低温微磨料气射流加工的硬脆材料耐冲蚀性能对比

低温微磨料气射流加工硬脆材料时,其变脆易被冲蚀去除。对碳化硅(SiC)、氮化硅(Si3N4)、钇稳定氧化锆(YSZ)、99氧化铝(99 Al2O3)、石英玻璃5种硬脆材料进行低温微磨料气射流加工对比实验,探究加工压力、冲击加工角度及加工次数等工艺参数对5种硬脆材料的冲蚀去除率、低温冲蚀槽三维形貌及表面轮廓的影响,优选出低温下耐冲蚀性能良好的硬脆材料。结果表明:随着加工压力和加工次数增加,5种材料的冲蚀去除率都不断增大;随着冲击加工角度变化,5种材料的低温冲蚀槽体积也在变化,并在加工角度为90°的垂直加工角度附近时达到最大;在相同的加工工艺参数下,Si_(3)N_(4)材料的冲蚀去除率最小,其最大低温冲蚀槽深度只有20μm,SiC材料的与其相差不大,YSZ和99 Al_(2)O_(3)的冲蚀去除率依次增大,但石英玻璃材料的冲蚀去除率最大且远大于其他4种材料的。同时,Si3N4的低温冲蚀槽槽形不明显,且其表面较平整,去除量最小,因而耐冲蚀性能最佳。

高硬度多微孔小型零件激光表面精密熔覆钴基合金涂层提高耐冲蚀性能研究

高硬度多微孔小型零件的结构特点为其表面熔覆强化带来了较大难题。采用辅助工艺装置及同轴送粉激光熔覆方法对以阀座为代表的高硬度多微孔小型零件进行激光表面熔覆钴基合金涂层强化处理。采用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计及激光显微镜等分析、测试仪器对激光熔覆层宏观形貌、微观组织及显微硬度进行表征,采用燃油喷射试验台对激光熔覆及未熔覆处理阀座使用寿命进行对比考核测试。结果表明,采用纯铜辅助工艺装置,在保证熔覆层良好成形的同时,避免了高硬度小型零件在激光熔覆过程中烧蚀、高温回火等现象的产生,有效解决了小型零件激光熔覆难题。采用镶嵌碳棒的方法有效地解决了熔覆层堵塞微孔的难题。激光熔覆后的钴基合金涂层主要由γ-Co、CoCx、Cr23C6、W5Si3等相组成,微观组织表现为由枝晶及共晶组成的亚共晶组织。熔覆层与基体之间形成了良好的冶金结合。激光熔覆处理后的阀座表面耐油流冲蚀性能明显增强,使用寿命提高40%。

激光重熔对Al_2O_3-40%TiO_2等离子喷涂层耐冲蚀性能的影响

利用等离子喷涂方法制备Al_2O_3-40%TiO_2涂层,对涂层进行激光重熔处理.分别对等离子喷涂层和激光重熔涂层进行耐冲蚀磨损性能试验,研究了激光重熔对Al_2O_3-40%TiO_2等离子喷涂层耐冲蚀性能的影响.结果表明,激光重熔消除了Al_2O_3-40%TiO_2等离子喷涂层的层状结构,使得等离子喷涂层中γ-Al_2O_3转变为α-Al_2O_3,形成了α-Al_2O_3+TiAl_2O_5稳定结构.激光重熔后的涂层组织致密均匀、硬度高,具有冶金结合特征,使得耐冲蚀性能得到极大提高,其磨损特征为冲蚀粒子冲击作用下产生的裂纹、破碎与块状剥落.

304不锈钢热浸镀铝工艺及镀层的耐冲蚀性能

为提高304不锈钢在实际工况中应用时的耐腐蚀性能,采用熔剂法对304不锈钢热浸镀铝,并对镀铝层进行扩散退火处理,通过厚度测试,形貌观察及成分分析优选了热浸镀工艺及扩散退火工艺,并采用冲刷腐蚀试验研究了最佳工艺制备的镀层的冲蚀性能。结果表明:304不锈钢热浸镀Al-3.0%Si-0.5%RE,在740℃左右浸镀15min时,镀层厚度为100μm左右;在820℃扩渗4 h,获得了较好的扩渗层,其厚度约为115μm;冲蚀时间达到120 h时,经最佳条件热浸镀铝+扩散退火处理后镀层的冲蚀失重速率最小,为0.092 g/(h·m2),未热浸镀铝及扩散退火处理的304钢原始试样的冲蚀失重速度相对较快,其冲蚀腐蚀速率为0.121 g/(h·m^2),约为热浸镀铝试样的1.32倍。

HVOF/AC-HVAF热喷WC-10Co-4Cr涂层的耐冲蚀性能

采用高速火焰热喷涂系统(HVOF/AC-HVAF)在0Cr13Ni5Mo不锈钢表面制备了三种组织结构不同的WC-10Co-4Cr涂层,通过料浆罐冲蚀试验机对三种涂层和0Cr13Ni5Mo基材的冲蚀行为和冲蚀机制进行了研究,重点分析涂层组织与耐冲蚀性能的关系.结果表明,三种涂层的耐冲蚀性能均优于0Cr13Ni5Mo基材,冲蚀失重仅为基材的6%~35%,组织越均匀、致密的涂层耐冲蚀性能越优.低攻角冲击时,涂层冲蚀机制以粘结相去除,WC颗粒剥落为主,基材冲蚀机制主要为微切削;高攻角冲击时,涂层冲蚀机制以涂层剥落为主,基材的冲蚀机制主要为变形磨损.涂层的组织决定了不同试验条件下涂层的冲蚀行为和冲蚀机制.

Fe_3Al/TiC复合材料的耐高温冲蚀性能

研究了Ｆｅ３Ａｌ／ＴｉＣ复合材料在高浓度ＳＯ２ 和ＳｉＯ２ 细颗粒气流中的耐高温冲蚀磨损性能，并与Ｆｅ３Ａｌ 基合金和钴基高温合金在同等实验条件下进行比较．结果表明：Ｆｅ３Ａｌ／ＴｉＣ复合材料的高温抗冲蚀性优于２ 种对比材料．ＳＥＭ 分析显示：Ｆｅ３Ａｌ／ＴｉＣ复合材料的冲蚀表面形貌以薄片屑形成机制为主．

Al含量对CoCrFeNiTi_(0.5)高熵合金涂层耐冲蚀和耐腐蚀性能的影响

利用激光熔覆技术制备了Al_(x)CoCrFeNiTi_(0.5)(x=1.0、1.5、2.0、2.5(原子比),简记为Al_(x))高熵合金涂层,研究Al含量对涂层组织结构、显微硬度、耐冲蚀和耐腐蚀性能的影响。实验结果表明,随着Al含量的增加,Al_(x)CoCrFeNiTi_(0.5)高熵合金涂层的相结构由简单的FCC+BCC无序固溶体逐渐转变为无序BCC+有序BCC的混合结构,同时涂层的硬度显著提高。AlCoCrFeNiTi_(0.5)高熵合金涂层表现出塑性材料的冲蚀磨损特征,在低冲蚀角(30°)、中冲蚀角(60°)和高冲蚀角(90°)下,其冲蚀磨损率仅分别为同条件下06Cr16Ni5Mo不锈钢的56.09%、59.33%和60%,耐冲蚀磨损性能优异。Al_(x)CoCrFeNiTi_(0.5)高熵合金涂层的耐蚀性随着Al含量的增加逐渐降低。适当添加Al不仅可以提高CoCrFeNiTi_(0.5)高熵合金涂层的耐冲蚀磨损性能,而且合金具有很好的耐腐蚀性能。

IN718合金表面脉冲直流PCVD法制备TiN涂层的高温耐冲蚀性能

以N2、TiCl4、H2气体为原料,利用脉冲直流等离子体化学气相沉积技术(Pulsed-DCPCVD)在IN718合金表面制备TiN涂层,研究涂层的微观结构及相组成,并进一步表征了涂层样品在400℃下的耐冲蚀性能。结果表明,脉冲直流PCVD法制备的涂层主要由TiN相和少量的TiO2相和Ti2N相组成,随着脉冲时间的延长,TiN涂层的致密度提高,但厚度均匀性变差。以脉冲/直流交替工艺方法制备的TiN涂层在400℃下具有较好的耐冲蚀性能。

短切碳纤维对泵用SiC复合陶瓷强度与耐冲蚀性影响研究

将0.5 mm、1 mm和3 mm的短切碳纤维分别加入SiC树脂复合陶瓷中,研究不同短切碳纤维长度对SiC复合陶瓷抗折强度和耐冲蚀性能的影响。研究结果表明,添加短切碳纤维后,试样的体积密度从2.45降低至2.32 g/cm^(3),而显气孔率变化不大,维持在4%。随着添加短切碳纤维长度的增加,试样的抗折强度显著提升,从61.57 MPa增加至71.67 MPa。添加3 mm的短切碳纤维后,试样的抗折强度更加稳定,多个试样间的差距显著降低。添加不同长度短切碳纤维后,试样的常温耐冲蚀性无明显变化,一次和二次冲蚀损失体积分别维持在0.033 cm^(3)和0.045 cm^(3)左右。SiC树脂复合陶瓷浇注料的制备过程中,添加3 mm的短切碳纤维可以有效提升抗折强度,同时保持复合陶瓷优秀的耐冲蚀性能。

PS-PVD热障涂层显微结构对耐侵蚀性能的影响研究

采用等离子喷涂物理气相沉积(PS-PVD)技术开展了热障涂层梯度结构调控研究,通过调整喷涂送粉速率,在底部、中间和顶部沉积阶段制备了五种不同的热障涂层,对热障涂层的显微组织、粗糙度、孔隙率、耐熔盐腐蚀和耐粒子冲蚀性能进行表征,阐明了显微结构变化对热障涂层耐侵蚀性能的影响。研究表明:送粉速率的变化对PS-PVD热障涂层羽柱状结构的沉积有显著的影响,低送粉速率下,涂层底部结构比较致密,当送粉速率增大时,由于粉末颗粒在喷涂过程气化不充分,未熔粒子增加,羽柱状顶部结构趋向致密结构转变,涂层顶部孔隙率下降,表面粗糙度降低。送粉速率由底至顶梯度递增制备的涂层表现出较高的耐熔盐腐蚀性能和耐粒子冲蚀性能。

环氧胶粘纳米涂层冲蚀磨损性能研究

向环氧树脂胶粘涂层中分别加入粉煤灰、纳米SiO2,通过改变磨料的粒度和含量,冲蚀的转角和转速,研究其耐冲蚀磨损性能。通过实验推荐了具有较好耐冲蚀能力的环氧树脂的最佳配方。

耐温耐磨有机硅基复合涂料的冲蚀磨损研究

研究了陶瓷颗粒增强体 ( Si C、Al2 O3)及不同冲蚀条件对有机硅基复合材料涂料 (以下简称有机硅复合涂料 )耐冲蚀性能的影响。发现基体组成、陶瓷颗粒种类、含量及冲蚀条件对有机硅复合涂料耐冲蚀性有很大的影响。合适的选择颗粒增强体 ,复合涂料的冲蚀率较纯有机硅涂料降低了 1～ 2个数量级。SEM冲蚀表面形貌分析表明 :低速冲蚀时涂层的磨损是因塑性变形和疲劳引起 ,而高速冲蚀时则由塑性变形、显微犁耕和显微切削造成。传统的耐温耐磨复合涂料多为纤维增强 ,因此研究开发新型颗粒增强复合涂料有较大的意义。

酸性环境下流速对内涂层性能的影响研究

在川渝气田酸性气井开发过程中,为有效避免集输管道内输送介质与金属管道母体材料直接接触后产生严重腐蚀,在现场常对管道进行内涂层涂敷处理。管道中输送介质本身的腐蚀特性、介质流速较高等因素,都会对管道内壁涂层耐腐蚀性能产生影响,流速对其影响最为明显。在设定条件下,对3种不同的内涂层开展了耐冲蚀性能和抗电化学腐蚀性能试验。结果表明:冲刷条件下,涂层的耐蚀性能随着腐蚀介质的流速增加而不断减弱;随着流速增加,3种涂层的抗谱半径不断减小,表明涂层的耐冲蚀性能随着流速的增大而减小。

环境暴露实验对Al/BN可磨耗封严涂层使役性能的影响

对Al/BN可磨耗封严涂层环境暴露后的使役性能进行了研究。通过在海南某环境实验站投放Al/BN涂层试样,环境暴露考核6、12月后分别取回。分析了Al/BN涂层外观、可磨耗性能、耐冲蚀性能、结合强度等性能的变化;确定了环境暴露实验对Al/BN可磨耗封严涂层使役性能的影响。结果表明:经暴露6、12月后的Al/BN涂层外观无明显变化;采用单摆法刮削50、120μm深度所消耗的能量较原始涂层均有所下降,涂层可磨耗性能提升;原始涂层、暴露6月、暴露12月涂层冲蚀失重分别为1.2、4.8、2.8 mg,结合强度分别为5.89、3.90、4.32 MPa,涂层抗冲蚀能力、结合强度均有不同程度的下降。

碳纤维复合材料平板高速冲蚀试验研究

航空发动机机匣材料的研究中,耐冲蚀性能是非常重要的,这直接关乎发动机的进气性能、工作的性能以及其服役寿命。随着碳纤维复合材料在航空发动机领域的应用越来越广泛,对其耐冲蚀性能的研究十分不可或缺。本文通过对正交编织碳纤维复合材料平板进行高速冲蚀试验,改变不同试验参数(冲蚀速度、冲蚀角度等)并且与钛合金、铝合金材料的冲蚀情况进行对比,来对其耐冲蚀性能做出较为详细的评价。

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定TC4钛合金中主量元素铝和钒

钛合金是一种优质的结构材料和重要的功能材料，广泛地应用于航空、航天、医疗、电子和食品工业等部门，成为继合金钢和金属铝之后新崛起的第三金属。TC4钛合金具有无磁性、密度小、高强度的机械性能、极好的耐腐蚀性能和耐冲蚀性能，是目前为止钛合金牌号中应用最为广泛的一种。

Effects of surface roughness of substrate on properties of Ti/TiN/Zr/ZrN multilayer coatings

Ti/TiN/Zr/ZrN multilayer coatings were deposited on Cr_17Ni_2 steel substrates with different surface roughnesses by vacuum cathodic arc deposition method. Microstructure, micro-hardness, adhesion strength and cross-sectional morphology of the obtained multilayer coatings were investigated. The results show that the Vickers hardness of Ti/TiN/Zr/ZrN multilayer coating, with a film thickness of 11.37 μm, is 29.36 GPa. The erosion and salt spray resistance performance of Cr_17Ni_2 steel substrates can be evidently improved by Ti/TiN/Zr/ZrN multilayer coating. The surface roughness of Cr_17Ni_2 steel substrates plays an important role in determining the mechanical and erosion performances of Ti/TiN/Zr/ZrN multilayer coatings. Overall, a low value of the surface roughness of substrates corresponds to an improved performance of erosion and salt spray resistance of multilayer coatings. The optimized performance of Ti/TiN/Zr/ZrN multilayer coatings can be achieved provided that the surface roughness of Cr_17Ni_2 steel substrates is lower than 0.4μm.

用于船只和舷外发动机的铝制螺旋桨

本发明涉及一种铝制螺旋桨，这种螺旋桨的桨体包括桨叶和桨毂，具有优异的耐冲蚀性能，适用于船只和船舷外发动机。本发明螺旋桨桨体用铝合金铸造，表面涂有阳极氧化涂层。桨体表面的阳极氧化涂层制备方法是首先对铸造的螺旋桨桨体表面进行喷丸处理，然后进行适当的阳极氧化处理。

读者信箱

问：在烟气脱硫过程中陶瓷调节阀的性能特点有哪些？其功效如何？答：1陶瓷调节阀的性能特点1）所有与介质接触的部分均为结构陶瓷材料，其化学稳定性及硬度极高（洛氏硬度HRC90），仅次于金刚石。因此，本阀具有极高的耐磨损、耐腐蚀、耐冲蚀性能，且隔热性好、热膨胀小。