电热爆炸定向喷涂法制备钼涂层

运用电热爆炸定向喷涂新方法在45#钢基体上制备了钼涂层。借助扫描电镜以及能谱仪对涂层的组织结构、形貌以及涂层成分进行了分析。借助显微硬度测试仪对涂层硬度进行了测试。利用图像分析软件对涂层的晶粒尺寸进行了测量。实验表明：涂层组织晶粒细小，涂层硬度提高，HV值最大到达14110MPa，为原始硬度的3倍，且涂层致密，孔隙率低。能谱分析表明，喷涂过程没有发生氧化现象。     

钢管内表面偏心电热爆炸喷涂钼涂层

设计了爆炸丝偏心安置实现圆管内表面电爆炸喷涂方案。通过对涂层厚度与喷涂距离之间关系的理论推导和试验研究,建立了电爆炸丝偏心安置工艺参数的计算方法。进行了圆管内表面偏心电爆炸喷涂试验,在φ57mm×120mm钢管内表面制备钼涂层。结果表明:利用偏心爆炸喷涂方法得到的涂层,在钢管轴向和周向都有较好的均匀性,电热爆炸喷涂对基体组织的影响很小。     

电热爆炸定向喷涂Stellite 6合金涂层

采用电热爆炸定向喷涂工艺在45号钢基体上制备stellite6合金涂层。借助光学显微镜，扫描电镜和图像分析软件等对涂层厚度均匀性、孔隙率，显微组织、晶粒度以及涂层基体界面结合情况进行了分析。借助显微硬度仪对涂层的硬度进行了测试。对不同尺寸喷涂材料所得涂层进行了比较。结果表明，两种不同尺寸喷涂材料制备的涂层组织晶粒均大大细化，涂层孔隙率都比较低；小截面积的喷涂材料制备涂层的厚度均匀性好于大截面的喷涂层；涂层与基体界面结合良好，在界面附近发生了扩散现象；涂层硬度均远远高于原始stellite6喷涂材料硬度，最高分别达到997HV和738HV，为原始硬度的2～3倍。且小尺寸喷涂材料涂层硬度高于大尺寸喷涂材料涂层硬度。     

电热爆炸喷涂法制备TiC-NiAl复合涂层的试验研究

利用自制的电热爆炸超高速喷涂装置在GH3039高温合金基体上制备了NiAl-TiC复合涂层,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)及能谱分析仪(EDS)对涂层的相组成、形貌和组织成分进行了分析,对涂层与基体的结合强度进行了测定,并利用显微硬度计测定了涂层硬度.结果表明,涂层仅由NiAl和TiC两相组成,没有新的相和氧化物生成;涂层致密均匀,没有分层现象,基体与涂层间发生了元素扩散现象,为扩散-冶金结合.涂层与基体的结合强度大于112.25 MPa,涂层的硬度平均在900 HV0.5左右.     

电热爆炸喷涂NiAl-TiB2复合涂层

利用电热爆炸超高速喷涂设备,在镍基高温合金基体上喷涂了含TiB2分别为0、10和20％(质量分数,％)的NiAl复合涂层.分析结果表明涂层均由亚微米晶粒组成,涂层与基体间为冶金结合.加入TiB2显著的提高了NiAl的硬度.在1000℃的等温氧化实验结果表明,NiAl涂层的抗氧化性高于NiAl-TiB2复合涂层.     

电热爆炸喷涂WC/Co涂层组织和性能研究

利用电热爆炸喷涂技术,在45钢表面制备了WC／Co耐磨涂层,使用SEM和XRD分析了涂层的组织与相结构,使用显微硬度计和纳米压痕仪测试了涂层的硬度和弹性模量。结果发现,电热爆炸喷涂WC／Co涂层致密,无明显的层状结构;涂层的显微硬度最高达到了2836HV0．1,平均为1704HV0．1;纳米压痕仪测得涂层的弹性模量为346．8GPa;涂层的相组成主要为WC和W2C;在涂层与基体的结合区,出现柱状晶,证明涂层与基体主要是冶金结合。     

丝电爆炸喷涂方法用于管内壁钼涂层的制备

开发一种管内壁连续丝电爆炸喷涂装置,在不锈钢管内进行钼丝的电爆炸喷涂试验,分析不同能量密度下涂层的表面形貌以及与基体的结合形态.结果表明,涂层主要是由爆炸产物中熔融液滴直接撞击基体表面形成.随着能量密度的提高,涂层由液相堆积层向液相喷涂层转变;进一步增大能量密度E,当E>350 J/mm3时,熔融金属粒子尺寸减小,温度增高,冲击速度变大,从而获得表面平整喷涂层,该类型涂层与基体结合强度高,但爆炸产物中的气相粒子份额增多,涂层的沉积率降低.     

电热爆炸喷涂和等离子喷涂联合法制备热障涂层的研究

采用电热爆炸喷涂和等离子喷涂联合制备热障涂层,以电热爆炸喷涂法在DZ125合金表面制备NiCoCrAlY粘结层,以等离子喷涂技术制备陶瓷顶层。利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)仪对所制备的粘结层进行分析,结果表明:电热爆炸喷涂的粘结层与基体结合良好,喷涂态的粘结层的相主要由Ni3Al组成。采用联合法制备的热障涂层,在喷涂态的陶瓷层、粘结层、基体3者结合良好,界面清晰。在高温热循环过程中,粘结层/陶瓷层界面间生成了连续、致密的Al2O3膜,阻碍粘结层的氧化。粘结层/TGO界面产生平行于界面的裂纹,是导致热障涂层失效的主要原因。     

电热爆炸喷涂NiAl涂层的热循环氧化行为

采用电热爆炸喷涂法在DZ125高温合金表面制备了NiAl涂层,研究了该涂层1050℃下的循环氧化行为.利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和显微硬度计对热循环后的试样进行了分析.结果表明.所制备的NiAl涂层致密、晶粒细小、与基体结合良好.涂层在1050℃热循环后其表面生成了致密的Al2O3氧化层,这层Al2O3保护膜能阻止氧向内扩散,减缓内层的氧化速率,从而起到了保护基体的作用.经热循环后,基体与涂层的硬度均有所降低.     

电热爆炸喷涂法原位合成MoSi2涂层的试验研究

利用电热爆炸喷涂设备,在低碳钢基体上制备了MoSi:涂层.对涂层进行了显微组织、相结构、元素分布及显微硬度分析.结果表明,涂层中存在树枝晶、柱状晶和等轴晶,晶粒细小致密均匀.涂层主要由MoSi2相组成,并含有微量的Mo5si3相.涂层与基体间存在着原子扩散现象,为冶金结合.涂层显微硬度为1000～1400 HV0.1.     

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.     

铝合金表面电弧喷涂铝涂层工艺与性能

采用电弧喷涂工艺在6061铝合金基体表面喷涂高纯铝涂层,利用金相显微镜对涂层的组织进行观察,分析了基体与涂层的结合方式,测量了涂层的孔隙率.并采用质量分数为5%的NaCl溶液浸泡试验、盐雾试验和电化学试验,检验了涂层的耐腐蚀性.结果表明,利用电弧喷涂技术可以在6061铝合金基体表面形成均匀、致密、孔隙率低、结合良好的高纯铝涂层;高纯铝涂层耐腐蚀性较好,对铝合金基体起到了保护作用,涂层经过封孔工艺处理后保护作用更好.     

Tribological properties of molybdenum coatings sprayed by electro-thermal explosion directional spraying

The microstructure and the mechanical properties of the electro-thermal explosion directionally sprayed molybdenum coatings were determined by means of SEM, XRD and microhardness tester, respectively. Experiments on the tribological property of the coatings were performed using a ring-on-block type wear tester. Results showed that the molybdenum coatings were characterized by compact microstructure, high bonding strength and high wear resistance. The applied loads and the counterpart's hardness have an obvious influence on the tribological properties of the coatings. Several wear failure modes, such as micro-plowing and pits, were identified in the post-testing analysis.     

High-temperature corrosion-resistance performance of electro-thermal explosion plasma spraying FeAl-base coatings

As a new spraying technology used in the remanufacturing engineering, electro-thermal explosion plasma spraying technique holds a lot of advantages. Three kinds of FeAl-base plasma spraying coatings, FeAl, FeCrAl and FeCrAlRE coatings, were prepared by using instantaneous high-energy shock wave effect produced by the electro-thermal explosion of metal conductor alloy foil of FeAl base. Nano-structure and micro-structure especially a metallurgy binding layer with FeAl-base body are formed. It is shown that microstructures of the FeCrAl and FeCrAlRE coatings were greatly improved due to the addition of Cr and RE. Meanwhile corrosion changing laws of these three plasma spray coatings can be gained after anti-corrosion tests under the conditions of high temperature and then sequentially select better electro-thermal explosion plasma spray coating of anti-corrosion and heat resistance.     

超音速火焰喷涂FeCrSiB涂层的腐蚀行为

采用超音速火焰(high velocity oxygen fuel,HVOF)喷涂技术在Q235钢基体上制备了FeCrSiB合金涂层.利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、电化学工作站等设备对涂层的显微组织结构和耐腐蚀性进行了研究.结果表明,采用HVOF喷涂技术制备的FeCrSiB涂层结构致密,孔隙率为0.65%,与基体结合良好.FeCrSiB涂层在3.5%NaCl溶液、1 mol/L HCl溶液和1 mol/L NaOH溶液中都经历了活性溶解-钝化-过钝化的过程,且该涂层在3.5%NaCl溶液和1 mol/L HCl溶液中的耐腐蚀性能要优于镀铬层,在1 mol/L NaOH溶液中的耐腐蚀性能低于镀铬层.     

等离子喷涂法制备铁基硬质涂层的力学性能

为了在碳钢表面制备耐磨涂层,使涂层与基体的膨胀系数相近,减少涂层应力,将80％ Fe,13％P,7％C(质量分数,％)机械混合粉末进行等离子喷涂,制备铁基耐磨涂层.采用粘结剂对偶试样拉伸试验法测定涂层结合强度,采用表面显微硬度法分析涂层硬度,采用MMW-2型(高温)摩擦磨损试验机以40Cr硬质合金为对磨材料对涂层进行耐磨性试验.结果表明,涂层的结合强度平均值为29.16 MPa,显微硬度的平均值为7.889 MPa,高于陶瓷涂层硬度值,涂层的耐磨性能较好,磨损200 min后,涂层的磨损量在36 mg左右,磨损量约为对磨件的1/13,涂层磨损主要为磨粒磨损机制.     

电热爆炸喷涂3Cr13涂层的微观结构和微观力学性能

采用电热爆炸定向喷涂技术,在45钢表面制备了3Cr13（AISI420）不锈钢涂层。用扫描电镜、EDAX和X衍射仪分析了涂层的微观结构;用显微硬度计和纳米压痕仪测试了涂层的微观力学性能。结果表明：电热爆炸喷涂3Cr13涂层致密,孔隙率为0．7％;涂层的相组成主要为α-Fe、Fe-Cr、α-Fe2O3、Cr2O3等,其中氧化物的含量较少;在涂层与基体的过渡区附近元素的互扩散现象较明显,证明涂层与基体主要是冶金结合。涂层的显微硬度最高达到了677．7HV0．1,平均值为626．4HV0．1,纳米压痕硬度达到了10．3GPa,弹性模量为220．3GPa。     

镁合金表面电弧喷涂纯铝的界面特性研究

采用电弧喷涂技术对ZK60和AZ91两种镁合金表面喷铝,为了提高界面结合性能,对喷后样品进行了真空条件下450℃保温2h和250℃真空热压1h两种不同的后处理,结果表明:两种处理工艺都能一定程度的提高界面性能,但是前一处理工艺基体晶粒显著长大,后一处理工艺则对基体的影响较小,并且同时改善了涂层自身的性能.     

钛合金表面离子束增强沉积的Cr和CrMo合金膜层及其性能

利用多功能离子束增强沉积(IBED)设备，在Ti6Al4V钛合金表面制备Cr和CrMo合金膜层，以提高钛合金表面的耐磨性能。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、辉光放电光谱仪和显微硬度计分析和测试了IBED膜层的结构、形态、成分分布、硬度和膜基结合强度的大小。利用球一盘磨损试验机和电化学综合测试仪研究了IBED膜层的摩擦学性能和电化学腐蚀特性。结果表明，利用IBED方法可以在难镀材料钛合金表面制备膜基结合强度高、结晶致密和晶粒尺寸达纳米级的高硬度Cr膜和CrMo合金膜层，显著提高了钛合金表面的抗磨性能，且膜层本身有很好的耐Cl^-介质环境电化学腐蚀性能，与钛合金基体之间有很好的接触腐蚀相容性。     

The study of NiAl-TiB2 coatings prepared by electro-thermal explosion ultrahigh speed spraying technology

NiAl-TiB₂ composite coatings with 0, 10 and 20 wt.% TiB₂ were synthesized on the Ni-based superalloy substrate using electro-thermal explosion ultrahigh speed spraying technology. The microstructure analysis shows that the coatings consist of submicron grains. The bond between coatings and substrate is metallic cohesion. TiB₂ as a powerful reinforcement is doped in NiAl for increasing its hardness. The isothermal oxidation test is carried out for the composite coatings at 1100 °C in air. The result shows that the oxidation resistance of NiAl coating is higher than that of NiAl-10TiB₂ and NiAl-20TiB₂ coatings. The phases of oxides on the coatings during the process at high temperature have been analyzed by X-ray diffraction. The results show that Al₂O₃ and Cr₂O₃ coexistence on surface of NiAl coating, while Al₂O₃, Cr₂O₃, TiO₂ and a small amount of NiO form on surface of NiAl-10TiB₂ and NiAl-20TiB₂ coatings after oxidation for 4 h.