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。     

真空等离子喷涂WC—Co涂层性能研究

研究了真空等离子喷涂(VPS)WC—Co涂层的性能，如涂层的结合强度、显微硬度、孔隙率、相组成和碳含量等。并与大气等离子喷涂(APS)的WC—Co涂层的性能作了对比。结果表明VPS的WC—Co涂层性能明显优于APS的WC—Co涂层的性能。     

用电热爆炸喷涂法制备Zr-O-B陶瓷／Ni-20％Cr合金梯度涂层

用Zr和B2O3粉末混合物通过电热爆炸喷涂方法制备了Zr-O-B陶瓷涂层。反应喷涂所得的涂层主要由ZrO2、ZrB2和一种锆的化合物构成。在相同基体上用能量受控的多次喷涂得到了由项层为Zr-O-B陶瓷层和成分从谊陶瓷向Ni-20％Cr底层连续变化的梯度层组成的非均质结构。陶瓷层的硬度接近于烧结ZrB2。     

用电热爆炸喷涂法制备Zr-O-B陶瓷/Ni-20%Cr合金梯度涂层

用Zr和B2O3粉末混合物通过电热爆炸喷涂方法制备了Zr-O-B陶瓷涂层。反应喷涂所得的涂层主要由ZrO2、ZrB2和一种锆的化合物构成。在相同基体上用能量受控的多次喷涂得到了由顶层为Zr-O-B陶瓷层和成分从该陶瓷向Ni-20%Cr底层连续变化的梯度层组成的非均质结构。陶瓷层的硬度接近于烧结ZrB2。     

在脉冲等离子喷涂WC—Co时脉冲能量对涂层微细结晶结构的影响

用脉冲等离子喷涂法在钢和铝基体上制取了WC－Co硬质合金涂层,用X射线照相法研究了其相成分,并计算出亚结构特性与脉冲能量的关系,查明,脉冲等离子喷涂的WC－Co涂层的亚结构参数明显依赖于脉冲能量的大小和基体材料。     

等离子喷涂WC-Co涂层的微观组织及硬度

以普通低碳钢Q235A为基体，钴基碳化钨陶瓷粉末WC-12Co为热喷涂材料，采用低功率（5．2kW～9．1kW）内送粉等离子喷涂方法，在保持等离子弧电流恒定的情况下，通过改变弧电压来制备不同功率下的WC-Co陶瓷涂层。利用扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射仪对涂层的显微组织和相结构进行观察与分析，并使用MH-6维氏硬度仪测量涂层的显微硬度HV，研究喷涂条件对形成的WC-Co陶瓷涂层微观组织、相组成和硬度的影响规律。结果表明：原始喷涂粉末的XRD图谱中仅能观察到主相WC和极少量的金属Co，而低功率等离子喷涂WC-Co陶瓷涂层中则除了WC相以外，还含有W2C，Co3W3C，Co3W9C4等其它相，并且随着等离子喷涂功率的增加，WC衍射峰强度降低，而包括W2C在内的其它相衍射峰强度升高。等离子喷涂WC-Co涂层微观组织为大量硬质相（WC，W2C，CO3W3C或Co3w9C4）颗粒弥散分布于较软的富Co粘结剂之中。保持等离子弧电流130A不变，涂层显微硬度随弧电压升高呈现先下降后上升的变化规律，并且电压70v时涂层具有最高的显微硬度。     

三种超音速热喷涂工艺制备WC-12Co涂层的组织结构分析

用新研制的超音速等离子喷涂(S—APS)和2种进口超音速火焰喷涂(HVOF)设备制备了WC—12Co涂层，分析了3种喷涂工艺对涂层的表面和断面显微形貌、组织结构、孔隙率和氧化、脱碳，以及涂层的显微硬度、结合强度的影响。结果表明，在所试验的条件下，超音速等离子喷涂WC—12Co涂层显示出最致密的组织结构和最高的显微硬度。     

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。     

真空等离子喷涂WC-Co涂层性能研究

研究了真空等离子喷涂（VPS）WC－Co涂层的性能，如涂层的结合强度、显微硬度、孔隙率、相组成和碳含量等。并与大气等离子喷涂（APS）的YVC－Co涂层的性能作了对比。结果表明VPS的WC-Co涂层性能明显优于APS的WC—Co涂层的性能。     

等离子喷涂WC-Co涂层的微观组织及硬度

以普通低碳钢Q235A为基体,钴基碳化钨陶瓷粉末WC-12Co为热喷涂材料,采用低功率(5.2 kW～9.1 kW)内送粉等离子喷涂方法,在保持等离子弧电流恒定的情况下,通过改变弧电压来制备不同功率下的WC-Co陶瓷涂层.利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪对涂层的显微组织和相结构进行观察与分析,并使用MH-6维氏硬度仪测量涂层的显微硬度HV,研究喷涂条件对形成的WC-Co陶瓷涂层微观组织、相组成和硬度的影响规律.结果表明:原始喷涂粉末的XRD图谱中仅能观察到主相WC和极少量的金属Co,而低功率等离子喷涂WC-Co陶瓷涂层中则除了WC相以外,还含有W2C,Co3W3C,Co3W9C4等其它相,并且随着等离子喷涂功率的增加,WC衍射峰强度降低,而包括W2C在内的其它相衍射峰强度升高.等离子喷涂WC-Co涂层微观组织为大量硬质相(WC,W2C,Co3W3C或Co3W9C4)颗粒弥散分布于较软的富Co粘结剂之中.保持等离子弧电流130 A不变,涂层显微硬度随弧电压升高呈现先下降后上升的变化规律,并且电压70 V时涂层具有最高的显微硬度.     

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.     

丝电爆喷涂过程工艺参数对涂层性质的影响

采用气体放电式丝电爆装置进行丝电爆喷涂试验,利用扫描电镜分析涂层性质特点,认识喷涂距离和能量密度对涂层性质的影响。结果表明,在不同工艺参数下,可获得四类性质的涂层,其中液相喷涂层和气相沉积涂层与基体结合强度较高;沉积在金属丝上能量密度和喷涂距离直接影响涂层性质。     

不同喷涂方法制备马氏体不锈钢涂层组织性能对比

采用电热爆炸定向喷涂和高速电弧喷涂技术,分别制备了3Cr13不锈钢涂层.使用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDAX)、X射线衍射仪(XRD)和纳米压痕仪等分析了两种涂层的组织形貌、元素分布、相结构、纳米硬度和弹性模量等.结果表明,电热爆炸定向喷涂层比高速电弧喷涂层更致密;前者氧化现象不明显,而后者较明显;前者与基体主要是冶金结合,而后者主要为机械结合;前者的纳米硬度和弹性模量分别达到了10.3 GPa和237.8 GPa,高于后者的7.6 GPa和183.3 GPa.     

FeAl系电热爆炸等离子体喷涂层高温耐蚀性能研究

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FeAl、FeCrAl、FeCrAlRE等离子体喷涂层。通过涂层SEM等检测,可以看出涂层致密,同时涂层与基体可以形成冶金结合层,涂层与基体之间存在明显的过渡层。经高温氧化、氯化、硫化耐蚀性测试,得出3种等离子体喷涂层的腐蚀变化规律,从而优选出耐高温腐蚀的FeCrAlRE电热爆炸等离子体涂层。     

FeAl系电热爆炸喷涂层抗高温腐蚀性能

FeAl系合金箔在电热爆炸过程中产生瞬间冲击波效应,在45G钢上制备了FeAl、FeCrAl、FeCrAlRE三种等离子体喷涂层。通过SEM等测试手段对比分析涂层腐蚀前后组织形貌,可以看出涂层具有纳米晶、微米晶组织结构,同时涂层与基体形成冶金结合层,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,得出三种等离子体喷涂层的腐蚀变化规律,从而优选出耐高温腐蚀的FeCrAlRE电爆喷涂等离子体涂层。     

铝合金基体电热爆炸喷涂钼涂层的制备工艺与性能

采用电热爆炸喷涂技术在铝合金基体上制备钼涂层,用SEM、划痕仪、显微硬度计、表面粗糙度仪、微磨损试验机等表征了涂层性能。借助正交试验方法分析了钼涂层制备中各工艺参数对涂层质量的影响,确定了最佳工艺参数。结果表明:用电热爆炸喷涂方法制备的钼涂层均匀致密,孔隙率低;涂层与基体形成冶金结合,结合强度高;涂层硬度为基体的4.9倍,体积磨损量仅为基体的11.2%,耐磨性大幅增加。电爆炸喷涂的工艺参数中,对涂层质量和结合力影响最大的是喷涂距离,其次是喷涂次数,影响最小的是喷涂电压。     

Effect of alloying with Al on oxidation behavior of MoSi2 coatings at 1100 °C

MoSi₂ - 0, 15.3, 22, and 29.3 at.% Al coatings were prepared on the nickel-based super-alloy substrates by electro-thermal explosion ultrahigh speed spraying technology. The analysis showed that the coatings had fine microstructure with grain sizes ranging from 0.5 to 2 μm. The bonding between coating and substrate was typically metallurgical cohesion. The oxidation resistance of the coating was further studied at 1100 °C in air. Al alloyed in MoSi₂ coatings increased the oxidation resistance of the coatings, and the oxidation resistance of MoSi₂-15.3 at.% Al coating was higher than the other two MoSi₂–Al coatings. This suggested the oxidation resistance might have close relations to the obtained grain size.     

电热爆炸喷涂法制备NiAl基合金涂层

利用金属导体NiAl系合金箔,电热爆炸产生的瞬间高能量冲击波效应,制备NiAl、NiCrAlRE两种等离子体喷涂层.通过涂层SEM等检测,可以看出涂层具有纳米晶、微米晶组织结构,同时涂层与基体可以形成冶金结合层,涂层与基体之间存在明显的过渡层.经高温氧化、氯化、硫化耐蚀性测试,得出两种等离子体喷涂层的腐蚀变化规律,从而优选出耐高温腐蚀的NiCrAlRE电热爆炸等离子体涂层.     

电热爆炸喷涂法制备NiAl基合金涂层

利用金属导体NiAl系合金箔，电热爆炸产生的瞬间高能量冲击波效应，制备NiAl、NiCrAlRE两种等离子体喷涂层。通过涂层SEM等检测，可以看出涂层具有纳米晶、微米晶组织结构，同时涂层与基体可以形成冶金结合层，涂层与基体之间存在明显的过渡层。经高温氧化、氯化、硫化耐蚀性测试，得出两种等离子体喷涂层的腐蚀变化规律，从而优选出耐高温腐蚀的NiCrAlRE电热爆炸等离子体涂层。