功能梯度热障涂层热震表面裂纹

作为发动机热端部件上使用的功能梯度热障涂层，其热震性能的好坏直接关系到涂层的使用寿命，涂层内部的裂纹在热震环境下的变化是影响其热震性能乃至使用寿命的直接因素。采用YSZ与NiCrCoAlY等离子喷涂制备了功能梯度热障涂层试样，采用扫描电子显微镜对不同次数热震后的涂层表面不同位置进行了观察比较。结果表明，随试样位置及热震次数的不同，表面裂纹存在显著不同；除主裂纹外，会产生二次裂纹；主裂纹与二次裂纹的宽度存在差异。     

涂层结构对等离子喷涂陶瓷涂层抗热震性的影响

采用等离子喷涂工艺制备了四种结构的金属－陶瓷复合涂层,对涂层进行了热震试验,并探讨了涂层的热震失效机制。试验结果表明,涂层热震的效的本质为循环应力作用下的疲劳失效,其失效过程包括裂纹形成,扩展及最终剥落三个阶段。     

在热震试验中热障涂层的裂纹形成和扩展

对功能梯度材料的热障涂层进行了单面热震试验，经过观察分析发现，热震后的涂层中有大量的裂纹出现，包括与轴向平行的龟裂纹和水平方向裂纹，特殊现象是在纯氧化锆层与80％氧化锆层的界面上方大约80μm处出现水平裂纹。裂纹都是气孔连通造成的。     

热剪刃表面堆焊层显微组织和性能研究

分析了热剪刃的综合力学性能要求,并对表面堆焊高耐磨合金层的显微组织和性能,进行了研究。结果表明,表面堆焊层显微回火马氏体＋碳化物,具有较高的热强度和红硬性,热剪刃经表面堆焊修复后,使用寿命提高１倍以上。     

含MoSi2热障梯度涂层的抗热震性能研究

对添加MoSi2和未加MoSi2的ZrO2-A1／Ni梯度热障涂层的抗热震性能的比较，并结合微观组织和能谱对此进行了分析。结果表明，，MoSi2在热震过程中发生了反应，添加MoSi2可提高涂层的抗热震性能。     

含MoSi_2热障梯度涂层的抗热震性能研究

对添加MoSi2和未加MoSi2的ZrO2-Al/Ni梯度热障涂层的抗热震性能的比较,并结合微观组织和能谱对此进行了分析。结果表明,,MoSi2在热震过程中发生了反应,添加MoSi2可提高涂层的抗热震性能。     

钴基合金等离子喷焊组织结构和性能研究

用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和显微硬度计对钴基合金等离子喷焊的组织结构和显微硬度以及时效过程中的物相和显微硬度变化进行了研究。结果表明：合金层主要是由γCo和(Cr，Fe)7C3构成，可以分为3个不同的层区，表现出亚共晶的组织形态。时效过程中物相发生了变化，(Cr，Fe)7C3转变为Cr23C6，时效后细枝晶亚层显微硬度平均提高约29%。时效过程中物相的析出是细枝晶亚层显微硬度发生变化的原因。     

铝基体喷涂Al2O3-TiO2/NiCoCrAlY系梯度涂层的抗热震性能

在ZL104铝合金基体上喷涂了Al2O3-TiO2／NiCoCrAlY系梯度涂层和Al2O3-TiO2非梯度涂层,对这两种试样进行了室温←→400℃冷热循环试验,以研究涂层的抗热震性能和热震失效机制。结果表明：Al2O3-45%TiO2与基体热膨胀系数的差异所产生的热应力是热震过程中涂层剥落的主要原因,涂层成分的梯度变化缓解了热应力,提高了抗热震失效能力;在热震循环过程中试样的弯曲是由基体和涂层材料膨胀系数、导热系数的差异以及铝基体的塑性变形造成的,这种变形使涂层产生残余拉应力,降低了涂层的抗热震性能。     

热障梯度涂层的显微组织分析

针对黑白显微组织观察难以区分等离子喷涂热障功能梯度涂层中多种成分显微组织的问题，采用真空镀膜的方法，在涂层截面蒸镀1层ZnSe薄膜，利用光的薄膜干涉效应使显微组织产生鲜明的彩色衬度，得到彩色显微组织照片。结果表明：该方法可以有效地将涂层中多种成分区别开来。     

等离子喷涂ZrO2热障涂层的热冲击性能

利用ANSYS软件对铝、镍基体等离子喷涂ZrO2热障涂层在热冲击过程中的应力分布进行了数值模拟,并比较了不同金属基体对涂层热冲击行为的影响.结果表明:热冲击过程中产生的径向热应力最终导致涂层中垂直裂纹的出现,镍基体涂层的热冲击性能优于铝基体,有限元计算结果与试验结果吻合良好.     

双送粉激光熔覆CoCrAlSiY/YSZ梯度涂层微观组织及热振性能

采用双送粉方式,利用激光熔覆技术在TC4基体上制备CoCrAlSiY/Y2O3-ZrO2(YSZ)梯度涂层.对CoCrAlSiY/YSZ梯度涂层的微观组织、元素分布、显微硬度及热振性能进行了分析与研究,结果表明:梯度涂层与基体结合紧密,各梯度亚层之间不存在明显的界面,梯度涂层无明显裂纹,形成了良好的冶金结合;随着YSZ...     

等离子喷涂Al_2O_3-TiO_2/MoS_2陶瓷减摩耐磨涂层的结构与性能研究

采用等离子喷涂技术在钛合金表面制备Al2O3-TiO2陶瓷涂层,并用MoS2均匀填充涂层表面空隙,在TE66微磨粒磨损试验机上对涂层的摩擦学性能进行系统研究,利用扫描电镜、光学显微镜对涂层的表面形貌、元素构成、膜层厚度和磨斑形貌进行分析,并采用显微维氏硬度计和划痕试验机对涂层的显微硬度和结合强度进行测试。结果表明:涂层与基体之间的结合强度良好,显微硬度高达HV1 457,磨损失重量仅为未涂层样品的1.29%,摩擦因数大幅度降低,存在轻微的疲劳磨损特征。     

等离子喷涂NiAl/Al2O3梯度陶瓷涂层的结构与组织特征

利用等离子喷涂方法制备了NiAl/Al2O3梯度陶瓷涂层,并对涂层的组织分布、相结构、硬度和孔隙率进行了研究.结果表明:梯度涂层的组织表现出宏观不均匀性和微观连续性的分布特征,是由α-Al2O3、γ-Al2O3、δ-Al2O3、Ni、NiO以及镍铝金属间化合物等多种相组成的复合材料;梯度涂层中NiAl合金层的孔隙最少,表面纯陶瓷层孔隙率最高;随着Al2O3含量的增加,涂层的硬度逐渐增大.     

钛合金表面激光熔覆镍-铬-硅复合涂层的显微组织和摩擦学性能

在Ti-5621s合金表面采用激光熔覆制备了镍-铬-硅复合涂层,分析了涂层的显微组织,测试了涂层的硬度和摩擦学性能.结果表明:复合涂层中以Ti5Si3和Cr3Si为主的颗粒增强相弥散分布在β-Ti和γ-Ni两相固溶体中;涂层的硬度较基体有显著的提高;由于金属硅化物Ti5Si3和Cr3Si的高硬度、强原子间结合力,该复合涂层明显地改善了基体合金的摩擦和磨损性能.     

ZrO2涂层激光热冲击损伤机理研究

研究了等离子喷涂ZrO2涂层在激光热冲击条件下激光输出功率对涂层损伤的影响,并探讨了涂层的损伤机理.结果表明：随着激光输出功率的增大,ZrO2涂层损伤加剧,并伴随裂纹的萌生与扩展,激光输出功率为1800W时涂层被击穿,激光热冲击对基体的热影响作用较小;ZrO2涂层主要以裂纹的萌生、扩展消耗激光热冲击能量.     

衬底温度对等离子喷涂Al-Cu-Cr涂层相组成的影响

以AISI304不锈钢作为衬底材料，采用低功率（2．5～8．0kW）等离子喷涂的方法在其表面制备Al—Cu—Cr准晶涂层，研究衬底温度对形成涂层相组成的影响规律。X射线衍射分析结果表明：用于喷涂的Al65Cu20Cr15准晶粉末中含有二十面体准晶相I—Al65Cu24Cr11和极少量具有单斜结构的晶体相θ—Al13Cr2（即Al83Cu4Cr13）；低功率等离子喷涂形成涂层的相组成为准晶相I—Al65Cu24Cr11和粉末中所没有的新相——具有体心立方结构的晶体类似相α—Al69Cu18Cr13；在其他喷涂条件相同的情况下，随衬底温度的升高，涂层中I—Al65Cu24Cr11的衍射强度增大，而α—Al69Cu18Cr13的衍射强度减小，即两者衍射强度比值增大。