高速电弧喷涂药芯焊丝涂层的组织与性能

探讨了高速电弧喷涂工艺对低碳马氏体型、高硬度耐磨型、7Cr1 3型马氏体不锈钢三种药芯丝材涂层耐磨性、抗热震性及金相组织的影响 .试验结果表明 :涂层的组织与电流的关系是随着电流加大 ,涂层盘状搭接形态的流线状减弱 ,层与层之间发生粒子的相互重溶过程 ,粒子铺展性好 ,分布均匀 ,晶粒变得细小 .因此 ,耐磨性及抗热震性随电弧电流的增加而增强     

激光重熔高速电弧喷涂FeNiCrAl涂层的组织与断裂韧性

采用激光技术对高速电弧喷涂FeNiCrAl涂层进行重熔处理.分析了重熔前后涂层的组织结构、物相成分、显微硬度与断裂韧性.结果表明:重熔后,喷涂层片层状堆叠结构与孔隙得到消除,组织结构变得均匀、致密,涂层与基体由机械结合变为冶金结合.喷涂层物相主要有α-Fe及金属间化合物AlFe₃,AlFe和Al_0.4Fe_0.6,重熔后,生成了新相Fe-Cr,［Fe, Ni］固溶体和碳化物NiC_○x.重熔后涂层的平均显微硬度为7.79GPa,约为基体硬度(2.5GPa)的3倍,约为喷涂层硬度(6.0GPa)的1.3倍.载荷为4.9,9.8N时,喷涂层的压痕尖头出现裂纹,涂层平均断裂韧性为1.20MPa·m^1/2,载荷为2.94~9.8N时,重熔后涂层的压痕尖头均没有观察到裂纹.     

电弧喷涂防磨损涂层性能评价

采用电弧喷涂法在45^#钢表面制备了1Cr13，3Cr13，T8三种防磨损涂层，通过硬度、强度、磨损试验性能测试、用碳硫分析仪检测其碳元素含量及在金相显微镜上观察其组织形貌的方法，对3种涂层的性能给出了综合评价。研究结果表明，3Cr13涂层的硬度、强度及耐磨性均大大高于1Cr13涂层和T8涂层。T8涂层的强度及耐磨性均低于1Cr13涂层，而硬度却高于1Cr13涂层。铬元素对改善3Cr13涂层性能比改善1Cr13涂层性能所做贡献大，因此应优先选用3Cr13涂层对轴件进行修复及表面强化。T8涂层中由于碳元素被大量烧损，导致涂层氧化严重，孔隙率高，这是造成涂层硬度和强度不高及耐磨性较差的主要原因。     

增强相对高速电弧喷涂Fe-Al涂层性能的影响

采用添加增强相的Fe—Al粉芯丝材和高速电弧喷涂技术(HVAS)原位合成了复合涂层．对添加了不同增强相的涂层组织和性能进行了研究,分析了陶瓷增强相的选择对涂层物理和化学性能的影响．结果表明,对高速电弧喷涂Fe—Al／WC涂层和Fe—Al／Cr3C2涂层的性能比较显示,在丝材中添加Cr3C2增强相对比添加WC增强相,可以显著提高铁铝涂层的耐冲蚀以及耐腐蚀性能,明显提高涂层的常温耐磨损性能,并有效提高涂层的结合强度．     

电弧喷涂黄铜及铜——不锈钢伪合金组织及性能的研究

在A3钢基体上喷涂黄铜,黄铜－不锈钢伪合金涂层,探讨喷涂电压变化对涂层组织、耐磨性能和抗热震性能的影响,试验结果表明：电压增加,涂层的耐磨性、抗热震性下降。     

电弧喷涂工艺参数对Cr13型不锈钢涂层组织和性能的影响

使用CMD-AS1620型电弧喷涂设备,以低碳钢为基材,选用1Cr13、3Cr13两种不锈钢丝材为电弧喷涂材料制备了不同工艺参数下的涂层,对比了不同材料、不同工艺参数下制备的电弧喷涂涂层的组织和性能,通过实验分析了工艺参数对Cr13型不锈钢涂层组织和性能的影响,结构表明:采用低的喷涂电压、大的喷涂电流、近的喷涂距离和低的喷涂压力,可以减少涂层中的氧化物、降低孔隙率,控制涂层的碳元素烧损,得到致密的高硬度的涂层.     

工艺参数对电弧喷涂Zn-15%Al涂层结合强度的影响

本文采用正交试验方案研究了电弧电压、电弧电流、喷涂距离、空气压力对超音速电弧喷涂Zn-15%Al合金涂层结合强度的影响。结果表明,空气压力对涂层结合强度的影响最大,当空气压力为0.7MPa时,涂层的平均结合强度达到28MPa。确定了喷涂Zn-15%Al合金线材的最佳工艺参数组合:电弧电压29V,电弧电流210A,喷涂距离为160mm,空气压力为0.7MPa。     

电弧喷涂涂层防腐性能的研究现状和展望

本文介绍了电弧喷涂的防腐蚀性能,比较分析电弧喷涂涂层防腐性能,重点介绍电弧喷涂复合涂层防腐性能的研究现状;提出了电弧喷涂复合涂层研究发展方向。     

电弧喷涂工艺参数对涂层结合强度的影响

用正交设计试验方案，在钢基材上采用电弧喷涂制备铝涂层，进行涂层结合强度试验，获得了最佳喷涂工艺参数组合，并探讨了涂层厚度与结合强度间的关系。     

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.     

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。     

Microstructure and high-temperature wear properties of in situ TiC composite coatings by plasma transferred arc surface alloying on gray cast iron

In this work, an in situ synthesized TiC-reinforced metal matrix composite (MMC) coating of approximately 350–400μm thick-ness was fabricated on a gray cast iron (GCI) substrate by plasma transferred arc (PTA) surface alloying of Ti–Fe alloy powder. Microhard-ness tests showed that the surface hardness increased approximately four-fold after the alloying treatment. The microstructure of the MMC coating was mainly composed of residual austenite, acicular martensite, and eutectic ledeburite. Scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction analyzes revealed that the in situ TiC particles, which were formed by direct reaction of Ti with carbon originally contained in the GCI, was uniformly distributed at the boundary of residual austenite in the alloying zone. Pin-on-disc high-temperature wear tests were performed on samples both with and without the MMC coating at room temperature and at elevated temperatures (473 K and 623 K), and the wear behavior and mechanism were investigated. The results showed that, after the PTA alloying treatment, the wear resistance of the sam-ples improved significantly. On the basis of our analysis of the composite coatings by optical microscopy, SEM with energy-dispersive X-ray spectroscopy, and microhardness measurements, we attributed this improvement of wear resistance to the transformation of the microstruc-ture and to the presence of TiC particles.     

Sn微合金化无铅易切削Al-Mg-Si合金的组织与性能

采用力学性能测试、X射线衍射物相分析、扫描电子显微分析、透射电镜分析和金相实验方法研究了不同处理态Sn微合金化的无铅易切削Al-Mg-Si合金棒材的显微组织与性能。研究结果表明:合金的最佳时效工艺为170℃／8 h,在此条件下,合金棒材的抗拉强度为351 MPa,屈服强度为336 MPa,延伸率为13．5％;合金的物相组成为铝基固溶体、主要强化相Mg2Si和CuAl2以及低熔点组织组成物Mg2Sn Sn;低熔点组织组成物Mg2Sn sn以及时效析出相Mg2Si和CuAl2使合金具有良好切削性能和较高强度。     

电弧喷涂铝涂层的抗高温空气氧化性能

采用电弧喷涂技术在Q235钢基体上制备铝涂层。用Q235钢、铝涂层和封孔铝涂层3种试样进行400℃和500℃涂层氧化和失效试验,并绘制了氧化动力学曲线。结果表明,在500℃以下,在Q235钢基体上电弧喷涂铝涂层和封孔铝涂层可以提高试样的抗氧化能力,但只是在短期内有效。在相同的温度下,封孔铝涂层试样氧化速度最低,铝涂层试样和Q235钢试样的氧化速度大约分别是它的2倍和3倍。氧化过程中,氧化气体渗透到涂层内部,Al2O3膜不断生成、破碎和剥落,并在涂层颗粒机械结合部位堆积,产生的张应力造成涂层的内聚强度降低,塑性和密封性能变差,防腐作用减弱,这是涂层氧化和失效的主要原因。     

电弧喷涂铝涂层的抗高温空气氧化性能

采用电弧喷涂技术在Q235钢基体上制备铝涂层。用Q235钢、铝涂层和封孔铝涂层3种试样进行400℃和500℃涂层氧化和失效试验，并绘制了氧化动力学曲线。结果表明，在500℃以下，在Q235钢基体上电弧喷涂铝涂层和封孔铝涂层可以提高试样的抗氧化能力，但只是在短期内有效。在相同的温度下，封孔铝涂层试样氧化速度最低，铝涂层试样和Q235钢试样的氧化速度大约分别是它的2倍和3倍。氧化过程中，氧化气体渗透到涂层内部，Al2O3膜不断生成、破碎和剥落，并在涂层颗粒机械结合部位堆积，产生的张应力造成涂层的内聚强度降低，塑性和密封性能变差，防腐作用减弱，这是涂层氧化和失效的主要原因。     

氩弧熔敷原位自生WC复合涂层组织及耐磨性

为提高采煤机中截齿的耐磨性能,利用氩弧熔敷技术,在35CrMnSi钢表面制备WC增强Ni基复合涂层。利用OM、SEM、XRD和EDS分析复合涂层的显微组织,采用显微维氏硬度仪测试复合涂层的显微硬度,并测试涂层在室温磨损条件下的耐磨性能。结果表明：氩弧熔敷涂层组织均匀致密,熔敷涂层与基体呈冶金结合,主要由WC、W：C、T—Ni、（Fe,Cr）23,C6等物相组成;WC颗粒呈弥散分布,颗粒尺寸为1txm;熔敷涂层可以改善基体的表面硬度,最高显微硬度可达12．6GPa;熔敷涂层在室温冲击磨粒磨损实验条件下,具有优异的耐磨性,磨损机制主要是磨粒磨桶．其耐磨性较35CrMnSi基体提高近12倍。     

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.     

镁合金表面氩弧熔覆Al-Si基SiC复合涂层组织及耐磨性

采用氩弧熔覆方法作为镁合金材料表面强化,是一项全新技术,在AZ31B镁合金基体表面制备10%Si C粉末+Al-Si合金粉末的复合涂层,利用X射线衍射仪、光学显微镜和扫描电子显微镜分析涂层的物相组成和显微组织;利用显微维氏硬度计和干滑动摩擦磨损实验机测试复合涂层在室温下的显微硬度和摩擦磨损性能。结果表明:氩弧熔覆涂层与基体界面具有良好的结合,无气孔、夹杂、裂纹等缺陷;熔覆层主要由Mg2Si、Mg2C3、Mg17Al12、Al3.21Si0.47等物相组成;熔覆层内部主要由黑色块状组织组成,尺寸为2~5μm;由于在氩弧熔覆过程中生成了新的物相使得涂层的显微硬度提高,涂层平均硬度可达2.5 GPa,是AZ31镁合金基体的4倍;基体的平均摩擦系数约为0.7,10%Si C氩弧熔覆层摩擦系数约为0.57,摩擦系数明显降低;熔覆涂层的相对耐磨性较基体提高近5倍。     

新型铁基高温合金成分及组织分析

研究了新型铁基高温合金中各合金元素的成分含量及作用,通过理论分析和实验过程找到各种合金元素的最佳配比,并进行合金化设计。运用X-射线衍射仪、光学显微镜、硬度计等测试手段和电化学分析方法,探讨了合金成分、热处理工艺对新型铁基高温合金的组织及性能的影响。结果表明:奥氏体型耐热钢经固溶—时效处理后,其组织为奥氏体基体以及弥散分布的碳化物M6C,M23C6,MC和金属间化合物Laves相而M6C和Laves相为主要的高温强化相。