WC含量对定向结构Ni60涂层微观组织及其摩擦性能的影响

采用火焰喷涂和感应重熔+强制冷却复合技术在45钢基体上制备了Ni60/WC定向结构涂层,研究了不同WC质量分数(5%、20%、35%、50%)对定向结构涂层微观组织、硬度和摩擦磨损性能的影响.结果表明：随着WC质量分数的增加,定向结构涂层中靠近界面处的枝晶表现为合并择优生长的趋势;定向结构涂层内的各类硬质相填充于晶界,起到了强化晶界的作用.涂层的硬度随着WC质量分数增加呈现正相关上升趋势,涂层的摩擦系数与磨损率随着涂层中WC质量分数的增加先减小后增大.     

感应重熔Ni60/铝青铜复合涂层的组织及性能

采用高频感应技术对超音速等离子喷涂的预制涂层进行感应重熔处理,采用OM、SEM、XRD、显微硬度计和销盘式摩擦磨损试验机对重熔前后涂层组织结构、显微硬度及摩擦磨损性能进行研究,研究了高频感应重熔对复合涂层组织结构及其性能影响.结果表明:经感应重熔处理后,结合界面形成了明显冶金结合,涂层组织结构显著细化,并在不同的区域具有不同的晶粒形态,界面附近区域取向生长特征明显.重熔前涂层硬度自内向外呈下降趋势,而重熔后涂层表现为自内向外略为增加趋势.相对于预制涂层来说,感应重熔处理后涂层摩擦系数增大,而耐磨性成倍提高.     

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.     

感应重熔对高速轧机轴承热喷涂层微观组织性能的影响

为了改善高速轧机轴承热喷涂层的微观组织性能,采用感应重熔技术对GCr15轴承钢表面预制备的高能火焰喷涂Ni60A涂层进行感应重熔处理,并利用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计对感应重熔前后涂层的孔隙率、微观组织、显微硬度等进行对比研究,探讨感应重熔对涂层以及界面微观组织、显微硬度的影响.结果表明,高能火焰喷...     

EB-PVD制备ZrO2涂层的微观组织结构研究

采用电子束物理气相沉积法在不锈钢基体上制备了氧化钇部分稳定氧化锆陶瓷涂层。利用XRD、XPS、SEM、AFM对涂层的相结构、化学成分、表面形貌进行了实验分析。结果表明,氧化锆涂层为四方相氧化锆,并不同程度存在织构现象。随着基体温度的升高,涂层中的晶粒尺寸在逐渐长大。涂层表面的小颗粒为柱状晶的上表面,涂层表面的粗糙度随着靶基距的升高而变小。涂层表面Zr-O结合态为Zr4+,而涂层内部存在少量的缺氧现象。     

Ti6Al4V合金表面激光重熔Ni60B+TiN喷涂层的组织与性能

为解决钛及钛合金的耐磨性能，在Ti6Al4V表面进行激光重熔NiCrBSi TiN合金喷涂层的试验，利用XRD和SEM对熔覆层进行了分析，测试了显微硬度和涂层的耐磨性能。结果表明：通过优化工艺参数可获得连续的、均匀的、无裂纹和气孔的熔覆层，熔覆层主要由γ-Ni、TiN、NiB、Cr2Ti和Ti2Ni组成，在结合区热影响区的界面有大约4-5μm的扩散层，熔覆层的平均硬度达l076～l355HV，稀释区为800HV。     

环境温度对AT13增强Ni基涂层摩擦学性能影响

以金属Ni和Al_2O_3-TiO_2粉末为原料,利用机械混合法制备Ni与Al_2O_3-TiO_2质量比为9∶1的复合粉末。采用大气等离子喷涂技术在20钢表面制备复合涂层,在干摩擦条件下,采用QG-700型摩擦磨损试验机,分别在20℃、200℃和500℃环境温度条件下,测试了复合涂层的摩擦磨损性能。采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)表征复合涂层的组织及磨损形貌,分析其磨损机制。研究结果表明:复合涂层呈典型的层片状结构,以Ni、NiO、TiO和α-Al_2O_3相为主。随着环境温度的升高,复合涂层的摩擦因数和磨损率均呈现出先增大后减小的趋势,磨损机制由片状剥落转变为磨粒磨损。     

镍基-WC烧结涂层的组织与性能

为了获得镍基一WC涂层制备工艺对组织及耐磨性能的影响规律,采用炉内烧结技术制备镍基-WC涂层,采用光学显微镜、扫描电镜分析涂层的组织,XRD分析涂层的相组成和结构,并研究涂层的摩擦学性能．结果表明,1250℃烧结、保温20min的工艺最优,获得的涂层组织致密、涂层以镍基固溶体上分布硬质相,硬质以WC和Cr23C6为主;涂层具有良好的耐磨性能．     

Ag对Ag-ZnO纳米抗菌涂层微观结构和性能的影响

外固定器作为最常见的固定装置在开放性骨折手术中被大量应用,但其配合使用的螺钉存在易感染的问题。采用射频磁控溅射技术制备Ag-ZnO/Ti纳米复合涂层附着于Ti6Al4V螺钉表面,能够有效减少细菌的粘附。通过调整靶材拼接的比例,探究了不同Ag含量的复合涂层微观形貌对Ti6Al4V螺钉抗菌性能的影响。结果表明,当Ag、ZnO、Ti靶材的拼接体积比为2∶2∶96时,Ag-ZnO/Ti纳米复合涂层中Ag质量分数达到1.85%,其表面粗糙度为4.24 nm,涂层表面平整光滑且具有疏水性,有利于减少细菌的粘附。涂层细胞毒性符合生物安全标准,且抗菌率高达99.62%。     

预制层结构对CZTS薄膜微观组织和光学性能的影响

研究了叠层顺序对磁控溅射沉积铜锌锡硫（CZTS）吸收层的微观结构、表面形貌和光学性能的影响.试验结果表明：当预制层结构为Cu/ZnS/SnS₂时,制备的CZTS薄膜在（112）晶面具有择优生长取向,并具有较好的结晶一致性,在288,335和368 cm^-1处呈现出特征拉曼（Raman）峰,薄膜表面晶粒较大、形状规则、薄膜空隙较少、比较致密,可见光范围内的吸收系数较高,光学带隙1.5 eV,适合作为CZTS薄膜太阳能电池的吸收层;当预制层结构为SnS₂/Cu/ZnS和ZnS/SnS₂/Cu时,由于在预制层硫化过程中造成一定的Zn和Sn流失,使CZTS薄膜中含有CuS杂相,导致薄膜表面质量下降,禁带宽度增加,不适合做CZTS薄膜太阳能电池的吸收层.     

金属陶瓷基体特性对TiAlN涂层微观结构和性能的影响

Ti(C,N)基金属陶瓷是以 TiC、TiN、Ti(C,N)等为基,Ni/Co为粘结剂,并添加 WC、Mo₂C、TaC、VC 等碳化物改善其组织性能,采用粉末冶金方法制备的多相固体材料,具有高红硬性、高耐磨性、低摩擦系数和低热导率,高的化学稳定性等优点。Ti(C,N)基金属陶瓷刀具对高速加工中软钢有很大的优越性:被加工工件表面尺寸精度和光洁度高,可实现以车代磨。在切削加工中,刀具的性能对加工表面质量和加工效率有着重大的影响。涂层具有高的耐磨性、耐热性、高的化学稳定性等优点,可使切削刀具的使用寿命大幅度提高。当前80%–90%以上的切削刀具都会涂层,而这些涂层工艺主要是针对硬质合金而设计的。金属陶瓷被视为硬质合金未来最有潜力的替代品。要实现Ti(C,N)基金属陶瓷对硬质合金的替代,Ti(C,N)基金属陶瓷的可涂层性、涂层过程中的生长机理以及金属陶瓷基体与涂层的匹配性需要系统的研究。涂层与基体材料两者总是相互影响,基体的化学成分与结构会直接影响涂层的形核生长,而涂层的结合强度与硬度等性能直接决定了涂层能否被运用。鉴于此,本文制备了不同WC含量的TiAlN涂层金属陶瓷,并采用微观组织观察、结合强度与纳米压痕检测和切削加工试验研究了不同WC含量的金属陶瓷基体对TiAlN涂层的微观结构与性能的影响。结果表明沉积在不同基体上的TiAlN涂层具有柱状晶粒结构。且随着WC的增加,TiAlN的强度比I₍₁₁₁₎/I₍₂₀₀₎和附着力逐渐增大。当基体中没有WC时,TiAlN涂层的择优取向为（200）晶面。 随着WC的加入,TiAlN涂层的择优取向变为(111)和(200)晶面。涂层与基体的结合强度最大的区别在于基体的微观结构和成分。含15wt% WC的金属陶瓷基体涂层的H/E和H3/E2最高,耐磨性最好。     

沉积位置对化学气相沉积SiC涂层微观组织的影响

利用化学气相沉积法在C／C复合材料表面制备了SiC涂层，并借助扫描电子显微镜和X射线衍射等手段对不同位置沉积产物的微观形貌、相组成以及厚度进行了测试，推导出了沉积位置与反应气源过饱和度的定性关系，分析了反应气源过饱和度对SiC涂层形貌、晶粒尺寸以及涂层厚度的影响．研究结果表明：沿着沉积炉内气体流动的方向，反应气源的过饱和度逐渐降低，沉积所得pSiC涂层形貌由颗粒状向须状转变，晶粒尺寸与涂层厚度逐渐减小。     

微束等离子喷涂工艺条件对Cu涂层组织和性能的影响

采用微束等离子喷涂系统在2.8-4.2kW的小功率条件下制备了Cu涂层，研究了电弧功率，工作气体流量和喷涂距离对粒子速度与涂层显微组织结构和硬度的影响。试验结果表明，电弧功率与喷涂距离对粒子速度的影响不明显，但工作气体流量对粒子速度的影响较大，电弧功率与喷涂距离对涂层的硬度影响较大，而工作气体流量对涂层的硬度影响较小。分析表明，粒子的温度对涂层硬度有较大的影响，采用微束等离子喷涂制备的Cu涂层硬度与用传统等离子喷涂设备在30kW下制备的涂层硬度相当。     

等离子喷涂Ni60A/MoS_2复合润滑涂层摩擦学特性研究

在UMT-2微观磨损试验机上研究了等离子喷涂Ni60A/MoS2复合润滑涂层的摩擦学特性,且对摩擦表面进行了SEM观察和分析.研究结果表明:随着MoS2含量的增加,摩擦因数显现先减小后增大的趋势,并在MoS2的质量分数为40%时达到最小值.随着载荷的增加磨损量明显增大,当载荷由80 N变化到120 N时,载荷对磨损的影响较为显著,120 N时的磨损量大约为80 N时的1.7倍左右,载荷对摩擦因数也有较大的影响,等离子喷涂涂层的主要磨损失效形式为磨粒磨损和粘着磨损.     

偏压对磁控溅射TiN涂层微观结构及性能的影响

采用高功率脉冲磁控溅射技术在GH169高温合金表面沉积了TiN纳米涂层,利用XRD、SEM、纳米压痕仪等研究了负偏压对涂层的晶体结构、表面形貌、涂层厚度及力学性能的影响。结果表明:随着负偏压从50 V增加到200 V,TiN(111)晶面择优取向,涂层晶粒细化,致密度增加,表面粗糙度减小,涂层沉积速率降低(涂层厚度减小),涂层硬度和弹性模量呈现先减小后增大再减小的趋势,而膜基结合强度则是先增加后降低。当负偏压为150 V时,TiN涂层晶粒尺寸最小,致密度最好,综合力学性能最佳。     

冷喷涂NiCoCrAlY涂层的微观性能研究

运用冷喷涂技术制备了NiCoCrAlY合金涂层,通过扫描电镜和能谱仪对涂层表面以及横截面的微观结构、喷涂粒子之间的结合变形情况进行了观察和成分分析,运用显微硬度计对制备的NiCoCrAlY合金涂层内部的显微硬度进行了测量。结果表明,只有使用氦气作为载气时才能运用冷喷涂技术制备出NiCoCrAlY合金涂层,使用空气和氮气作为载气时无法制备;在不同粉体成分下,NiCoCrAlY合金粉体的沉积特性不同,所制备的涂层微观性能也不同。     

定向凝固微观组织的Monte Carlo模拟

应用Monte Carlo方法模拟了定向凝固条件下微观组织的形成过程,还模拟了双向凝固、四边由表向里凝固及整体凝固的微观组织形成过程,模拟结果与实际情况非常接近.同时分析了Monte     

冷喷涂NiCoCrAIY涂层的微观性能研究

运用冷喷涂技术制备了NiCoCrAIY合金涂层.通过扫描电镜和能谱仪对涂层表面以及横截面的微观结构、喷涂粒子之间的结合变形情况进行了观察和成分分析.运用显微硬度计对制备的NiCOCrAIY合金涂层内部的显微硬度进行了测量.结果表明.只有使用氦气作为载气时才能运用冷喷涂技术制备出NiCoCrAIY合金涂层.使用空气和氯气作为载气时无法制备;在不同粉体成分下.NiCoCrAIY合金粉体的沉积特性不同.所制备的涂层微观性能也不同.     

低压等离子喷涂NiCOCrAlYTa涂层的组织结构及抗氧化性能

采用低压等离子喷涂在Co基高温合金K640基体上制备NiCoCrAlYTa涂层,通过XRD,SEM和EDS等方法研究低压等离子喷涂涂层和真空退火后涂层的形貌、相结构及抗氧化性能.研究结果表明:低压等离子喷涂涂层主要由γ-Ni,γ'-AlNi3和极少量的β-NiAl等相组成,元素分布均匀,涂层为典型的片层状结构,沉积界面处存在少量孔洞:真空退火处理过程促进了β-NiAl相的析出,衍射峰尖锐,元素分布不均匀,Al和Y向涂层表面扩散,Cr富集于涂层与基体的界面处;真空热处理涂层表面在氧化初期形成较多孔洞,导致涂层抗氧化能力降低.