高温煤粉对氧——乙炔焰Ni-WC粉末喷涂层的冲蚀磨损

本文利用X射线衍射、能谱分析和扫描电镜研究了镍基碳化钨合金粉末氧——乙炔焰喷涂涂层。涂层中碳化钨的含量对涂层的组织结构和冲蚀磨损性能产生重要的影响。结果表明，碳化钨呈均匀弥散分布的Ni-WC35涂层在高温煤粉的作用下具有最佳的耐冲蚀性能。     

烧结法制备碳化钨复合涂层研究

采用烧结法制备碳化钨复合涂层.采用在45钢基体上涂覆镍基自熔合金及碳化钨粉末工艺,通过真空烧结,制得了性能优良的硬质涂层.分析了所制备的涂层组织、性能及与基体间的界面结合状况,结果表明:涂层与母材之间具有良好的结合特性.所制备的碳化钨复合涂层硬度HRC为60～65.     

C11300(T3)基体亚音速火焰喷涂层特性的研究

采用亚音速火焰喷涂技术，在C11300(T3)基体表面分别喷碳化钨弥散型钴基和NiCrBSi2种类型的自熔性合金。采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等测试方法研究基体与喷涂层之间的界面结合状况、显微组织和喷涂层的物相结构。试验结果表明，基体与喷涂层界面结合状况良好，且存在相互扩散现象，界面处基体组织细化。喷涂过程中碳化钨发生少量热分解和脱碳反应，生成W2C；涂层MCrBSi中有大量均匀分布的点状CrB生成。随着合金粉末中碳化钨含量的增加，涂层的硬度和耐高温性能也明显提高。     

烧结法制备碳化钨复合涂层研究

采用烧结法制备碳化钨复合涂层。采用在45钢基体上涂覆镍基自熔合金及碳化钨粉末工艺，通过真空烧结，制得了性能优良的硬质涂层。分析了所制备的涂层组织、性能及与基体间的界面结合状况，结果表明：涂层与母材之间具有良好的结合特性。所制备的碳化钨复合涂层硬度HRC为60-65。     

钢基NiMoCrFeCo-WC涂层螺杆承载应力-扭矩的有限元分析

为研究高强度塑料注射成型过程中碳化钨陶瓷涂层螺杆的承载规律,采用ANSYS有限元模拟计算不同螺棱结构的碳化钨涂层螺杆承载特征,分析钢基材对三段式碳化钨涂层螺杆承载的影响规律,模拟碳化钨涂层螺杆在扭矩载荷作用下的应力/应变变化规律,讨论碳化钨涂层螺杆的承载扭矩与最大应力和最大应变的对应关系,建立碳化钨涂层螺杆临界扭矩的判...     

盾构滚刀材料表面镍基碳化钨涂层摩擦学性能研究

目的 盾构滚刀磨损是盾构施工中最常见的问题之一,为减缓刀具的剧烈磨损、延长刀具的使用寿命,采用等离子堆焊工艺在盾构滚刀表面制备镍基碳化钨涂层以强化滚刀性能,基于盾构滚刀服役的真实工况,研究滚刀涂层的摩擦学性能及其合理的评价方式.方法 对镍基碳化钨涂层在往复滑动、冲滑复合(冲击+滑动)两种相对运动模式下进行摩擦磨损试验研究.结果 制备镍基碳化钨涂层后可提高滚刀的耐磨性.往复滑动磨损后,镍基碳化钨涂层的磨痕宽度为0.42 mm,而H13钢的磨痕宽度达到0.78 mm,镍基碳化钨涂层的抗冲滑性能也明显优于H13钢.两种相对运动模式下镍基碳化钨涂层均主要承受磨粒磨损,但往复滑动模式下涂层存在局部剥落,而冲滑复合模式下则伴随一定的粘着磨损.结论在两种相对运动模式下,镍基碳化钨涂层表面的高硬度碳化钨颗粒都可阻止磨粒对较软镍基合金区域的切削与碰撞.相较往复滑动模式,冲滑复合模式下镍基碳化钨涂层要承受冲击和滑动的耦合作用,涂层的磨痕特征以及损伤形式都有明显的不同.采用冲滑复合运动模式的摩擦磨损试验能对盾构滚刀刀圈的摩擦学性能进行更全面、合理的研究及评价.     

铸铁及其表面碳化钨涂层的电化学行为

考察了甲醇汽油发动机缸套材料铸铁及其表面碳化钨涂层在甲酸水溶液中的腐蚀性能,并研究了其电化学腐蚀行为;采用电化学腐蚀中的极化曲线和电化学阻抗来表征其电化学腐蚀性能。结果表明：碳化钨涂层可有效地改善甲醇汽油发动机缸套材料铸铁的耐腐蚀性能;与铸铁相比,碳化钨涂层的自腐蚀电位高、自腐蚀电流小;同时碳化钨涂层使铸铁表面电荷的传输电阻变大,抑制了铸铁在甲酸溶液中的自放电功能,阻碍了电化学腐蚀的进行,从而有效地保护发动机缸套材料铸铁。     

热处理对NiCrWB-WC复合涂层组织和性能的影响

采用超音速火焰喷涂技术(HVAF)在铜基体上制备了镍基-碳化钨复合涂层,用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜、MM-200型磨损试验机等分析研究了热处理前后涂层的组织结构变化、结合强度、硬度、耐磨性等性能.结果表明,随着热处理温度的提高,涂层中出现新的相组成,涂层与铜基体之间的结合由机械结合转变为冶金结合,涂层硬度和耐磨性有所增加,但两者无明显的线性关系.     

45钢表面制备碳化钨固溶体合金涂层的研究

在真空条件下,采用低熔点的NiCrBSi作为粘结剂,在45钢表面制备了碳化钨固溶体合金涂层。研究了涂层制备过程、涂层的微观组织、相结构、合金元素的分布及涂层的显微硬度,结果表明:在辊压的过程中,有机物成型剂被碾轧成纤维状,纵横交错地构成立体结构的网状,将分散的粉末颗粒联系在一起,制成柔性可弯曲、涂层厚度可以调节的"有机-合金塑坯",使该涂层满足各种表面的需要;在真空熔结阶段,碳化钨固溶体合金涂层与45钢基体形成高强度的冶金结合,涂层硬度随着碳化钨固溶体含量增加而有所提高,涂层的剪切强度变化不明显;当碳化钨固溶体含量为85%时,涂层表面硬度达到1132HV(HV 30),剪切强度达到407MPa。     

高熵合金/碳化钨复合材料的研究进展

综述了高熵合金(HEA)/碳化钨(WC)复合材料研究进展,主要介绍了以WC为基体的WC-HEA硬质合金和以HEA为基体的HEA/WC复合涂层,探究了高熵合金复合碳化钨材料强度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性能提高的方式,并展望了高熵合金与WC相复合的发展前景与研究开发的重点。     

碳化钨耐磨材料激光熔覆关键问题

碳化钨材料具有高硬度、高熔点等特性,被作为硬质相广泛用于激光熔覆表面强化,能够大幅提升表面耐磨、耐腐蚀性能.碳化钨在提升激光熔覆层性能的同时,也带来了气孔、裂纹、碳化钨颗粒不均等工艺问题,围绕碳化钨材料激光熔覆过程热历程与微观组织演化、熔池对流与元素扩散、碳化钨分解与热损伤、热应力与缺陷抑制,以及碳化钨涂层磨损机理等关...     

激光熔覆镍基碳化铬与镍基碳化钨涂层对比研究

对激光熔覆镍基碳化钨与镍基碳化铬涂层组织性能进行了研究.结果表明,激光熔覆镍基碳化铬涂层搭接区与非搭接区组织有较大区别,搭接区涂层主要由MxCy相组成,非搭接区出现许多菱状硬质CrxCy碳化物;激光熔覆搭接方式对镍基碳化钨组织影响不大.镍基碳化铬涂层平均显微硬度为920 HV0.2,比镍基碳化钨硬度约低180 HV0.2,多道搭接对镍基碳化钨硬度影响不大,但镍基碳化铬的平均硬度下降为800 HV0.2.单道激光熔覆镍基碳化铬涂层耐磨性要高于多道搭接激光熔覆;但不同搭接方式激光熔覆碳化钨的涂层耐磨性相差不大.单道激光熔覆涂层耐腐蚀性比多道搭接激光熔覆涂层耐腐蚀性好,同含量下镍基碳化铬的耐腐蚀性比镍基碳化钨好.     

等离子弧堆焊镍基球形碳化钨涂层摩擦磨损研究

目的采用等离子转移弧堆焊技术制成镍基球形碳化钨复合涂层,研究碳化钨含量对复合涂层摩擦磨损性能的影响,以用于实际生产开发。方法碳化钨质量分数分别为20%、30%、50%、60%的镍基混合粉末通过等离子堆焊方法制备成复合涂层,并采用Bruker公司生产的万能摩擦磨损试验机对镍基碳化钨复合涂层的侧面进行摩擦磨损性能测试。对各组涂层的表面形貌、摩擦系数、划痕横截面积及磨损面的微观形貌进行对比分析,探究碳化钨的含量对复合涂层摩擦磨损性能的影响。结果等离子转移弧堆焊镍基球形碳化钨复合涂层的耐磨性能随着碳化钨含量的增大而增大,同时近熔合区基体的耐磨性能也不断提高。当碳化钨质量分数小于50%时,主要发生的是粘着磨损和氧化磨损;当碳化钨质量分数大于50%时,主要发生的是粘着磨损和磨料磨损。结论由于碳化钨的存在以及增强相的不断生成,随着碳化钨含量的增大,复合涂层的磨损性能不断提高。出于性能和成本考虑,当碳化钨质量分数为50%时更适合实际应用。     

铝酸钠电解液中利用等离子体电解氧化技术在铸态A356铝合金表面制备高耐磨、耐蚀涂层（英文）

在铝酸钠电解液中利用等离子体电解氧化(PEO)技术对铸态A356合金进行处理制备耐磨、耐蚀涂层。采用3种不同浓度的铝酸钠溶液(2、16和24 g/L NaAlO_2)以及硅酸盐溶液(用以比较)制备涂层。利用球-块式干摩擦微动磨损试验(对磨材料为碳化钨)和电化学试验评价涂层的磨损和耐蚀性能。结果表明,在24 g/L NaAlO_2溶液中处理480 s形成的氧化膜涂层具有最佳的保护性能。该涂层在30 N载荷下摩擦1800 s,其磨损率仅约为~4.5×10~(-7) mm~3/(N·m)。同时,该涂层具有很低的腐蚀电流密度(约为8.81×10~(-9) A/cm~2)。该实验发现,尽管膜层中α-Al_2O_3含量很低,涂层的致密程度和单层结构保证了其优异的性能。     

WC颗粒尺寸对WC-CoCr涂层组织与性能的影响

喷涂粉末颗粒尺寸是影响碳化钨涂层性能的关键因素。采用HVOF工艺制备3种不同WC颗粒尺寸的WC-CoCr涂层,利用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计和颗粒冲蚀磨损试验机等对涂层的组织结构及性能进行分析,系统研究了WC颗粒尺寸对涂层组织及性能的影响。结果表明:FN-WC涂层中碳化钨分解严重,PN-WC及M-WC涂层中碳化钨颗粒少量分解。FN-WC、PN-WC及M-WC涂层孔隙率分别为2.1%、2.0%和2.3%,硬度分别为1 254、1 241和1 229HV0.3,结合强度分别为68.7、73.5和72.9 MPa。15°攻角下FN-WC、PN-WC及M-WC涂层的抗冲蚀磨损阻力Re分别为9.3×104、15.5×104和10.74×104 g/cm3,90°攻角下的抗冲蚀磨损阻力Re分别为4.68×104、4.70×104和4.26×104 g/cm3。PN-WC涂层组织更均匀,WC相分解轻微,涂层硬度分布更集中,结合强度最高,在15°攻角下表现出最好的耐冲蚀性,综合性能优异。     

球形碳化钨增强钴基堆焊涂层的组织及低温耐磨性

目的提升低温钢的摩擦磨损性能,为极地特殊船板的焊补和延寿技术提供试验依据。方法利用等离子转移弧技术,在低温钢E32表面堆焊制备3组球形不同碳化钨含量的钴基涂层,比较该改性涂层和E32钢在低温条件下(–20℃)的摩擦磨损性能。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱分析仪、3D光学轮廓仪等研究手段,分析碳化钨含量对堆焊层耐磨损性能和显微组织的影响规律,并揭示其耐磨损机理。结果在载荷为50 N、滑动速度为20 mm/s条件下,经2 h干滑动摩擦磨损后,3组涂层较低温钢E32的摩擦系数和体积磨损率均下降,磨痕的宽度和深度均变小。富含WC、W₂C增强相以及Cr₂₃C₆、Cr₇C₃、Co₆W₆C和Fe₆W₆C等碳化物硬质相的涂层,显著提升了E32钢的硬度和低温耐磨性。涂层的低温耐磨性能随着碳化钨含量的增大而提高,未添加碳化钨的涂层的主要磨损机理为磨粒磨损和粘着磨损,当碳化钨的质量分数为30%和60%时,主要磨损机理为三体磨粒磨损。结论通过在E32钢表面进行等离子转移弧堆焊,得到了结构致密、高硬度和抗低温耐磨性的球形碳化钨增强钴基表面改性涂层,在一定程度上提升了低温钢的服役寿命。     

HVOF碳化钨金属陶瓷涂层对基体疲劳性能影响的研究现状

由超音速火焰喷涂（HVOF）制备的碳化钨金属陶瓷涂层,具有接近完全致密、结合强度高、硬度高等优势。本文综述了金属表面HVOF碳化钨金属陶瓷涂层疲劳寿命影响的研究现状,并分析了产生疲劳裂纹的原因,影响疲劳寿命的原因有涂层与基体的性能差异、喷砂引入的缺陷、残余应力及涂层制备工艺等的影响。改进措施有涂层设计、基体不做喷砂或喷丸替代喷砂等改变前处理工艺、获得或提高涂层压应力、减少碳化物的分解、合理的工艺参数（如高的速度）、合适的涂层厚度、选用高含量粘结物的碳化钨金属陶瓷粉末、合适的涂层后处理方法等措施。     

碳基钨涂层在退火过程中的组织和结构变化

用真空等离子体喷涂(VPS)技术在C／C复合材料基体上制备了厚度为0．5mm的钨(W)涂层，涂层的表面通过物理气相沉积(PVD)预沉积钨、铼(Re)多层作为碳(C)的扩散势垒。涂层经过1200℃--2000℃的电子束退火，其微观结构和化学构成发生变化。经测量涂层的再结晶温度约为1400℃，再结晶的活性能为63kJ／mol。当退火温度高于1300℃时，涂层表面的多层W、Re结构将由于W、Re和C之间的相互扩散而发生改变，并在1600℃以上退火lh后由于脆性碳化钨在界面的形成而完全失效，碳化钨层的厚度将随着退火漏度的升高和退火时间的延长而迅速增加。     

Ni-WC涂层在饱和H2S溶液中的磨损和腐蚀行为

为了提高深海石油钻采工具的耐磨耐蚀性能,利用等离子转移弧堆焊(PTA)在不锈钢表面制备了不同球形碳化钨(WC)含量的镍(Ni)基涂层,并研究了该涂层在饱和硫化氢(H₂S)溶液中的耐磨损与腐蚀性能。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪等方法研究了涂层的表界面形貌和组成结构。利用显微硬度测试仪和摩擦磨损测试仪研究了涂层的耐磨损性能。通过极化曲线和3D光学轮廓仪等方法研究了涂层在H₂S溶液中的腐蚀速率和点蚀分布。结果显示,球形WC粉末的Ni基合金颗粒经过离子转移电弧堆焊在合金钢表面形成的涂层,其主要成分为WC,W₂C,Ni和Ni₃Fe。但WC的体积分数对于涂层的耐磨耐蚀性能影响较大,当WC的体积分数为60%时(Ni-60%WC),涂层在H₂S溶液中的耐磨与耐蚀性能均优于单纯的Ni基涂层和Ni-30%WC涂层。因此,文中研究为深海石油钻采工具的表面防护提供了一种新的思路和选择。     

超音速火焰喷涂碳化钨与磁控溅射掺钨类金刚石膜复合涂层结构及性能

目的 改善唇形油封与对磨旋转轴的密封效果,提高旋转轴的耐磨减摩性能,并延长唇形油封的使用寿命。方法 采用超音速火焰喷涂方法在TC4钛合金试样上制备碳化钨涂层并进行磨削及抛光加工以获得光滑的表面,再利用离子源辅助磁控溅射方法制备掺钨类金刚石膜。采用扫描电子显微镜、摩擦磨损试验机和油封模拟试验台等手段对复合涂层的显微结构、摩擦磨损和密封性能进行系统表征。结果 复合涂层中的超音速火焰喷涂碳化钨涂层显微结构均匀,碳化钨含量梯度变化的掺钨类金刚石膜厚度约为2.1～2.3μm。与超音速火焰喷涂碳化钨涂层相比,复合涂层与F223–15橡胶和石墨的摩擦因数及磨损量均有一定程度的降低,油封模拟试验中润滑油泄漏量显著减少,唇形油封唇口的磨损量更低,但密封试验后旋转轴表面磨痕中部DLC出现局部脱落迹象。结论 超音速火焰喷涂碳化钨与磁控溅射掺钨类金刚石膜复合涂层具有优异的耐磨减摩作用,唇形油封的密封效果得到显著加强,具有作为唇形油封对磨转动部件表面强化涂层的潜力。