion behavior of Ni-W alloy and Ni-W/SiC nanocomposite coatings was evaluated by the anodic polarization curves in 0.5 mol/L NaCl solution at room temperature. It shows that Ni-W/SiC nanocomposite coating has better corrosion resistance than the Ni-W alloy coating.     

非晶态Cr-C合金镀层性能及晶化过程研究

采用电沉积法制备非晶态Cr-C合金镀层,利用X射线衍射和扫描电子显微镜对镀层结构和形貌进行表征,并对镀层进行硬度、耐磨性、耐腐蚀性及热处理实验。结果表明,非晶态Cr-C合金镀层硬度、耐磨性和耐腐蚀性均明显优于普通晶态镀层;施镀态镀层硬度为997HV0.025,在300～600℃范围内发生晶化反应并析出Cr7C3、Cr23C6化合物,硬度可达1610HV0.025。     

Structure and properties of laser-cladded Ni-based amorphous composite coatings

A (N_i0.6Fe_0.4)₆₅B₁₈Si₁₀Nb₄C₃ amorphous composite coating has been fabricated on a mild steel substrate by a laser cladding process under different heat inputs. Observation of the structure and phase showed that the thickness of the coating decreased and the amorphous fraction increased when the laser cladding heat input was lower. The cooling rate increases when the heat input decreases, which favours the formation of amorphous phase. Microhardness and wear resistance test results indicated that a lower heat input led to higher microhardness and better wear resistance of the coating. An average microhardness of 1187.0 HV0.2 was obtained with a heat input of 69?J?mm^–1.     

B_4C加入量对氩弧熔覆Ni-Cr-W合金涂层组织及耐蚀性能的影响

为改善Ni基合金涂层的组织及耐蚀性,采用氩弧熔覆技术在40Cr钢基体表面制备Ni-Cr-W基/B_4C复合涂层,主要研究了B_4C加入量对涂层显微组织、显微硬度以及耐蚀性能的影响。结果表明:合金涂层显微组织由平面晶、柱状晶和树枝状晶等组成;当B_4C含量为5%时,涂层熔覆层的组织明显发生细化;当B_4C含量超过5%时,熔覆涂层表面出现气孔和裂纹等缺陷,内部夹杂增多,涂层质量下降;B_4C的加入提高了合金涂层的硬度,当B_4C含量达到5%时表面硬度较高,达到1 027.4 HV_(0.5N),B_4C含量继续升高,硬度变化不大;B_4C的加入降低了熔覆层耐蚀性,当B_4C含量为5%时耐蚀性相比未加B_4C时的下降不多,耐蚀性较好。     

热处理对电沉积Ni-W合金镀层组织结构、硬度及耐蚀性的影响

为了提高直流电沉积Ni-W合金镀层的显微硬度,改善其耐腐蚀性能,对镀层进行了热处理,研究了热处理温度和时间对镀层组织结构、硬度及耐蚀性的影响.结果表明:在一定的温度和时间范围内对镀层热处理可较大提高其硬度和耐蚀性;500℃保温1 h热处理后镀层的综合性能最好,显微硬度最高,可达1 010.44HV,且在3.5%NaCl...