前驱体碳化复合等离子熔覆涂层

以钛铁粉、铬粉、铁粉和碳的前驱体（蔗糖）等为原料,通过前驱体碳化复合技术制备了碳化复合粉,并利用等离子熔覆技术在Q235钢表面制备了Fe-Cr-C和Fe-Cr-C-Ti涂层.采用X射线衍射和扫描电镜对涂层的相组成和显微组织结构进行了分析.结果表明:Fe-Cr-C涂层由（Cr,Fe）₇C₃初生碳化物和菊花瓣状分布共晶碳化物（Cr,Fe）₇C₃与奥氏体组织组成;Fe-Cr-C-Ti涂层由原位合成的TiC相和（Cr,Fe）₇C₃共晶相与奥氏体相构成.这两种涂层与基体之间都是冶金结合.涂层中碳化物TiC的体积分数呈现梯度分布,并且涂层的熔合区和中部区域TiC颗粒形状多为等轴状颗粒,涂层的表层区域部分TiC颗粒多为树枝晶颗粒.与Fe-Cr-C涂层相比较,Fe-Cr-C-Ti涂层的抗开裂性更好.Fe-Cr-C和Fe-Cr-C-Ti两涂层的平均显微硬度约是750HV_0.2,是基体金属的3.2倍,从涂层表面到熔合区相差不大.     

原位生成TaB_2颗粒增强镍基复合涂层的组织与耐磨性

以Ta粉、B粉和Ni60A粉为原料,利用氩弧熔覆技术在Q235钢基体表面制备原位生成TaB_2颗粒以增强Ni基复合涂层。通过金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计以及摩擦磨损试验机对复合涂层的显微组织、物相、显微硬度以及涂层耐磨性进行分析研究。结果表明,镍基复合涂层形成良好,没有气孔和裂纹等缺陷,涂层与基体呈现良好的冶金结合。熔覆层由原位生成的TaB_2颗粒相、Fe-Cr相及Cr_7C_3相组成。TaB_2颗粒弥散分布在基体上,氩弧熔覆涂层的平均显微硬度达到11.50 GPa,比基体Q235钢提高约4倍。在室温干滑动磨损条件下,该熔覆涂层的耐磨性比基体提高约12倍。     

反应等离子喷涂制备原位TiC颗粒增强Fe基金属陶瓷涂层

以钛铁粉、铁粉和蔗糖(碳的前驱体)为原料,采用前驱体热分解复合技术制备了Fe-Ti-C系反应热喷涂粉末,并通过普通等离子喷涂技术原位合成并沉积了TiC/Fe金属陶瓷复合涂层.利用XRD、SEM和EDS研究了喷涂粉末和复合涂层的相组成和显微结构.结果表明:前驱体热分解复合技术制备的Fe-Ti-C反应喷涂粉末粒径均匀,原料粉末颗粒间的结合强度高;所制备的TiC/Fe复合涂层主要由不同含量TiC颗粒分布于金属Fe基体内部而形成的复合片层叠加而成;TiC颗粒大致呈球形,粒径呈纳米级;TiC理论质量分数53%的TiC/Fe金属陶瓷涂层的耐磨粒磨损性能较好,SRV磨损实验中涂层的磨损面积为基体(45钢)的1/25左右.     

氩弧熔覆C-Si/C-Si-Zr复合涂层组织及抗氧化性

为解决石墨电极氧化问题,以Si粉和Zr粉为原料采用氩弧熔覆技术,在石墨电极表面制备出C-Si/C-Si-Zr抗氧化复合涂层。在1 100℃和1 300℃两个不同温度条件下,氧化10 h后,测试C-Si-Zr复合涂层的抗氧化性能。利用SEM、EDS和XRD分别对氧化前后复合涂层的组织结构和物相进行分析,阐述复合涂层的氧化机理。结果表明:复合涂层表面具有金属光泽,平整光滑,与基体之间结合良好、无明显缺陷。在两种不同温度条件下,C-Si-Zr复合涂层中不断增加的Si O2-Zr O2填补了涂层表面缺陷,基体得到有效保护。     

反应火焰喷涂TiC/Fe金属陶瓷复合涂层的组织结构

采用钛铁矿粉、石墨粉和铁粉为主要原料,利用反应火焰喷涂技术成功制备了TiC/Fe金属陶瓷复合涂层. 采用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜等手段,研究了涂层的显微组织结构. 结果表明,反应火焰喷涂TiC/Fe复合涂层主要由TiC和Fe两相组成. 涂层具有多层多相的结构,即由TiC含量不同的片层交替叠加而成;在富TiC片层中,大量的、比较细小的(粒度小于0.5 μm)、大致呈球形的TiC颗粒弥散分布在Fe基体上. 这种显微组织结构有利于改善金属陶瓷涂层的耐磨性能.     

SiC增强镍基耐磨涂层设计及性能分析

Q235的用途极其广泛,特别是应用于生产机械设备,但在对表面硬度要求较高的工作环境下,Q235钢往往无法满足服役条件.通过在Q235的表面采用TIG焊熔覆碳化硅陶瓷颗粒增强镍基金属复合涂层的方法提高其表面硬度和耐磨性.研究了焊接电流、焊接电压、气体流量、电弧长度和焊接速度等工艺参数对复合涂层涂覆质量的影响;分析了碳化硅陶瓷颗粒与镍基钎料的质量含量配比对复合涂层成型性和力学性能的影响;在此基础上分析了涂层的微观组织形貌、硬度和耐磨性;发现涂层材料在焊接过程中熔合线附近向外逐渐冷却依次形成树枝晶,等轴晶,碳化硅陶瓷颗粒增强镍基金属复合涂层使Q235碳钢表面硬度比母材提高3倍左右,是优良的金属陶瓷涂层钎涂材料.     

原位合成TiC-TiB_2复合涂层的组织结构及耐磨性

以Ti粉、B4C粉和Fe粉为原料,利用氩弧熔敷技术在Q235钢基体表面制备出以TiC和TiB2颗粒为增强相的原位自生金属基复合涂层.利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计和滑动磨损试验机对复合涂层的显微组织、硬度和耐磨性进行了研究.实验结果表明:涂层与基体呈冶金结合,无裂纹、气孔等缺陷;氩弧熔敷层组织是由弥散分布的TiC、TiB2颗粒和α-Fe基体组成,TiC呈八面体或花瓣枝晶状,TiB2呈六边形或棒状.涂层中随着B4c质量分数的增加,TiB2由短棒状或六边形变为棒状,TiC的质量分数也随之增加.具有较多棒状TiB2的涂层,其硬度最高、摩擦系数最小,耐磨损性能最好.     

陶瓷涂层/GH202合金界面显微组织的演化

航天发动机工作时,要求燃气通道内表面具有优越的抗高温、抗氧化性能和良好的机械性能.作者在GH202合金制备的火箭发动机关键零件表面加涂高温无机涂层,并通过光学显微镜、扫描电镜、能谱分析及硬度测试,观察和分析了涂层/GH202合金界面显微组织的演化.研究结果表明GH202合金表面高温无机涂层经历了1000℃25℃的50次热循环后,涂层无崩裂、脱落现象,涂层与基体结合牢固,性能良好.在1000℃时的扩散退火过程中,合金中的Cr元素向涂层/基体合金界面扩散,在涂层一侧形成富Cr元素的化合物层,在基体一侧形成富Ti,Al元素的晶间氧化物层;涂层中主要元素Si向金属基体中扩散.为提高涂层与基体合金的结合强度以及涂层的热腐蚀性能提供了依据.     

拉伸螺杆表面真空烧结镍基合金界面组织研究

文章利用真空粉末烧结法在螺杆表面上制备镍基合金涂层,研究了涂层的组织及性能,分析了涂层与钢基体界面形成的特点、涂层的微观硬度分布及耐磨性能。结果表明,所获涂层与基体之间形成了良好的冶金结合,且涂层结构致密,表面具有较高的硬度。     

TC4合金氩弧熔覆TiN复合涂层的组织及耐磨性

为提高钛合金表面性能,以TiN粉和Ti粉为原料,利用氩弧熔覆技术,在TC4合金表面成功制备出TiN增强Ti基复合涂层。采用扫描电镜、X射线衍射仪分析了熔覆涂层的显微组织和物相组成;利用显微硬度仪、摩擦磨损试验机测试了复合涂层的显微硬度和室温干滑动磨损条件下的耐磨性能。结果表明:氩弧熔覆涂层组织均匀致密,熔覆层与基体呈冶金结合,熔覆涂层主要由TiN棒状树枝晶和TiN颗粒组成,复合涂层明显改善了TC4合金的表面硬度,涂层的最高显微硬度可达9.5 GPa;复合涂层在室温干滑动磨损实验条件下具有优异的耐磨性,磨损机制主要是磨粒磨损,其耐磨性较TC4合金基体提高近9倍。     

镍基纳米Al2O3粉末复合电刷镀镀层的耐磨性

为了进一步提高刷镀层的耐磨性 ,在 4 5 #钢基体上刷镀含有纳米 Al2 O3粉末的镍基复合镀层。通过光学金相显微镜、扫描电子显微镜对镀层显微组织进行分析 ,用显微硬度计测定了镀层和基体的硬度 ,在 SRV磨损试验机上进行了磨损试验 ,用表面形貌仪测量了镀层磨损量。试验结果表明 ,加入纳米 Al2 O3粉末的复合镀层的硬度要比单纯的致密镍镀层的硬度高。随着纳米 Al2 O3粉末加入量的增加 ,复合镀层硬度逐渐提高。含纳米 Al2 O3粉末的镍基复合镀层与单纯致密镍镀层相比 ,具有更高的耐磨性 ,将有广泛的应用前景。     

紫外光固化无机-有机复合涂层的制备与性能研究

采用共混法制备了基于环氧丙烯酸酯(EA)的含纳米SiO2粒子的无机-有机紫外光固化复合涂层,并对其结构、热稳定性和物理性能进行了检测.结果表明,纳米SiO2粒子在涂层内部形成了含Si—O—Si的交联网络结构,这种结构有助于改善涂层的热稳定性.SiO2的质量分数为5%时,复合涂层的热稳定性最高.随着SiO2添加量的增加,复合涂层的光泽度降低.加入适量的纳米SiO2粒子可以提高涂层的硬度,当添加量为3%~5%时,复合涂层的铅笔硬度可以达到3H.     

镍基纳米SiC复合镀层的摩擦学性能

为研究镍基纳米 Si C复合镀层的摩擦学性能 ,在A3钢板上制备了该镀层 ,利用扫描电镜对镀层显微组织进行观察 ,通过纳米显微力学探针测量镀层微区硬度 ,在 MM-2 0 0摩擦磨损试验机上对镀层进行磨损试验 ,研究阴极电流密度、温度和镀液中 Si C浓度等主要工艺参数对镀层耐磨性能的影响。结果表明 :Si C颗粒在镀层中分布均匀 ;Si C颗粒附近镀层的硬度是纯镍镀层的 3倍 ,但随着远离 Si C,复合镀层硬度明显下降 ;复合镀层的耐磨性能与普通镍镀层相比有较大幅度的提高 ,在油润滑条件下磨损体积为普通镍镀层的 1/ 8。     

TiC/Fe cermet coating by plasma cladding using asphalt as a carbonaceous precursor

A new Ti-Fe-C compound powder for plasma cladding was prepared by heating a mixture powder of ferrotitanium and asphalt pyro-lyzed as a carbonaceous precursor. The carbon by the pyrolysis of the asphalt acts as a reactive constituent as well as a binder in the compound powder. The TiC/Fe cermet coatings were prepared by plasma cladding with the compound powder. Results show that the Ti-Fe-C compound powder has a very tight structure, which can avoid the problem of the reactive constituent particles being separated during cladding. The TiC/Fe cermet coating presents a typical morphology of plasma cladding coatings with two different laminated layers: one is the composite layer in which the round fine TiC particles (<500 nm) are dispersed within a Fe matrix, the other is the paragentic layer of TiC and Ti2O3. The coating shows high hardness and excellent wear resistance. The surface hardness of the coating is 68 ± 5(HR30N). In the same fretting conditions, the wear area of Ni60 coating is about 11 times as much as the TiC/Fe cermet coating.     

大面积Ni25合金梯度涂层的激光熔覆

激光熔覆是一种有效的金属表面改性方法。本文采用在45号钢上熔覆一层Ni25合金涂层。并对获得的熔覆层进行组织、硬度、耐磨和腐蚀性能的研究。结果表明:激光熔覆后的熔覆层表面的硬度、耐磨性和耐蚀性较基体有很大的提高。     

Al2O3含量对Ni-P-Al2O3化学镀层性能的影响

通过化学镀的方法在45钢表面制得了Ni-P-A12O3镀层,并用维氏硬度计测量样品镀层的硬度,比较了不同A12O3含量对镀层硬度的影响,利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)对镀层的形貌进行观测,对其组织结构进行了分析.结果表明:在基体表面获得了A12O3颗粒均匀分布的Ni-P-A12O3镀层,镀层中主要元素为Ni、P以及Al;在一定含量范围内,镀层中的A12O3含量越高镀层的硬度就越高.     

TiC/Fe cermet coating by plasma cladding using asphalt as carbonaceous precursor

A new Ti-Fe-C compound powder for plasma cladding was prepared by heating a mixture powder of ferrotitanium and asphalt pyrolyzed as carbonaceous precursor. The carbon by the pyrolysis of the asphalt acts as a reactive constituent as well as a binder in the compound powder. TiC/Fe cermet coatings were prepared by plasma cladding with the compound powder. Results show that the Ti-Fe-C compound powder has a very tight structure, which can avoid the problem that reactive constituent particles are separated during cladding. The TiC/Fe cermet coating presents a typical morphology of plasma cladding coatings with two different laminated layers: one is the composite layers in which the round fine TiC particles (<500nm) are dispersed within a Fe matrix, the other is the paragentic layers of TiC and Ti₂O₃. The coating shows high hardness and excellent wear resistance. The surface hardness of the coating is 68±5(HR30N). In the same fretting conditions, the wear area of Ni60 coating is about 11 times as much as the TiC/Fe cermet coating.     

TiC/Fe cermet coating by plasma cladding using asphalt as carbonaceous precursor

A new Ti-Fe-C compound powder for plasma cladding was prepared by heating a mixture powder of ferrotitaniurn and asphalt pyro- lyzed as a carbonaceous precursor. The carbon by the pyrolysis of the asphalt acts as a reactive constituent as well as a binder in the compound powder. The TiC/Fe cermet coatings were prepared by plasma cladding with the compound powder. Results show that the Ti-Fe-C compound powder has a very tight structure, which can avoid the problem of the reactive constituent particles being separated during cladding. The TiC/Fe cermet coating presents a typical morphology of plasma cladding coatings with two different laminated layers： one is the composite layer in which the round fine TiC particles （〈500 nm） are dispersed within a Fe matrix, the other is the paragentic layer of TiC and Ti2O3. The coating shows high hardness and excellent wear resistance. The surface hardness of the coating is 68 ± 5（HR30N）. In the same fretting conditions, the wear area of Ni60 coating is about Ⅱ times as much as the TiC/Fe cermet coating.     

工艺参数对Ni60-Cu/BaF2·CaF2定向结构涂层组织和性能的影响

采用氧乙炔火焰喷涂+感应重熔+强制冷却相结合的复合技术制备了Ni60-Cu/BaF₂·CaF₂定向结构复合涂层,研究了感应重熔参数对Ni60-Cu/BaF₂·CaF₂定向结构复合涂层组织结构、元素分布、微观硬度的影响.研究表明:过低的感应重熔功率(7 kW)不能提供涂层足够的熔化热,不能保证涂层完全的熔融状态,过高的感应重熔功率(15 kW)导致过高的热输入,使基体元素向涂层过量扩散以及组织粗大,硬度降低.当感应重熔功率为10 kW时,定向结构涂层获得了良好的微观组织,涂层中组织致密且柱状晶明显,涂层与基体间的冶金结合带也较为平整,且涂层的硬度值较高.     

Cr靶电流对磁控溅射C/Cr复合镀层性能和结构的影响

使用闭合场非平衡磁控溅射离子镀技术制备了C/Cr复合镀层,并研究了Cr靶电流对C/Cr复合镀层摩擦学性能的影响规律。采用XPS检测了C/Cr复合镀层的化学成分,采用XRD分析了镀层的晶相结构,采用SEM观察了镀层的表面和断口形貌。实验结果表明:使用较小的Cr靶电流能改善镀层表面质量,降低镀层摩擦系数;Cr靶电流过大时,镀层的性能明显下降。