等离子反应合成Ni60B-TiN梯度涂层的组织与性能

目的 获得一种既具有一定厚度又能保持优异性能的厚涂层，期望广泛用于机械设备零件的表面强化以及再制造。方法 采用反应等离子喷涂技术在42CrMo钢基材上制备不同Ti N含量的Ni60B-TiN复合涂层并对比其组织和性能，选取最优成分含量作为梯度涂层的工作层，从而确定成分梯度范围，并对梯度化设计的Ni60B-TiN梯度涂层与复合涂层进行了性能对比。利用XRD、SEM、EDS分析涂层物相组成和微观组织形貌，观察涂层磨损形貌，分析磨损行为。利用显微硬度计、摩擦磨损试验机测量涂层的显微硬度和耐磨性。采用三点弯曲试验和黏结试样拉伸法测量涂层的弹性模量和结合强度。结果 反应等离子喷涂技术制备的Ni60B-TiN涂层组织致密，没有未熔颗粒的存在，仅存在少量孔隙，涂层主要由Ni基合金相(γ-Ni、Cr_1.12Ni_2.88、FeNi₃)和Ti N相组成。30%TiN含量的涂层具有最佳的组织均匀性、最小的磨损痕迹宽度和磨损体积(0.68 mm³)，耐磨性能最好，选其作为梯度涂层的工作层最佳。梯度化设计后的涂层应力得到有效...     

等离子喷涂NiCrBSi＋Ni／A1复合涂层的设计及应用

本文提出了用等离子喷涂法制备Ni60B Ni/Al复合涂层的新工艺。试验结果表明：Ni60B与Ni／A1粉末按不同比例混合．可制备出不同性能的喷涂工作层．     

高速火焰喷涂Ni60B涂层抗蚀性能研究

在20钢基体上利用高速火焰喷涂Ni60B,同时对喷涂后的试样进行涂盐腐蚀试验。利用数学的方法对腐蚀动力学曲线进行拟合,并利用先进的分析测试手段如扫描电镜、能谱分析及X射线衍射等对其抗腐蚀机理进行探讨。结果表明:涂层的腐蚀速率随时间的增加而下降,涂层表面连续、致密的Cr2O3、NiO有效地阻止了涂层被进一步腐蚀。     

反应等离子喷涂TiN涂层热处理后的电化学腐蚀性能

研究了热处理后TiN涂层在模拟海水中的腐蚀行为,采用电化学阻抗谱(EIS)、动电位极化曲线、扫描电镜和能谱分析等技术研究了热处理后TiN涂层电化学腐蚀参数及组织的变化。结果表明:热处理后TiN涂层的耐蚀性明显提高,自腐蚀电流仅为热处理前的13.3%,极化电阻约是热处理前的20倍;电化学阻抗谱描绘了热处理后涂层的腐蚀过程及导致涂层腐蚀的主要因素,涂层局部的孔隙腐蚀是引起电化学腐蚀参数变化的主要因素,腐蚀初期孔隙电阻由大变小,后期又会由小变大,从而使涂层的腐蚀速率发生变化;热处理会使涂层的通孔率降低为87%,主要原因是在热处理过程,TiN与大气中的O2发生了氧化反应,生成密度较TiN小的TiO2相和Ti3O相,使涂层中的部分通孔被封闭,耐蚀性得以提高。     

热处理对微束等离子喷涂羟基磷灰石涂层的影响

羟基磷灰石由于其良好的生物活性,被广泛的用作医用植入体的表面涂层材料.采用微束等离子喷涂(Microplasma Spraying,MPS)I艺在Ti-6Al-4V基体上制备羟基磷灰石涂层,通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和傅里叶红外光谱(FTIR)分析了热处理对涂层相组成和表面形貌的影响规律.研究表明:微束等离子喷涂制备的羟基磷灰石涂层在经过热处理后结晶度提高,并且非晶相和杂质相转化成为HA结晶相.同时,羟基和磷酸根的完整性得到了恢复.过高的热处理温度易引起涂层裂纹等缺陷的增加,也容易造成羟基脱离造成HA分解.合理的热处理温度范围为600～700℃,保温时间为3 h.     

放电等离子烧结Ni60涂层的组织与性能

利用放电等离子烧结技术在45钢基体上制备Ni60涂层,并对Ni60涂层的显微组织、界面结合情况以及耐磨性能进行分析.结果表明:Ni60涂层主要由γ-Ni、CrB、Cr7C3等相组成;涂层与基体在界面处形成了良好的冶金结合,涂层硬度为597.5 HV0.3,过渡层硬度从597.5 HV0.3到209.6 HV0.3呈梯度分布,宽度大约为0.3 mm,涂层与基体的结合强度约为710 MPa;涂层在磨粒磨损的条件下体积磨损率为5.43×10-2 cm3/h.     

球磨对放电等离子烧结Ni60/WC涂层组织和性能的影响

对Ni60/WC自熔合金粉末进行了高能球磨和相应的粉末形貌观察,研究了球磨对其组织和性能的影响.结果表明:球磨前后Ni60AVC自熔合金主要由WC、FeW<,3>C、Cr<,23>C<,6>、Ni<,3>Fe和Ni<,2>B等组成;与球磨前相比,磨碎的WC小颗粒弥散分布在γ-Ni基体上,由于球磨过程中粉末发生氧化,组织中存在大量的孔洞,粉末表面的氧化膜阻碍了元素间的扩散,其过渡层的宽度小于球磨前;球磨后Ni60/WC合金的硬度下降4.49 HRC,密度下降1.336 g/cm<'3>,体积磨损率下降0.62×10<'-2>cm<'-3>.故在本试验条件下,高能球磨不适合用来提高Ni60/WC自熔合金的性能.     

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。     

附加屏蔽气体的大气等离子喷涂对热障涂层性能影响

对比研究了附加屏蔽气体的大气等离子喷涂和普通大气等离子喷涂对热障涂层组织结构和性能的影响．结果表明,附加屏蔽气体的大气等离子喷涂粘结层表面未熔或半熔粒子较少,涂层中氧化物夹杂和孔隙率降低,热障涂层在1080℃下具有更好的抗氧化性能．附加屏蔽气体的大气等离子喷涂的热障涂层具有更好的抗氧化性能的原因,在于外加保护气氛减轻了...     

热处理对冷喷涂Fe涂层组织与性能影响研究

冷喷涂作为一种新型的涂层技术,在制备大部分金属涂层、金属陶瓷复合涂层方面有着巨大的潜力。本文采用冷喷涂在Al基体上制备了Fe涂层,并结合喷涂后热处理研究了涂层组织与性能特点。结果表明,所得Fe涂层的内部组织比较致密;受到喷涂过程中空气的影响,喷涂射流呈现亮流,所制备涂层表面有较大、较深气孔。在较低温度下热处理后Fe涂层的显微组织变化不明显,显微硬度明显降低;Fe涂层与Al基体之间形成约10μm厚度的金属间化合物层。     

反应等离子喷涂Ni3Al涂层的组织与性能

为了满足高温热防护的需求,采用等离子喷涂技术制备Ni3Al复合涂层,并详细研究了涂层的组织结构、结合强度、热震性能及高温抗氧化性能。结果表明,由于Ni、Al粉体之间接触充分,喷涂过程中,完全反应生成了Ni3Al中间相,并放出大量的热,涂层与基体呈微冶金结合,结合强度较普通镍包铝涂层高30%~40%,并具有良好的抗热震性和高温抗氧化性能     

热处理工艺对Ti60合金持久性能的影响

将α+β两相区变形的Ti60合金锻件分别在950、995、1 015℃进行固溶处理,研究了固溶温度和冷却方式对Ti60合金微观组织及持久性能的影响。结果表明:Ti60合金的显微组织和持久性能受固溶温度和冷却方式的双重影响。950℃固溶处理,冷却方式对合金组织的影响较小,空冷试样的持久性能略低于油冷试样。995℃和1 015℃固溶处理,随温度的升高组织中的初生α相含量降低,空冷组织中的初生α相尺寸略大于油冷组织;在实验温度范围内,Ti60合金的持久性能随固溶温度的升高而升高,且在相同固溶温度下,空冷试样在600℃、340 MPa下的持久寿命明显高于油冷试样。次生α相的含量和α板条/α集束的尺寸是影响Ti60合金持久寿命的重要因素,合金的持久寿命与二者成正相关。     

热处理对等离子喷涂WC-12Co涂层-基体结合性能的影响

通过等离子喷涂制备WC-12Co涂层,经过对涂层进行不同温度热处理并对其进行微观结构的表征和力学性能的测试;研究不同热处理后涂层性能和结构的变化,并通过扫描电镜、能谱分析仪等分析手段对等离子喷涂制备的WC-12Co涂层进行显微结构分析。结果表明:经过热处理后涂层基体的界面硬度得到提高,结合强度也得到提高。     

气体爆燃喷涂Ni60A涂层工艺与组织性能的研究

研究了爆燃喷涂Ni60A粉末涂层的组织与性能。该涂层组织致密，与基体结合强度高，并且该涂层具有优良的耐磨性能及耐腐蚀性能。在涂层上弥散分布着的金属间化合物等硬质相提高了涂层耐磨性，而涂层低的孔隙率则对其耐腐蚀性有重要作用。     

等离子喷涂Al/hBN可磨耗封严涂层的制备与性能(英文)

通过等离子喷涂技术制备了可用于航空发动机的Al/hBN可磨耗封严涂层材料。Al/hBN复合粉体通过喷涂造粒——108胶为粘结剂(ZLPC);水玻璃为粘结剂(ZLSC)和水玻璃包覆(BFSC)等3种方法制备。系统分析了涂层的显微结构、物相组成和力学性能。结果表明:在ZLPC型涂层中AlN和AlB2的含量最高;在ZLSC型涂层中AlN和AlB2的含量较少;在BFSC型涂层中未发现AlN和AlB2的存在。涂层的洛氏硬度和结合强度由小到大的顺序为:ZLPC、ZLSC和BFSC;涂层的冲蚀量由多到少的顺序为:ZLPC、ZLSC和BFSC。这可能是由于Al/hBN涂层洛氏硬度增加的原因。     

反应等离子喷涂TiN涂层热处理后力学性能研究

用反应等离子喷涂方法制备了厚度约为500μm的TiN陶瓷涂层,而后对其进行在不同温度,时间,保护气氛下的退火处理,并对涂层的硬度,断裂韧性及残余应力进行了测量。借助SEM对涂层形貌进行了表征,采用XRD测量涂层的残余应力。结果表明:在大气中600℃退火后,涂层硬度最高。而在Ar800℃处理后,涂层韧性有了明显的改善。涂层残余应力为压应力,并且涂层内的残余应力随着热处理温度的升高而增大。     

热喷涂Ni60和Ni25涂层组织及性能研究

为了研究热喷涂涂层的组织结构和工艺性能,以45钢为基材、Ni60和Ni25为涂层材料分别制备出Ni60和Ni25喷涂层。对涂层表层组织及横截面组织进行金相观察,可以很直观地看出,热喷涂层表面呈现熔融平铺状的颗粒,横截面组织形态为层状结构,颗粒之间相互堆叠,且涂层组织致密;对Ni60和Ni25涂层进行一系列的测试,如硬度测试、结合强度测试、耐热疲劳试验以及耐磨性试验。结果表明,热喷涂Ni60和Ni25涂层具有硬度高,耐磨性好,与基体结合牢固等优良性能。     

等离子喷涂NiCrCoAlY涂层氧化控制研究

利用等离子喷涂技术制备了NiCrCoAlY粒子和涂层,研究了等离子喷涂过程中NiCrCoAlY粒子的氧化行为以及屏蔽气体对NiCrCoAlY涂层抗高温氧化性能的影响。结果表明,粒子在飞行过程中存在对流氧化和扩散氧化两种氧化机制,对NiCrCoAlY粒子来说,在距喷嘴55 mm以内的射流中心处以对流氧化为主,在距离喷嘴55 mm以外将以扩散氧化为主;除飞行中的氧化外,粒子在喷涂过程中还发生形成涂层后的氧化,NiCrCoAlY粒子以飞行中的氧化为主;添加屏蔽气体能减少喷涂过程中涂层的氧化,提高涂层的抗高温氧化性能