铝合金表面Ti-Al双丝超音速电弧喷涂涂层的组织与性能研究

利用SAS－1型超音速电弧喷涂设备和钛、铝丝在适当的工艺条件下，在LY12铝合金表面制成了钛铝合金复合涂层。并利用金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜、X射线能谱仪、电子探针等，对涂层的成分、相结构、显微结构、孔隙率及其结合强度、显微硬度和耐磨性进行了研究。结果表明，利用超音速电弧喷涂设备，可以在铝基表面形成低孔隙率小于2.8%，结合强度为29MPa，显微硬度HV0.2为631和干滑动磨损体积仅为LY12基体1／7的TiAl合金涂层。显微组织观察发现，涂层与基体间有冶金结合的迹象，组织结构分析表明，涂层由TiN（TiO)，Al,Ti,TiAl,Ti3Al等相组成。涂层的磨损机制可能以化合物等硬质相的剥落引起的磨粒磨损和氧化磨损为主。     

超音速电弧与普通电弧喷涂FeCrNiB涂层的耐磨损性能

为了提高电弧喷涂涂层的结合强度及耐磨损性能,采用超音速电弧喷涂技术和普通电弧喷涂技术在Q235钢表面分别制备了Fe17Cr5NiB涂层,通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计、摩擦磨损试验机等手段对比分析了2种涂层的微观结构及性能。结果表明:超音速电弧涂层具有更加致密的结构,其平均孔隙率为0.95%,远低于普通电弧涂层;超音速电弧涂层与基体呈紧密结合,其结合强度为60 MPa,而普通电弧涂层与基体之间呈明显的分层状态,其结合强度仅为28 MPa;超音速电弧涂层具有良好的非晶态结构及致密性,使其具有远高于普通电弧涂层的硬度以及耐磨损性能,显微硬度高出普通电弧涂层32.27%,耐磨损性能是普通电弧涂层的2倍以上(是基体的14倍以上)。     

超音速电弧喷钛涂层研究

用超音速电弧喷涂设备制备了钛涂层,并对涂层的显微组织,相结构,结合强度和显微硬度进行了试验分析,实验结果表明,涂层层状结构明显,与其体结合良好,孔隙率较高,涂层主要钛和钛的氧化物组成,涂层的粘结强度大于内聚强度,涂层硬度高,平均显微工达到770HV2.0N.     

电磁轨道失效与表面喷涂Mo技术研究

为提高电磁轨道材料性能,采用等离子喷涂技术在45CrNiMoVA钢表面制备了Mo涂层,观察了涂层显微形貌,测试了显微硬度和载流摩擦磨损性能,并与基体进行了比较。结果表明:Mo涂层显微硬度平均值为482.3HV1 N,比基体45CrNiMoVA钢硬度提高1倍。涂层与基体结合强度为41.5 MPa,结合方式为机械结合;同等载流摩擦磨损试验条件下,与基体45CrNiMoVA钢相比,Mo涂层磨合时间较短,摩擦系数更小(0.6),耐电弧烧蚀能力强,磨损量小;涂层磨损机理为断续式黏着磨损。     

超音速等离子喷涂BaTiO3涂层的制备及表征

利用超音速等离子喷涂在调质45钢基体上制备了BaTiO3涂层,运用SEM、XRD、XPS等分析手段对所制备的涂层的组织形貌、物相成分及元素价态进行表征及分析;并利用显微硬度仪和纳米压痕仪对涂层的力学性能进行了表征。结果表明,BaTiO3涂层表面为灰白色,涂层光滑平整,孔隙率为0.8%;涂层为典型的层状结构,基体与BaTiO3涂层间的结合为机械结合,平均值为42MPa;纳米压痕仪测量涂层的表面硬度为7.065GPa,弹性模量为103.77GPa,显微硬度达到648.6HV0.1,涂层显示出优良的机械性能;XRD衍射结果显示主要成分为BaTiO3相,衍射峰的晶面指数为(101)、(111)和(200)。通过超音速等离子喷涂制备的涂层可以获得较好的综合性能。     

钛-铝双丝超音速电弧喷涂层显微硬度特性研究

利用SAS-Ⅱ型超音速电弧喷涂设备、工业级钛、铝丝材在LY12铝合金基体上制备了钛铝复合涂层,并对其显微硬度进行了测定.根据均匀设计实验方案和二次多项式逐步回归分析,获得了实验范围内,显著水平为0.002、相关系数为0.98的钛铝超音速电弧喷涂涂层显微硬度与喷涂电压、喷涂电流和喷涂距离的关系式.进一步分析表明:当喷涂电流较小时,随喷涂电压的增大,涂层的硬度逐渐下降;当喷涂电流较大时,随电压的增大,涂层的硬度随之增大,而且喷涂电流越大,其硬度的上升速度越快.而喷涂距离对涂层显微硬度的影响呈弱线性递增的关系.     

超音速等离子喷涂PZT涂层的结构与性能研究

锆钛酸铅(PZT)是一种应用广泛具有优良压电性能的功能材料,采用超音速等离子喷涂的方法在45#钢基体表面制备了PZT陶瓷涂层,采用X射线衍射(XRD)对烧结粉末和PZT涂层相组成进行了检测,利用场发射扫描电子显微镜(SEM)对粉末和喷涂层形貌进行了观察,利用TEM透射电子显微镜对涂层的微观结构进行了分析,并对涂层的显微硬度以及介电性能进行了测试。结果表明,超音速等离子喷涂制备的PZT涂层表面平整,结构致密,孔隙率为1.6%,平均显微硬度为562.3 Hv,居里温度为370℃。     

镍基熔覆涂层受冲击载荷作用下的性能研究

45钢及1Cr18Ni9Ti表面激光熔覆WFCL-11涂层，研究了激光熔覆涂层与基体界面及表面显微组织和硬度特点，分析在冲击载荷作用下，显微组织、结合性能、硬度变化等特点。发现了不同基材与熔覆材料对结合面性能的影响。     

超音速电弧喷涂3Cr13不锈钢涂层的结构及性能

超音速电弧喷涂时电弧被压缩、被拉长，叶涂速度快，温度高。喷涂丝材端部经电弧加热、溶化后，被高速压缩的空气射流雾化、加速，形成了喷涂粒子束。用光学显微镜和电子扫描显微镜对３Ｃｒ１３涂层的组织结构进行了观察；用电子扫描显微镜对３Ｃｒ１３喷涂颗粒粒度及变形进行了分析；用拉伸试验法对涂层的结合强度进行了测试。结果表明，超音速涂颗粒细小，涂层表面光滑，组织致密，结合强度高。     

超音速火焰喷涂Ni基涂层性能的研究

采用超音速火焰喷涂技术方法制备三种镍基涂层，并研究了涂层的显微组织和性能。结果表明：使用烧结粉末Ni60制备的涂层结合强度、显微硬度均高于包覆粉末Ni包C、Ni包MoS2制备的涂层，Ni包C涂层中产生大量的气体并含有许多的未熔软质相，使得其结合强度、显微硬度最4g；镍在涂层中起粘结作用，镍含量的增加能显著提高涂层的结合强度和显微硬度；涂层中的MoS2和C相明显降低涂层的摩擦系数。     

Preparation of Metallurgical Ceramic Coatings on Steel Using a Combined Technique

Micro-arc oxidation (MAO) is a novel surface technique for producing ceramic coatings on valve metals and their alloys. But this promising technique can not be used to steel directly. In this paper metallurgically wedded ceramic coatings was prepared on steel surface with a combined method of arc spraying and microarc oxidation for the first time. The results show that, adhesive strength of the arc spraying aluminum coatings to steel substrate was enhanced after induction remelting, and a metallurgically wedded region was formed between arc spraying coatings and steel substrate. After MAO, ceramic coatings was formed on aluminum coatings, and the ceramic coatings is mainly composed of α-Al2 O3 ,γ-Al2 O3 , θ-Al2 O3 and a little amorphous phase.     

高硬度耐磨损电弧喷涂涂层研究

采用电弧喷涂方法制备的高硬度耐磨损JCW-B涂层可广泛应用于工业零部件耐磨表面.对涂层的组织、孔隙率、硬度、结合强度及耐磨粒磨损性能进行分析,对比研究该涂层与Ni60喷熔层的耐冲蚀性能.结果表明JCW-B涂层组织致密,孔隙率低于4%,显微硬度HV0.1高于1200,平均结合强度大于50MPa.研究了涂层的耐磨损机理,XRD结果显示涂层中主要含有Fe3B硬质相,对涂层起到弥散强化的作用.     

Study on Bond Ability of Arc-Spraying Coatings with Different Surface Pretreatment on Cast-Iron

Arc spraying coatings are widely used in various applications, but uncommon in cast iron substrate. Different surface pretreatment technology is tested on substrates of gray cast iron. Surface roughness and residual stress were measured by TR200 and X-ray diffraction analyzer. Influence of different surface pretreatment methods ( dry blasting and fusebond) on roughness and residual stress was analyzed. The arc-sprayed coatings of wire 3Cr13 (φ2mm) on gray cast iron substrate is studied. The microstructure and interface of bonding layer were observed by SEM. The bond strength was taken by tensile test. Results show that bond strength with grit blasting is higher than fuse-bond; it is feasible to make wire 3Cr13 coating with arc spraying on cast iron substrate roughened by grit blasting.     

电弧喷涂工艺参数对1Cr13涂层与45钢结合强度的影响

电弧喷涂技术常用于机械零件如柱塞、曲轴等的修复.喷涂层与基体的结合强度直接影响其寿命,并与喷涂工艺有密切的关系.用正交设计试验方案,在45钢基体上采用电弧喷涂方法制备了1Cr13涂层,并通过涂层结合强度试验考察了喷涂工艺参数与涂层结合强度的关系.结果表明:电弧喷涂1Cr13钢丝的优化工艺参数为:电压32 V,电流240 A,喷涂压力0.7 MPa,喷涂距离150 mm;影响涂层结合强度的工艺参数从主到次依次为电弧电流、喷涂压力、喷涂距离和喷涂电压.     

Ti-Al双丝超音速电弧喷涂涂层的滑动磨损特性研究

为了提高铝合金(LY12)的表面耐磨性,采用钛、铝金属丝材和SAS-Ⅰ型超音速电弧喷涂设备,利用二次回归正交试验方法、有润滑滑动磨损试验、涂层显微组织和磨损表面形貌观察、XRD分析,定量分析了喷涂电压和喷涂距离对涂层滑动磨损体积的影响规律,并进行了喷涂工艺参数的优化及其与基体滑动磨损的对比试验.结果表明:在特定的磨损和喷涂条件下,当喷涂距离较小时,随喷涂电压的增大,涂层的体积磨损量逐渐减小;随着喷涂距离的增加,涂层的体积磨损量随喷涂电压的升高逐渐增大,并且喷涂距离越大,涂层的体积磨损量随喷涂电压增大的速率愈大.当喷涂电压比较低时,涂层的体积磨损量随喷涂距离的增大而降低,但是,随喷涂电压的逐渐升高,涂层的体积磨损量随喷涂距离的增大逐渐上升,并且,喷涂电压愈高,其随喷涂距离而增加的速率越快.当喷涂电压和喷涂距离分别为26V和0 236m时,涂层具有最佳的耐滑动磨损性能,根据该工艺参数制成的涂层,其滑动磨损体积仅为LY12铝合金的1/38.84.即在适当的工艺条件下,Ti-Al双丝超音速电弧喷涂涂层对LY12铝合金具有显著的表面耐磨强化作用.     

超音速火焰喷涂NiCr金属陶瓷涂层的高温硫腐蚀性能

超（超）临界机组锅炉管在硫含量较高的烟气环境中常遭受严重的高温硫酸盐及硫化腐蚀,成为锅炉安全的隐患。在2Crl3不锈钢表面利用超音速火焰喷涂（HVOF）制备了NiCr金属陶瓷涂层（1375VM和TPRI—A）,并用超音速电弧喷涂（SWAS）制备传统45CT涂层以作比较,研究了各涂层在700℃,H2—1％H2s环境中的硫...     

超音速火焰喷涂微米碳化物涂层的组织与性能

WC-Co,NiCr-Cr3C2喷涂层耐冲蚀、耐磨性优良,但耐盐酸腐蚀报道较少.为此,采用超音速火焰喷涂(HVOF)工艺制备了WC-Co和Cr3C2-NiCr涂层,测定了涂层的孔隙率和结合强度,用XRD分析了涂层腐蚀前后的相结构及在1 mol/L HCl溶液中浸泡涂层材料的失重情况,分析了涂层的均匀腐蚀机理.结果表明:WC-Co和Cr3C2-NiCr涂层组织较为致密,孔隙率分别为2.67%,4.39%,结合强度分别为49.576,41.023 MPa.Cr3Cr2-NiCr涂层中相结构复杂,涂层中Cr3C2少量分解且含有非晶相;经1 mol/L HCl溶液浸泡后WC-Co涂层和Cr3C2-NiCr涂层失重较少.涂层的腐蚀机理为选择性腐蚀.缺陷越少涂层的耐蚀性越好,减少涂层中的孔隙、显微裂纹和夹杂等缺陷是提高涂层耐蚀性的关键.     

Ti-Al球磨粉反应等离子喷涂涂层的组织与性能

为制备Ti-Al金属间化合物复合涂层并研究其性能,以机械球磨的Ti-Al混合粉在Q235钢表面进行反应等离子喷涂实验,分别采用X射线衍射、扫描电子显微镜对涂层的成分、显微组织进行了分析,并测试了涂层的结合强度、显微硬度和耐腐蚀性能.结果表明:涂层由Al3Ti、TiN、Al2O3、少量TiAl与Ti3Al、以及残留的Al和Ti组成;球磨可促进喷涂时的反应,但喷涂时Al和Ti仍未完全反应,且在空气环境中喷涂容易氧化和氮化;涂层与基体之间是镶嵌式的机械结合,结合强度平均为30.24 MPa;涂层表面的显微硬度平均为206.1 HV,涂层的耐腐蚀性优于基体.总体上看,当球磨时间较长、电流较大、喷涂距离较大、气流量较小时,喷涂时的反应较充分,且涂层比较均匀、致密,其强度、硬度以及耐腐蚀性能较高.