激光处理金属表面陶瓷涂层的研究

采用ＣＯ２激光对低碳钢基体上等离子喷涂的ＺｒＯ２和Ａｌ２Ｏ３陶瓷涂层进行重熔处理，研究激光处理陶瓷涂层的工艺参数，采用金相显微镜和扫描电镜观察激光处理后的陶瓷层的组织结构，特别是对激光处理涂层的裂纹为较为详细的分析与讨论，并在实验中采取添加附加成分等措施，较为有效地消除和减轻了陶瓷涂层内的裂纹。     

高温下等离子喷涂涂层的减摩和抗磨特性

采用等离子喷涂工艺以最佳工艺参数制得 Ｃｒ２Ｏ３涂层。在 ＳＲＶ高温摩擦磨 损试验机上测量了该涂层与Ａｌ２Ｏ３球对磨从室温到８００℃时的摩擦系数和磨损量，结 果发现摩擦系数和磨损量都随温度上升而下降。 ＡＥＳ和 ＳＥＭ分析和观察磨损表面结 果表明；常温时涂层磨损机制为断裂磨损；高温时磨损表面发生材料转移和塑性流动， 并且在涂层表面有致密保护膜生成，该致密保护膜不仅降低摩擦系数而且降低涂层磨损。 文中还讨论了负荷对摩擦系数和涂层磨损的影响。     

等离子喷涂陶瓷涂层摩擦学特性的实验

比较了 ＷＣ－１２％Ｃｏ，Ｃｒ３Ｃ２－２５％ＮｉＣｒ，Ａｌ２Ｏ３－２０％ＴｉＯ２和 Ｃｒ２Ｏ３ ４种等离子陶瓷涂层的摩擦学特性，采用同种材料配对的摩擦副，利用ＳＲＶ试验机进行了高低温干摩擦和高温润滑摩擦的试验。结果表明，存在两种主要磨损机理：塑性涂平和粘着撕裂。另外采用一种含添加剂的全合成油作为４００℃时的润滑剂，结果表明对所试验的几种涂层材料具有不同的润滑效应。     

激光熔覆WC—Co系合金层

用激光熔覆的方法在１８ＣｒＭｎＴｉ钢的表面熔覆ＷＣ－Ｃｏ系合金层,获得细小的组织,硬度达到１６００ＨＶ,熔覆层平均厚度０．５ｍｍ。该熔覆层的耐磨性与同种钢材的渗碳层、等离子喷涂Ｃｒ２Ｏ３涂层、离子氮化层的耐磨性相比较,均有大幅度提高。     

喷涂成形的MASiCp／Al复合材料显微组织

采用机械合金化方法制备ＳｉＣｐ／Ａｌ复合材料粉末，以喷涂方式成形，对不同喷涂方式得到的涂层的显微结构进行对比，并着重对爆炸喷涂所获得的独特组织结构－－Ａｌ２Ｏ３非晶相和弥散分布的ＳｉＣｐ，进行了观察和分析。     

等离子复合涂层导温性能与组成和取向的关系

用计算机运控的激光热导仪测定了５００～１４００Ｋ温度范围内不同组成、不同喷涂取向的等离子喷涂复合涂层Ｃｒ３Ｃ２－ＮｉＣｒ的导温系数。实验发现，复合涂层组成相同时，喷涂方向垂直于热流方向的导温系数Ｄ⊥大于喷涂方向平行于热流方向的导温系数Ｄ∥；喷涂取向相同时，复合涂层的导温系数随着ＮｉＣｒ掺入量的增加而增大，文中从理论上对其原因进行了探讨，所得结果为等离子喷涂复合涂层的喷涂工艺设计及应用提供了依据。     

陶瓷涂层的火焰喷涂及其耐磨性能

本文介绍了采用氧乙炔火焰喷涂Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＯ２陶瓷材料。对其耐磨性能和机理进行的试验研究结果表明，在Ａｌ２Ｏ３中加入一定量的ＴｉＯ２不仅使Ａｌ２Ｏ３可以采用氧乙炔火焰喷涂，并且涂层的孔隙率下降，抗压强度增加，耐磨性能提高。     

冲击载荷下热喷涂涂层的塑性变形行为分析

采用ＡＰＳ－Ａｒ／Ｈ２，ＡＰＳ－Ａｒ／Ｈｅ和ＣＤＳ三种工艺制成的Ｃｒ３Ｃ２－２５％ＮｉＣｒ涂层，在自制的冲击磨损试验机上对其进行了冲击特性试验研究．根据试验结果和相应的实验分析，结合晶体位错理论，初步探讨了涂层在冲击条件下的变形机理．理论分析认为，涂层所产生的塑性变形不是连续的，表面变形也是不均匀的，是一个累积过程，这主要与冲击动能和涂层的微结构有关。     

Q235钢表面硬质合金喷涂层的磨损特性研究

用超音速火焰喷涂方法在Q235钢表面进行了WC硬质合金粉末的喷涂.在MRH-5A型滑动磨损试验机上,对涂层进行室温下的干滑动摩擦磨损性能测验,借助于扫描电镜观察磨损试样磨面形貌.通过对摩擦磨损数据进行分析,结果表明:Q235钢表面用WC硬质合金喷涂后,耐磨性大大提高,涂层磨损机理主要表现为磨粒磨损和粘着磨损.     

G301粉喷涂层组织性能的研究

用磨损试验，耐腐蚀性试验及扫描电镜分析和Ｘ射线衍射物相分析方法系统研究了Ｇ３０１喷涂粉的形貌，相组成，喷涂工艺和涂层的组织性能，研究结果表明，Ｇ３０粉由α－Ｆｅ，γ－Ｆｅ（ＦｅＣｒ）２Ｂ三相组成，当涂角度为９０°及喷涂距离为１２０ｍｍ时，粉末的沉积率最高，涂层的磨损形式为微切削型和凿削剥落型，将涂层蜡密封后，其耐腐蚀性能大大提高。     

等离子喷涂ZrO28Y2O3和NiCrAlY表面激光散射实验研究

针对两种等离子热喷涂涂层ZrO2 8Y2 O3和NiCrAlY (金属基底 )的不同粗糙表面的实验样品进行了激光空间散射场实验研究 .采用了He Ne激光光源 (波长λ =6 33.0nm ;激光功率P =2mW ) .将激光束倾斜一定角度直接照射到实验样品上 ,在不同散射角和不同散射空间距离位置上用面阵CCD传感器探测空间散射光场分布 .实验结果表明 :不同散射方向的空间散射光场分布是不一样的 ,从而为进一步利用光学方法测量热喷涂涂层工业参数 ,诸如涂层厚度 ,表面形态等提供了一定的实验依据     

激光熔覆ZrO_2-8%Y_2O_3涂层提高轧辊抗热冲击性能的研究

为了延长液芯大压下轧机轧辊使用寿命,提高厚板连铸连轧生产效率,从提高轧辊抗热冲击性出发,采用在轧辊表面喷涂氧化锆热障涂层的方法来提高轧辊抗热冲击性。通过对比实验,比较了等离子喷涂ZrO2-8%Y2O3涂层、激光熔覆ZrO2-8%Y2O3涂层试样的表面与截面形貌和抗热冲击性。实验结果表明:激光熔覆涂层气孔、裂纹等缺陷明显减少,涂层与轧辊基体结合强度显著增强;激光熔覆涂层提高轧辊的抗热冲击性较单纯等离子喷涂涂层轧辊提高了2.94倍。     

低气压等离子喷涂TiO_2涂层的电学性能研究

本文利用改变低气压等离子喷涂(LPPS)TiO_2时工艺参数的方法,发现了TiO_2涂层还具有优良的电学性能。得出涂层的电导率与喷涂过程中TiO_2的氧分解量成比例增加,但涂层中的Ti_2O_3含量对电导率影响较大。涂层的光电流-电位特性依赖于涂层结构,当金红石形TiO_2涂层中含有适量的Ti_3O_5和Magneli相时,表现出最佳光电流-电位特性,并与光强度成正比例关系,若涂层全部由金红石形TiO_2或Ti_2O_3,Ti_3O_5和Magneli组成时,光电流-电位特性消失。     

HA生物活性陶瓷涂层的爆炸喷涂与等离子喷涂

采用爆炸喷涂与等离子喷涂两种工艺制备ＨＡ生物活性陶瓷涂层,并对两种层进行对比研究．采有ＸＲＤ、ＳＥＭ等方法分析涂层的物相组成和显微结构．发现爆炸喷涂的涂层结构致密、结晶程度较高;等离子喷涂的涂层则具有较高的孔隙率,涂层非晶化现象明显．经适当温度热处理,两种涂层的结晶程度均可明显提高．     

等离子喷涂Al2O3-TiO2涂层的干摩擦磨损特性

利用等离子喷涂方法制备了Al2O3-TiO2涂层,测定了涂层的显微硬度和表观气孔率,并对涂层与GCr15钢配副,在不同P-V值及无润滑情况下进行了球-盘式摩擦磨损试验。试验结果表明：Al2O3-TiO2（w（TiO2）=13%）涂层在低速低载条件下具有显著的减摩抗磨性能;Al2O3-TiO2（w（TiO2）=20%）和Al2O3-TiO2（w（TiO2）=40%）涂层在高压力、转速工况下,具有优良的干摩擦特性。研究结果为实际生产选择涂层提供了依据。     

钛钢复合板表面结构及与有机涂层的结合性能

利用高能喷涂技术制备钛钢复合板,喷钛涂层中将不可避免会产生孔隙和裂纹,这将降低钛钢复合板的性能,为此采用几类市售有机涂料以及实验室自制的纳米改性丙烯酸涂料对喷钛涂层进行封孔处理.利用扫描电镜分析了喷钛涂层的表面结构以及与有机涂层的结合形貌,同时通过电化学测试和盐雾试验对比了不同有机涂层/钛钢复合板的耐腐蚀性能.结果表明,采用纳米TiO2,SiO2改性的丙烯酸涂料更适合用作喷钛涂层的封闭涂料,能够与喷钛涂层起协同作用共同保护底材.     

铝合金基体上Al2O3基陶瓷涂层形成机理

为消除铝合金基体上制备陶瓷涂层过程中高温对基体性能的不利影响 ,寻求一种在较低温度下制备陶瓷涂层的方法。将含有一水硬铝石和添加物的浆液施于铝合金基体表面 ,借助于在铝合金表面和涂层内部发生的一系列化学反应而原位生成 Al2 O3基陶瓷涂层。通过研究一水硬铝石在不同温度条件下的热分解反应 ,分析了涂层形成机理 ,借助于X射线衍射、扫描电子显微镜等分析技术对涂层的物相、微观结构和结合机理进行了研究。结果表明 ,利用一水硬铝石热分解在铝合金基体上制备陶瓷涂层是可行的     

超音速火焰喷涂Cr_3C_2-NiCr涂层的冲蚀磨损特性

实验研究了燃气流量、氧气流量和喷涂距离对超音速火焰 (HVOF)喷涂Cr3C2 NiCr涂层冲蚀磨损性能的影响 ,在对不同角度冲蚀后涂层表面和横截面结构分析的基础上 ,探讨了其冲蚀磨损失效机制 .结果表明 :Cr3C2 NiCr涂层的冲蚀磨损呈现脆性材料的冲蚀磨损特征 ,在 90°冲蚀率最大 ;磨料冲击引起的裂纹沿涂层内粒子界面萌生、扩展并最终导致粒子剥落 ,是涂层主要的冲蚀磨损机制 .     

等离子喷涂Al_2O_3-TiO_2涂层的干摩擦磨损特性

利用等离子喷涂方法制备了Al2O3-TiO2涂层,测定了涂层的显微硬度和表观气孔率,并对涂层与GCr15钢配副,在不同P-V值及无润滑情况下进行了球 - 盘式摩擦磨损试验.试验结果表明:Al2O3-TiO2(w(TiO2)=13%)涂层在低速低载条件下具有显著的减摩抗磨性能;Al2O3-TiO2(w(TiO2)=20%)和Al2O3-TiO2(w(TiO2)=40%)涂层在高压力、转速工况下,具有优良的干摩擦特性.研究结果为实际生产选择涂层提供了依据.     

Tribological properties of La2O3 and CeO2 doped CoCrW coatings deposited by supersonic plasma spraying

A novel supersonic plasma spraying was used to prepare rare earth oxides doped CoCrW coatings. X-ray diffractometer, contact surface profiler, hardness tester, micro-friction and -wear tester and en- vironmental scanning electron microscope equipped with energy dispersive X-ray spectroscopy were employed to investigate the phase structure, surface morphology, microhardness, friction and wear properties of the sprayed coatings. The results show that rare earth oxide doped coatings have high microhardness and excellent tribological properties. Furthermore, the friction and wear mechanisms of sprayed coatings are also discussed.