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.     

反应火焰喷涂合成TiC-Fe涂层的反应机理

利用差热分析（ＤＴＡ）、Ｘ－射线分析（ＸＲＤ）等测试手段,研究了反应火 喷涂过程中喷涂粉末（Ｆｅ－Ｔｉ－Ｃ体系）的反应机理,研究结果表明,在反应火焰喷涂合成ＴｉＣ－Ｆｅ涂层中,喷涂粉末在习行过程中的反应是逐步进行的,喷涂距离为１２５～１７０ｍｍ是发生反应的主要区域,在到达工件表面时,反应已基本结束,因此与传统 涂相比,反应火焰喷涂的优势在于,利用廉价原料一步合成、沉积比较昂贵的涂层材料。     

石墨基体等离子喷涂TiC涂层耐烧蚀性能研究

采用等离子喷涂方法在石墨基体上制备出较为致密的Mo黏结层和TiC耐烧蚀涂层,利用SEM,XRD表征氧乙炔烧蚀试验前后涂层的表面形貌与相结构.结果表明:随着烧蚀距离减小,涂层质量烧蚀率呈现先增加后减小的趋势,最终趋于稳定;随着烧蚀时间增大,致密化区域快速增大,涂层质量烧蚀率略有增加.烧蚀过程中涂层经历了点状熔融、线形连接、网状连接和完全致密4个过程.TiC涂层在高温燃流作用下氧化生成TiO2并熔融,在燃流冲刷和表面张力作用下发生黏性流动,形成TiO2致密层,从而减小了机械剥落,降低了涂层质量烧蚀率.     

反应等离子喷涂TiN涂层电化学腐蚀行为

利用电化学阻抗谱等电化学方法及扫描电镜(SEM)技术,研究了反应等离子喷涂TiN涂层在模拟海水中的电化学腐蚀行为. 研究结果表明:TiN涂层的自腐蚀电位高于基体,涂层对基体能起到良好的腐蚀屏蔽作用;腐蚀介质通过涂层的通孔、微裂纹等缺陷渗入涂层与基体的界面腐蚀基体,从而使涂层电阻下降、电容增加,所产生的腐蚀产物在一定程度上可以抑制腐蚀反应的进行,但不会阻止基体局部腐蚀的继续进行. 涂层的孔隙是造成涂层电化学腐蚀的主要原因.     

镍基WC陶瓷等离子喷涂涂层的干滑动摩擦磨损性能

研究了镍基WC陶瓷等离子喷涂涂层随载荷和速度变化的干滑动摩擦磨损性能 ,探讨了涂层的孔隙率、显微硬度及磨损面和磨损后涂层形貌与涂层的磨损机制之间的关系。研究表明 :镍基WC涂层与对磨材料相比具有优良的摩擦磨损性能 ,且随着摩擦速度的增加 ,磨损率增加的幅度很小 ,摩擦因数减小的幅度较大 ,随着摩擦载荷的增加 ,摩擦因数减小和磨损率增加的幅度较小。     

反应喷涂制备Ti-B-C-N涂层的研究进展

从涂层组成、粉末制备方法、喷涂工艺及配方对目前反应喷涂法制备Ti-B-C-N陶瓷涂层的研究进展进行了综述。总结了喷涂工艺、制粉方法与配方对涂层性能的影响,对采用反应喷涂制备Ti-B-C-N陶瓷涂层未来发展方向和研究重点进行了分析与展望。得出结论:选择适当的喷涂工艺、合理的制粉方法和粉末配方是获得优良涂层的关键。     

反应火焰喷涂TiC-Fe涂层的耐磨性能

研究以钛铁,石墨和纯铁粉为原料,用反应火焰喷涂技术制备TiC-Fe金属陶瓷涂层的耐磨性能,结果表明,涂层中富ＴiC和贫TiC片层的显微硬度分别达11．9－13．7GPa和3．3－6．0GPa,在SRV磨损试验机上经20min的干磨擦试验表明,反应火焰喷涂TiC-Fe涂层具有良好的耐磨性能,大约是常规火焰喷涂WC－Ni45金属陶瓷涂层的5倍,综合磨痕的轮廓曲线及其SEM形貌发现,其磨损机理主要是粘着磨损,但也有少量细小的硬质相相剥落。     

等离子喷涂陶瓷涂层结合机理综述

本文介绍了等离子喷涂的基本原理、等离子喷涂陶瓷涂层的特点和等离子喷涂纳米陶瓷涂层结合机理的研究现状,提出了其未来发展的方向。     

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．     

TEM characterization of the TiN coatings fabricated by reactive plasma spraying

The nanostructured TiN coatings were fabricated by the reactive plasma spraying, and the microstructure of the coatings was analyzed by XRD, SEM and TEM. The results show that the coatings are composed of TiN and Ti30 phases, and the coatings have the typical sprayed lamellae structures. The nanoscale grains with particle diameters less than 100 nm are observed in the coatings by TEM, and both fine equiaxed and columnar grains are found simultaneously in the nanostructured TiN coatings. Furthermore, the deformation twins are verified by TEM in the coatings, which are caused by the high cooling rate and the non-uniform temperature distribution in the plasma jet.     

热喷涂高性能陶瓷复合涂层的研究进展

论述了陶瓷复合涂层的种类、制备方法及应用．采用表面涂层热喷涂技术,能在金属基体上制备金属基陶瓷复合涂层、陶瓷与陶瓷复合涂层、梯度功能陶瓷复合涂层和纳米陶瓷复合涂层,这样就把陶瓷材料的特点与金属材料的特点有机结合在一起,赋予材料新的功能．这些复合材料已广泛应用于航天、航空、医学、生物和电子等领域。     

自蔓延反应火焰喷涂复相陶瓷涂层研究

从理论和工艺两个方面讨论了自蔓延高温合成反应火焰喷涂技术的基本规律和影响因素.提出了自蔓延高温合成反应喷涂的基本过程和热喷涂工艺条件下的反应机理,即经历反应孕育、飞行燃烧、碰撞、结构转变与凝固4个阶段形成目标涂层,研究了各工艺参数对涂层组织结构和机械物理性能的影响规律.     

反应等离子熔覆(Cr,Fe)7C3/γ-Fe金属陶瓷复合材料涂层的耐磨性

以Fe-Cr-C合金粉末为原料,采用反应等离子熔覆技术,在45#钢表面制得以原位生成初生相(Cr,Fe)7C3为增强相的新型陶瓷复合材料涂层.利用SEM,XRD,EDS和显微硬度计等分析了涂层的显微组织和硬度,分别在室温干滑动磨损及高温滑动磨损条件下测试了涂层的耐磨性,并讨论了其磨损机理.结果表明,涂层组织包括(Cr,Fe)7C3增强相和γ-Fe固溶体与少量(Cr,Fe)7C3构成的共晶,该涂层在室温干滑动磨损和高温滑动磨损条件下均具有优异的耐磨性.     

碳化铬/铁基自熔合金复合涂层真空反应钎涂

以纯铁粉、硅粉、硼铁粉、铬铁粉、胶体石墨及镍粉为原料,通过真空反应钎涂在低碳钢基体上制备了碳化铬/铁基自熔合金复合涂层,涂层表面光滑、平整且与基体为冶金结合.应用扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪及显微硬度计,研究了涂层的组织结构、成分分布和硬度分布.结果表明:涂层为复合结构,其组织由Fe-Ni固溶体基底和原位合成的六棱柱Cr3C2相组成.涂层与基体间存在过渡区,过渡区内元素和硬度呈梯度分布;涂层表面硬度可达85HR15N以上.     

低功率等离子喷涂WC-Co陶瓷涂层组织

为研究热喷涂工艺对低功率等离子喷涂WC-Co陶瓷涂层的微观组织、相组成和硬度的影响规律,以普通低碳钢Q235A为基体,采用低功率(3～6.6 kW)内送粉等离子喷涂方法,在弧电压恒定、电流增加的条件下,制备不同功率下的涂层.实验结果表明:与传统等离子喷涂WC-Co涂层相比,低功率等离子喷涂WC-Co涂层的显微硬度有所提高,而其脱C率和孔隙率大大降低;涂层中除粉末原有的WC相外,还有喷涂过程中新生成的W2C、Co3W3C和Co3W9C4相.电流增加,涂层中主相WC质量分数降低,而W2C等其他三相的质量分数增多.     

等离子喷涂制备铁基非晶-纳米复合涂层

以一种多元素铁基非晶合金粉末(含C,si,B,Cr,W,Mo,Ni,Fe等)作为喷涂材料,用大气等离子喷涂在316L不锈钢基体上制备涂层.用X射线衍射仪检测涂层的晶型结构,扫描电镜观察涂层的形貌,透射电镜观察涂层的微观组织结构,显微硬度仪测量涂层的显微硬度,纳米压痕仪测量涂层的硬度及弹性模量,并用谢乐公式计算了晶粒尺寸.结果表明:所制备的涂层均匀致密,与基体结合良好;涂层含有非晶和纳米颗粒;这种非晶-纳米复合涂层具有很高的硬度和弹性模量.     

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.