氩弧熔覆原位自生Ti(C、N)-WC增强Ni60A复合涂层的研究

以Ni60A、TiC、TiN、WC、Co粉为原料,在Q235钢的表面用氩弧熔覆原位合成技术制备了Ti(C、N)-WC增强镍基复合材料涂层.研究了涂层的显微组织、化学成分、硬度变化和摩擦磨损特性.熔覆层组织主要由富Ni的γ(Ni,Fe)相、Ti(C、N)、WC和(Fe,Cr)xC等组成.涂层的显微硬度和耐磨性分别是基体Q235钢的6.5倍和10倍.显微硬度由表及里呈先上升后下降的阶梯状趋势,到热影响区时又明显降低.基体Q235钢的磨损机制为黏着磨损和磨料磨损,而复合涂层的的磨损形式主要是磨屑充当第三体引起的磨粒磨损.     

冷扎Q235钢/激光熔覆合金钢摩擦磨损

通过对9SiCr钢表面进行合金激光熔覆处理,在摩擦磨损实验机上对熔覆合金钢与Q235钢配副进行了摩擦磨损性能实验.通过摩擦磨损实验研究了参数如载荷、滑动距离、滑动速度、润滑条件等对Q235钢与熔覆合金钢的磨损量的影响,熔覆合金钢与Q235钢的磨损量与压力和滑动速度成正比.Ni合金钢的耐磨性比Co合金钢要好.通过扫描电镜分析了熔覆合金磨损机理,熔覆合金钢磨损主要以磨粒为主,同时表面存在大量凹坑,而Q235钢以磨粒和塑性变形为主.     

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.     

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。     

火焰喷涂尼龙涂层表面性能分析

热喷涂是改善零件表面摩擦磨损性能的一个重要途径,可有效减缓零件磨损和失效.采用火焰喷涂在45钢基体材料表面制备尼龙涂层,通过磨损实验机进行喷涂涂层和45钢表面的磨损性能试验,并使用X衍射仪测试涂层表面结晶度,并测试涂层的结合强度,分析比较尼龙涂层与45钢基体的表面性能.结果表明,尼龙涂层可以保持尼龙所具有的良好性质,可以具有良好的自润滑性、和耐腐蚀性以及较高的结晶度、结合强度等,但在干滑动磨损方面,磨损性能低于45钢基体.     

Q235钢表面PTFE涂层的冻粘试验

采用自行设计的冻粘应力测试装置测定了在不同温度、不同含量的聚四氟乙烯(PTFE)涂层下,Q235钢表面的切向与法向冻粘强度。结果表明:PTFE颗粒涂层表面的切向与法向冻粘强度约为Q235钢的20%～50%;在喷涂PTFE的质量分数分别为30%、60%、80%、90%的涂层中,w(PTFE)=60%的涂层表面对冰的粘附强度最小;憎水材料PTFE对减小冻粘强度具有重要作用;材料表面的化学性质和接触面形貌是影响粘附强度的决定性因素。     

2738模具钢表面激光熔覆Ni基WC复合涂层的摩擦磨损性能

在2738模具钢表面通过CO2激光熔覆制备Ni基WC复合涂层。分别对2738钢基体和Ni-WC激光熔覆层进行干摩擦试验。用三维表面形貌仪测量磨损体积,用扫描电镜观察磨痕的表面形貌。试验结果表明,Ni-WC复合涂层试样的硬度显著提高,表面硬度超过1200HV,保证了Ni-WC熔覆层的耐磨性。熔覆层的平均摩擦因数约为0.24,与2738钢基体的摩擦因数0.43相比,降低了约44%。熔覆试样的比磨损率比基体试样的比磨损率下降了96.7%,WC硬质相提高了摩擦副表面的承载能力。磨粒磨损为Ni-WC复合涂层的主要磨损机理。     

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     

Q235钢复合涂层腐蚀行为及微观组织研究

为探析舰船常用防护涂层的失效机制,制备了涂有环氧富锌底漆、环氧云铁中间漆和丙烯酸聚氨酯面漆的Q235钢板涂层试样,在盐雾下腐蚀1400h,用扫描电镜和能谱仪对涂层和基体金属表面的微观形貌、界面结构变化,表面缺陷,元素组成进行了研究.试验结果表明：盐雾腐蚀试验后,Q235钢表面涂层厚度增加,试样表面预制划痕处出现腐蚀,腐蚀产物呈片状,微观结构疏松,但涂层与基体在腐蚀后附着良好,涂层有良好的层间附着力,中间层和面层的防渗透性能保持在良好状态.     

基底温度对环氧树脂喷涂层耐磨性的影响

采用粉末喷枪在不同加热温度的Q235B钢板表面喷涂环氧树脂粉末制备环氧树脂防护涂层。使用差示扫描量热仪、维氏硬度计、球盘式摩擦磨损试验机、台阶仪等对涂层的固化度、硬度以及大气环境(相对湿度≈45%)中的摩擦学性能进行表征,采用扫描电子显微镜(SEM)对涂层磨损前后的表面形貌进行观察。结果表明:环氧树脂涂层表面平整,结构致密;随着钢板加热温度的升高,其固化度、硬度先升高后降低,摩擦因数和磨损率先降低后升高。加热温度为200℃时,涂层的固化度、硬度最高,摩擦因数和磨损率最低,综合性能优异。     

40Cr钢表面改性处理及磨损性能研究

目的为了改善矫直辊合金钢表面的耐磨性，提高钢筋矫直辊的使用寿命．方法采用激光和等离子弧淬火表面硬化技术对合金钢40Cr进行表面处理。并将其与Q235配副在销盘式摩擦试验机上进行了摩擦磨损试验。通过干摩擦和切削液润滑的对比试验，进一步研究在润滑条件下的磨损机理．结果激光硬化处理的表面耐磨性最好；等离子弧淬火能够有效地改善材料表面硬度和耐磨性，采用水基切削液润滑能够大大提高合金钢表面耐磨性能．结论采用等离子弧淬火技术处理的合金钢表面的耐磨性能略差于经激光硬化处理的表面，在干摩擦条件下平均磨损率是激光处理的2倍，但是优于常规淬火的情况．可以采用等离子弧淬火技术和水基切削液润滑可以提高40Cr合金钢表面的耐磨性能。     

原位自生TiC颗粒对铁基耐磨堆焊金属的影响

为了研究原位自生TiC颗粒对堆焊层组织与性能的影响,采用药芯焊丝明弧堆焊方法在Q235钢表面制备了Fe-Cr-Ti-C堆焊合金.利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、洛氏硬度计和湿砂磨损试验机对堆焊合金进行了分析.结果表明,加入的Ti元素可在堆焊层中原位生成TiC硬质相颗粒,并促进M7C3硬质相的生成,从而起到细化晶粒的作用.当生成的TiC和M7C3硬质相数量较多且弥散分布于金属基体中时,这些硬质相可起到相应的抗磨骨架作用,从而提高了堆焊金属的耐磨性.当药芯焊丝中Ti元素的质量分数为7%时,堆焊层性能最佳,其硬度值为61.6HRC,磨损量为0.3904g.     

Fe-Cr-C-Ti堆焊合金组织及耐磨性能

采用药芯焊丝气体保护堆焊方法,在Q235钢表面制备不同Ti含量的Fe-Cr-C-Ti系堆焊层金属,利用扫描电镜(SEM)及XRD对堆焊层的组织进行了观察分析.在MLS-225型湿式橡胶轮磨粒磨损试验机上进行磨粒磨损试验,通过对磨损试样表面扫描电子显微镜观察分析并结合能谱成分分析探讨了磨损机理.结果表明,在Fe-Cr-C-Ti耐磨堆焊合金中,随着wTi的增加,合金组织中TiC硬质相增多;当w(Ti)=7.5%时,部分TiC聚集呈雪花状形貌;w(Ti)=5.5%时,合金表现出优良的抗磨损性能.     

等离子堆焊原位合成WC增强Ni基合金改性层

为了进一步提高Ni基合金的耐磨性能,采用等离子堆焊技术在304L奥氏体不锈钢表面原位合成WC增强Ni基合金改性层.利用光学显微镜、扫描电子显微镜和能谱仪、X射线衍射仪、显微硬度计及销-盘磨损试验机等设备对改性层的显微组织、成分、显微硬度及摩擦磨损性能进行研究.结果表明:当Ni基合金改性层中直接加入WC颗粒时,WC颗粒出现"沉底"现象,改性层组织不均匀,而通过原位反应合成的WC相呈块状弥散分布于整个改性层,加入适量的氧化钇后,改性层组织变得细小致密,WC增强相的形态、尺寸和分布等均发生了变化,改性层硬度显著提高,耐磨性提高了2倍以上.     

钛合金材料防微动磨损涂层性能研究

采用超音速火焰喷涂工艺在TC4钛合金基体材料表面制备碳化铬系耐磨涂层,通过自制微动磨损试验设备测试不同对磨副、不同位移副值试验条件下带涂层的TC4钛合金材料的摩擦因数、磨损量等微动磨损性能,利用SEM、EDS、XRD等分析手段,对比分析微动磨损表面形貌、成分和相组成的差异.结果表明:不同摩擦副和位移副值条件下的摩擦因数...     

层片状堆焊材料的研制

为了研制一种柔性比较好的层片状堆焊材料,用来修复易磨损的零件表面和小型的管材类零件等,选择有机硅密封胶、聚乙烯醇、环氧树脂、水玻璃为粘结剂,与硬质材料Ni60H进行混合,做成层片状堆焊材料;另外再加入WC(碳化钨)作为硬质相,利用TIG焊在Q235钢基体上进行堆焊.结果表明:以有机硅密封胶、有机硅密封胶与环氧树脂1∶1为粘结剂的堆焊材料具有良好的柔韧性,可以任意弯折.以有机硅密封胶与环氧树脂1∶1为粘结剂的堆焊材料加入WC和CaF2后的焊接组织均匀、无缺陷,且堆焊层具有良好的耐磨性能,其洛氏硬度值为HRC43.83.