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 .     

电弧喷涂药芯丝材涂层的组织和高温冲蚀性能

采用电弧喷涂自制的FeB和CrB两种药芯丝材在20#钢基体表面制备了FeB涂层和CrB涂层,分析了两种涂层的显微组织、相结构、硬度和孔隙率,并采用高温冲蚀磨损试验考察了其耐高温冲蚀磨损性能.结果表明:FeB涂层主要物相是α-Fe,FeB和FeB2,CrB涂层中主要存在α-Fe,CrB和Cr2O3相,两者的微观组织结构都是由弥散分布在铁基金属中间的硬质相粒子和少数孔洞组成,涂层与基体之间结合良好.FeB涂层的孔隙率小于CrB涂层,但硬度低于CrB涂层.FeB涂层和CrB涂层在650 ℃下具有良好的抗高温冲蚀磨损性能,都能够对20#钢基体起到较好的防护作用,但CrB涂层抗高温冲蚀磨损性能比FeB涂层更好.     

Ni/WC与NiCrBSi复合涂层耐冲蚀性能的研究

冲蚀磨损是工业生暗中常见的一种磨损破坏现象,也是很多机器设备、零部件磨损报废,使用寿命减少的主要原因,采用等离子喷涂技术,在受到慢磨损的机器零部件表面上喷涂一层耐冲蚀磨损性能高的涂层,是提高机器使用寿命的关键。通过试验表明,等离子喷涂Ｎｉ／ＷＣ与ＮｉＣｒＢＳｉ复合粉涂层具较高的抗冲蚀磨损性能;在Ｎｉ／ＷＣ＋ＮｉＣｒＢＳｉ基础上再添加少量Ｎｉ／Ａｌ,能进一步提高涂层的耐冲蚀磨损能力。     

碳氮强化电弧喷涂涂层合金组织与耐磨性能

研制一种新型的碳氮合金化喷涂丝材,通过高速电弧喷涂设备在Q235低碳钢板表面制备耐磨合金。用扫描电镜观察合金涂层形貌,用EDS分析涂层化学成分,并用显微硬度仪检测涂层显微硬度及磨粒磨损试验机测量涂层磨损失重。研究涂层的成形、耐磨损性能及其机制。结果表明:使用添加N替代部分C进行碳氮强化的喷涂丝材所制备的涂层合金成形良好,涂层组织均匀,结构致密;涂层显微硬度平均值为568HV0.1,最高值达593HV0.1;涂层结合强度达到45.8MPa; 细小的碳氮化物硬质相颗粒使涂层具有良好的耐磨损性能,其耐磨性是4Cr13不锈钢涂层的1.58倍。     

热喷涂合金—陶瓷涂层的冲蚀特性

本文使用自制的CMS-120冲蚀磨损试验机对多种合金——陶瓷涂层的石英砂冲蚀特性进行了试验研究。研究结果表明:合金涂层中加入适当比例的硬质陶瓷颗粒可改变原涂层的抗冲蚀性能,使其同时兼备脆性材料和塑性材料的优点,即在低角冲击下,涂层呈现脆性材料的冲蚀特点,在高角冲击下又可呈现塑性材料的冲蚀特点。     

氩弧制备熔覆层的性能及分析

循环流化床锅炉水冷壁管高温7中蚀磨损是目前阻碍循环流化床锅炉发展的主要技术难题。现在人们重点研究其磨损机理及有效的防磨措施。本文先分析了循环流化床锅炉水冷壁管磨损的失效机理，采用电弧喷涂合金涂层，并使用氩弧重熔技术制备得到了具有冶金结合的耐磨涂层，并对涂层进行了硬度实验及分析，高温冲蚀磨损试验及分析，显微组织分析。分析表明：熔覆层表面硬度高达1200HV，组织均匀，与基体之间冶金结合，并表明熔覆层的硬度是20G铜的6～7倍，耐高温冲蚀性能为20G钢的2．5～4倍。涂层的磨损行为介于塑性和脆性磨损之间，并以塑性磨损为主，具有良好的抗高温冲蚀磨损性能。     

激光熔覆AlFeCrNiTiCu_x系高熵合金涂层

采用激光熔覆工艺在Q235基体上制备AlFeCrNiTiCu_x系高熵合金并进行了组织结构和性能的分析。结果表明:所制备的AlFeCrNiTiCu_x系高熵合金涂层均具有简单的面心立方(face center cubic,FCC)+体心立方(body center cubic,BCC)混合结构。激光熔覆冷却速度极快,有利于抑制晶粒的长大,在涂层中获得了微米级别的等轴状树枝晶结构。随着Cu含量的加入,促进了FCC相的形成,抑制了BCC相的形成,也降低了涂层硬度。由于混合熵的提高,金属间化合物相的生成随着Cu的加入受到抑制。由于Cu和其他合金元素正的混合焓,涂层熔凝过程中,Cu受到排挤易在晶间偏析获得富Cu的FCC组织。     

FeAlCrCuCoTi_(0.4)高熵合金涂层冲蚀磨损性能

利用氩弧熔敷技术在Q235表面制备FeAlCrCuCoTi_(0.4)高熵合金涂层,采用金相显微镜、X射线衍射仪、维氏显微硬度计、冲蚀磨损试验机测试了样品的显微组织、物相、显微硬度、磨损性能,研究其在不同转速下的冲蚀磨损性能.研究结果表明:高熵合金熔覆层与基体呈冶金结合,结合良好,无气孔,裂纹等缺陷产生;熔覆层最高硬度为Q235的3.09倍;当转速分别为200 r/min、300 r/min、400 r/min时,高熵合金涂层的冲蚀磨损性能分别相对于基体提高3.76倍、3.67倍和3.70倍.     

HVOF制备亚微米结构WC-12Co涂层性能研究

采用超音速火焰(HVOF)喷涂工艺制备了亚微米结构WC-12Co涂层,测试了这种亚微米涂层的结合强度、显微硬度及抗磨粒磨损性能,并利用XRD对喷涂粉末及涂层进行相结构分析,用扫描电子显微镜对喷涂粉末、磨粒磨损前后的涂层表面形貌进行观察.研究结果表明:喷涂过程中,亚微米结构WC粒子没有明显的脱碳分解发生,涂层组织结构致密,其显微硬度平均值高达HV1105;在相同的试验条件下,16Mn钢的磨粒磨损量是亚微米WC-12Co涂层的7.8倍,这表明亚微米结构涂层具有优异的抗磨粒磨损性能.     

孔隙结构对大气等离子喷涂热障涂层抗侵蚀性能影响的数值研究

为探索涂层内部缺陷结构对大气等离子喷涂热障涂层(APS-TBCs)抗冲蚀的影响,建立了含有大量随机分布圆形孔隙的大气等离子热障涂层模型。基于显式动力学算法并结合脆性断裂准则,模拟了粒子冲击作用下陶瓷层内裂纹扩展、冲蚀破碎等失效现象,获取了陶瓷层内孔隙半径(0.1～5μm)、孔隙率(0～20%)等关键参数与冲蚀质量之间的内在关系。仿真结果表明,圆形孔隙结构会使热障涂层冲蚀性能发生改变;对于某特定孔隙率存在最优孔隙半径,使其抗冲蚀性优于无孔隙结构的热障涂层;对于某特定孔隙半径,随着孔隙率的增加涂层冲蚀质量逐渐趋于稳定。此项研究可为预测涂层服役寿命、改进等离子喷涂制备工艺、提高其抗冲蚀能力提供一定的参考。     

铝合金激光熔覆的最佳能量密度选择

铝合金密度小、熔点低、为了把较高熔点的耐磨合金层熔覆到其表面上，而又不让界面上的熔铝上浮以损害涂层强度，激光重熔的能量密度选择十分重要，这里用一系列能量密度进行了重熔试验，对其重熔层的性能，组织，成份及表面状况进行测试和分析，研究了铝合金基体上熔覆Ｎｉ－Ｃｒ层时激光能量密度对熔覆层质量的影响。     

碳纳米管对Ni60合金激光熔覆层的耐磨性影响

采用激光熔覆技术,在45#钢表面进行了镍基合金粉末添加碳纳米管的熔覆试验,对熔覆层横截面进行了硬度测试和显微组织分析,对熔覆层表面进行了X射线衍射物相分析和摩擦磨损试验.结果表明,碳纳米管能够提高镍基合金激光熔覆层的硬度和耐磨性能,当碳纳米管的质量分数为0.4%时,镍基合金激光熔覆层的耐磨性能最好.     

等离子体喷涂ZrB2基复合涂层结构与性能

超高温陶瓷因其熔点高、热导率高和化学稳定性良好等特点而备受关注.ZrB_2是超高温陶瓷的典型代表.等离子体喷涂技术是制备超高温陶瓷涂层的有效方法.叙述了等离子体喷涂技术制备的ZrB_2基超高温复合涂层的近期研究成果,并简要展望了进一步改性该种涂层的方法.     

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     

选区激光熔化成型镁合金构件关键技术综述

选区激光熔化成型镁合金构件性能优异且个性化程度高,在工业生产、生物医疗等多个领域具有重要应用意义。首先,对选区激光熔化成型镁合金技术的基本原理与技术特点进行了简要阐释;其次,基于选区激光熔化成型镁合金技术的国内外研究现状,将目前已有研究成果与尚未解决的技术问题进行归纳与总结;再次,对选区激光熔化成型镁合金关键技术进行分析,对主要技术难点及其解决方案进行综述;最后,对选区激光熔化成型镁合金发展趋势进行探讨,指出今后可在以下方面进行深入研究:1)优化现有工艺参数与成型仓风道等机械除尘结构,通过主动抑尘与被动抑尘相结合的方法提高成型质量;2)通过工艺调控减少成型缺陷,制备高性能镁合金构件;3)优化粉末筛分结构,提高成型安全性。     

Thermal damage and ablation behavior of plasma sprayed Ba2SmTaO6 coatings irradiated by high power continuous laser

Ba₂SmTaO₆ laser protection coatings of ≈200 ​μm thickness were deposited onto stainless steel surfaces by air plasma spraying, and the laser irradiation resistance of the coatings was investigated. For laser irradiation with a laser power density less than 1000 ​W/cm², the coatings kept intact. For a laser power density exceeding 1500 ​W/cm², the Ba₂SmTaO₆ coatings underwent recrystallization, grain growth occurred, and certain spray morphology features disappeared by melting. In the case of a laser power density of 2000 ​W/cm² applied for 10s, the incident laser parameter was beyond the coatings protection threshold, and the coating peeled off. The samples back surface temperature kept unchanged within the first 1s of laser irradiation, indicating that Ba₂SmTaO₆ coatings have excellent laser protection capability and can limit the rise of the substrate temperature. However, the low thermal conductivity of Ba₂SmTaO₆ leads to a detrimental laser energy concentration at the beginning of the laser irradiation period on the sample front surface, resulting in a rapid increase of the surface temperature up to the melting point.     

Influence of laser scanning speed on Cu-Zr-Al composite coatings on Mg alloys

To improve the surface properties of magnesium alloys, a study was conducted on Cu-Zr-Al composite coatings on AZ91HP magnesium alloy by laser cladding. The influence of laser scanning speed on the microstructures and properties of the coatings was discussed. The coatings consist of amorphous phase, Cu8Zr3, and Cu10Zr7. With the increase of laser scanning speed, the amorphous phase content of the coatings increases and reaches 60.56wt% with the laser scanning speed of 2.0 m/min. Because of the influence of laser scanning speed on the amorphous and crystal phases, the coatings show the maximum elastic modulus, hardness, and wear resistance at the laser scanning speed of 1.0 m/min. At the laser scanning speed of 2.0 m/min, the coatings have the best corrosion resistance.     

Cr/WC激光表面改性梯度层组织及磨损行为

用5kWCO2激光器对先后预置不同成分合金粉末的铸造铝硅合金表面进行2次激光扫描，制备了Cr/WC激光表面改性梯度层，并对其显微组织进行了分析，结果表明，在梯度层表面产生了大量的Al9Cr4化合物，且有更多的硅元素固溶在α-Al中，增加了固溶强化的作用，自表面至基体激光改性梯度层的显微硬度呈现明显的连续变化趋势，而单次激光表面改性层与基体之间的显微硬度值则有一突变，微动磨损实验表明，激光改性后的表面抗微动磨损的能力增强，磨损机制不同于铝硅合金基体，而表现出较好的抗粘着损伤性能。