超音速火焰喷涂纳米结构WC-12Co涂层耐泥沙冲蚀性能研究

采用超音速火焰喷涂(HVOF)分别制备了纳米结构、双峰结构及微米结构WC-12Co金属陶瓷复合涂层,比较了不同结构WC-12Co涂层的组织结构及显微硬度,进行了不同结构WC-12Co涂层和Ni60喷熔层的泥浆冲蚀磨损试验,并探讨了它们的泥浆冲蚀机理.结果表明:采用超音速火焰喷涂制备的纳米结构及双峰结构WC-12Co涂层结构致密,涂层显微硬度明显高于微米结构WC-12Co涂层;与微米结构WC-12Co涂层相比,纳米结构和双峰结构WC-12Co涂层具有更优良的抗泥浆冲蚀性能,其耐泥浆冲蚀性能分别提高了50%及20%以上.     

等离子增强磁控溅射Ti-Si—C-N基纳米复合膜层耐冲蚀性能研究

介绍了等离子增强磁控溅射(PEMS)技术,系统研究了其制备的Ti-si-C-N纳米复合膜层.首先讨论该技术工作原理,并描述了膜层的制备工艺过程.通过SEM、XRD、EDS、纳米压痕、微米压痕及冲蚀试验等研究了膜层性能,发现膜层为纳米复合结构,以非晶SiCxNy为基质,内含4.7～30nm的TiCo.3N0.7纳米晶.膜层硬度高达40GPa,同时研究了Si含量的影响.膜层表现出的耐冲蚀性比基体材料高100倍以上,其韧性对耐冲蚀性影响很大.讨论了溅射工艺参数对膜层微观组织结构、纳米硬度、附着力及耐冲蚀性方面的影响,同时研究了多层膜层.此类膜层有望应用于气轮压缩机及固定式涡轮的严重固体颗粒冲蚀(SPE)和液滴浸蚀(LDE)的防护.     

纳米陶瓷增强钛铝复合涂层的组织与性能研究

分别以Ti-Al、Cr3C2和添加纳米Al2O3及纳米TiC-Al2O3为芯粉材料制成Φ2.0 mm粉芯丝材,采用超音速电弧喷涂技术制取纳米增强复合涂层,结合金相、硬度、X射线衍射、扫描电镜、能谱分析等方法对涂层的组织结构和冲蚀磨损性能进行了研究.结果表明:合金元素对Fe基固溶体产生固溶强化,弥散颗粒和纳米陶瓷相对Fe基固溶体产生弥散强化,涂层的显微硬度明显增高,4种复合涂层CWN-1、CWN-2、CWN-3、CWN-4的耐冲蚀性分别是20钢的3.1、3.0、2.7、3.5倍.     

纳米TiC对高速电弧喷涂FeNiTi/Cr3C2涂层组织与性能的影响

研制适用于火电厂超临界锅炉管道抗高温冲蚀的FeNiTi/Cr3C2高速电弧喷涂材料,研究了纳米TiC对于高速电弧喷涂层组织与性能的影响。结果表明:FeNiTi/Cr3C2涂层基体相结构为含Cr、Ti元素的Fe-Ni基固溶体;添加纳米TiC可以明显提高涂层的硬度、内聚强度和结合强度;涂层表现出了良好的抗热腐蚀性能,腐蚀时间超过50h,达到20钢的15倍;添加纳米TiC的FeNiTi/Cr3C2涂层具有优良的抗高温冲蚀性能。     

原位VCP/Fe复合材料制备及耐蚀抗磨特性

采用原位生成法熔炼制备VCp／Fe复合材料,对制备的VCp／Fe复合材料进行性能测试和组织观察、结构分析;采用对比试验,对原位VCp／Fe复合材料与Cr15M03抗磨白口铁、TiCp／Fe复合材料、Cr18Ni9不锈钢在相同的条件下,在自制的磨损装置上进行砂石冲蚀磨损和模拟海水条件下的砂浆冲蚀磨损。结果表明：熔炼制备的原位VCp／Fe复合材料的组织结构是在奥氏体基体上分布着球状VC增强颗粒和Cr7C,碳化物;在砂石冲蚀磨损条件下,原位VCp／Fe复合材料的抗磨性略低于Cr15Mo3抗磨白口铁,略高于TiCp／Fe复合材料和高于Cr18Ni9不锈钢;在模拟海水的砂浆冲蚀磨损条件下,原位VCp／Fe复合材料的耐蚀抗磨性能高于其他三种对比试验材料。在具有腐蚀介质同时又有磨损的情况下,VCp／Fe复合材料表现出耐蚀抗磨的优良性能。     

高速火焰喷涂Fe—Al／SiC复合涂层的冲蚀性能研究

采用高速火焰喷涂方法,制备出Fe-Al/SiC复合涂层,对涂层的抗冲蚀特性进行研究,利用扫描电镜,对冲蚀后涂层表面形貌进行分析.结果表明,复合涂层随温度的升高,其冲蚀特性由脆性冲蚀逐渐转变为塑性冲蚀;冲蚀角度对涂层的耐冲蚀性能有较大影响,45°时涂层的抗冲蚀能力优于90°;45°时涂层损失主要以刮削为主,90°时涂层损失主要以凿削为主.     

反应等离子喷涂TiC/ Fe-Ni复合涂层及其耐冲蚀性能

以TiFe粉、Ni粉和蔗糖(碳的前驱体)为原料,通过蔗糖的热分解碳化制备Ti-Fe-Ni-C系反应热喷涂复合粉末,并利用等离子喷涂制备了TiC/Fe-Ni复合涂层。复合涂层主要由TiC颗粒均匀分布于(Fe、Ni)固溶体中形成的复合强化片层构成,片层中TiC颗粒呈球形或近球形,粒度为亚微米级和纳米级。TiC/Fe-Ni复合涂层的耐冲蚀磨损性能研究表明：涂层冲蚀失重率随攻角的增大而增加,表现出脆性材料冲蚀特性,但冲蚀失重率对攻角不敏感,涂层具有较好的塑性与硬度的配合;复合涂层的耐冲蚀磨损性能优于相同工艺条件下制备的C_r2C₃/Ni-Cr复合涂层,约为20G钢的2倍以上。     

定形耐火材料的高温耐磨性研究

用高温耐磨试验装置研究了高铝砖、刚玉砖、氮化硅结合碳化硅砖和黏土结合碳化硅砖4种定形制品在高温下的耐磨性。结果表明:耐火制品的磨损量随温度的变化曲线可分为两种类型,非氧化物材料(氮化硅结合碳化硅砖)的磨损量-温度曲线接近水平直线,即在整个试验温度区域中(25~1 400℃)磨损量几乎没有变化;氧化物(或氧化物结合)耐火制品(高铝砖、刚玉砖和黏土结合碳化硅砖)在一定温度范围内磨损量变化不大,温度达到某值以上,磨损量大幅度降低,此温度对应为该种材料开始塑性变形温度。高铝砖、刚玉砖、黏土结合碳化硅砖磨损量开始明显下降的温度点分别为800、1 000和600℃。影响不同材质耐火砖的高温耐磨性的因素有物相组成、玻璃相性质以及工艺因素等。     

带粒透平中叶片冲蚀的数值计算及振频变化预估

基于欧拉－拉格朗日解基本思想,在模拟计算了双级跨音速燃气透平三元粘性湍流场基础上,采用颗粒随机轨道模型和PSIC法求解了低颗粒浓度气固双向耦合后两种不同密度的分布直径颗粒的运动轨迹,并据此计算了叶片的冲蚀率,其分布规律与实物叶片的冲蚀情况比较接近。然后利用所建立的叶片冲蚀率与叶片振频的相互关系,预估了叶片振频因冲蚀而随时间发生的变化,为探索叶片冲蚀对振频的影响作了有益的尝试。     

《材料保护》2010年第3期

Ni-P功能梯度镍-化学镀层的磨损性能,光聚合陶瓷先驱体陶瓷涂层的裂解制备及其抗氧化性能,等离子喷涂铝硅聚苯酯封严涂层的组织及抗冲蚀性能