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.

超音速火焰喷涂技术研究进展

介绍了一种新型的超音速火焰喷涂技术———活性燃烧高速燃气喷涂 (AC HVAF) ,该工艺的喷涂过程对喷涂材料的氧化及热退化影响非常小 ,可以制备出极低氧化物含量和极高致密度的涂层 ,该涂层具有优越的耐磨损和耐腐蚀能力 ,同时其喷涂速度和沉积效率均优于传统超音速火焰喷涂 (HVOF)。

等离子喷涂钼基非晶-纳米晶复合涂层的组织与性能

一种多元素钼基非晶纳米晶合金粉末(含C、Si、B、Cr、Fe、Ni、Mo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、扫描电镜、透射电镜、显微硬度仪分析测量涂层的组织和性能,并用谢乐公式计算晶粒尺寸。结果表明:所制备的涂层均匀致密,涂层含有非晶和纳米晶,颗粒尺寸为10～5 0nm ;这种非晶纳米晶复合涂层的硬度和弹性模量分别高达10 5 5HV和2 14 .4 0GPa。

结晶器失效分析和表面处理技术的研究进展

阐述了目前结晶器广泛应用的电镀工艺镀层的优缺点 ,分析了连铸机结晶器的工作特点和失效原因 ,并对连铸结晶器热喷涂技术发展现状进行了阐述 ,同时结合目前非晶化技术、纳米化技术以及热喷涂技术 ,提出了一种采用热喷涂技术结合非晶化技术。

热处理对铁基非晶合金涂层相组成及磨损性能的影响

采用超音速火焰喷涂技术在0Cr13Ni5Mo不锈钢基体上制备了铁基非晶涂层，研究了500℃-800℃不同温度热处理对涂层的相组成和摩擦磨损性能的影响。从涂层的显微硬度分析、相组成分析、晶粒大小分析、以及摩擦磨损试验分析表明：随着热处理温度升高涂层的相结构及性能发生变化，在600℃时，涂层中析出大量的纳米硬质相，涂层的显微硬度和耐磨损性能也随之大幅提高；涂层的显微硬度在600℃时达到最大，耐磨性能在750℃时最好。

MCrAlY涂层及热障涂层的研究进展

航空航天发动机等热部件MCrAlY(M=Ni,Co或Ni+Co)涂层及热障涂层(TCBs)在恶劣的工作环境中具有抗高温氧化、抗热冲击、耐磨损、耐腐蚀等性能,可延长其使用寿命;但长期处于高温状态下的涂层易产生裂纹,最终剥落失效。对此,综述了MCrAlY涂层及热障涂层的高温防护机理、存在的问题及失效机理,总结了提高涂层使用寿命的研究现状及发展趋势,对MCrAlY涂层及热障涂层的应用和发展前景作了展望。

不同热处理条件下Fe非晶涂层组织和硬度变化

用Fe基非晶粉末作为喷涂材料,利用一种新型的活性燃烧高速燃气喷涂技术(AC-HVAF)在0Cr13Ni5Mo不锈钢上制备了一种高非晶含量的Fe基非晶涂层,采用不同的热处理工艺来使喷涂的非晶涂层晶化,利用DSC分析来测定热处理后涂层中非晶和结晶形成的纳米晶之间的比例,用XRD观察涂层的晶体结构,场发射扫描电镜观察热处理后涂层的晶化状态,显微硬度仪测试涂层的显微硬度。试验结果表明:随着温度的升高涂层的晶化程度不断的增加,析出尺寸约为二十几纳米左右的纳米晶组织。在600～610℃热处理时,涂层晶化析出Cr_(15.58)Fe_(7.42)C_6相和Fe_7C_3相,而在615～630℃时,则主要为Fe_(23)(C,B)6相、Fe_(23)B_6相、Fe_(-)Cr相和原有的Fe_7C_3相。而随着温度的升高,涂层的显微硬度呈非线性的变化趋势。

N80油套管钢CO_2腐蚀的研究进展

综述了N80油套管钢CO2腐蚀的研究进展,提供了N80油套管钢腐蚀发生的最关键影响因素,提出了进一步研究的方向.目前,N80油套管钢CO2腐蚀研究发现,腐蚀速率随环境参数温度、CO2分压、流速的增加出现峰值;腐蚀产物膜的结构影响腐蚀的进程和腐蚀形式,只有连续、致密和结合力强的膜才能抑制腐蚀加剧,保护基体;原油和H2S的加入改变反应的传输过程和界面状态,使反应机理更加复杂;各种预测系统不断丰富.特别指出在CO2腐蚀产物膜的结构、力学性能、表征参量方面,腐蚀参量的影响研究缺乏系统性.提出一些设想,今后应着重于各腐蚀参量对腐蚀速率影响敏感区间的细化和对膜力学性能影响的研究,由此需要进一步改进动态模拟试验方法以及深入探讨动态电化学原位测量技术.

超音速火焰喷涂Fe基非晶合金涂层的性能研究

利用超音速火焰喷涂(HVOF)技术,在0Cr13Ni5Mo不锈钢基体上制备了Fe基非晶合金涂层,结果表明,采用超音速火焰喷涂工艺成功制备了一种高非晶含量的Fe基非晶合金涂层。涂层各个区域的组织均匀,孔隙率小,呈典型的层状分布;其孔隙率约为2.2%,具有很高的硬度,平均显微硬度为1065.0HV50。并且所获得的非晶合金涂层具有较高的热稳定性,在596.0℃以下使用,不会发生晶化过程。

贵金属氧化物电极电解处理有机废水

对经热分解法制备所得Ti基IrO2-Ta2O5涂层电极及掺杂Sn,Pb的三元氧化物电极电解处理染料厂废水及模拟有机废水进行了研究.COD测试结果表明,使用IrO2-Ta2O5/Ti电极可以电解去除废水中的有机物.随电解时间增加废水COD值降低,高COD值时电解效率高,COD值很低的有机废水中加入NaCl对电解去除有机物有很好的促进效果.电极掺杂第三元素Sn,Pb可以促进电解去除废水中的有机物,与IrO2-Ta2O5/Ti相比,PbO2/IrO2-Ta2O5/Ti电极电解废水的COD去除率提高了11.2％.

超音速火焰喷涂制备钼基非晶纳米晶涂层的研究

利用超音速火焰喷涂(HVOF)技术,在0Cr13Ni5Mo不锈钢基体上成功的制备出了一种Mo基非晶纳米晶复合涂层.这种涂层组织均匀致密,孔隙率小,约为3.4 %,呈典型的层状分布;涂层是由非晶和纳米晶组成,在非晶基体中均匀分布了纳米晶粒.根据衍射峰的半高宽,计算出Mo基涂层中的晶粒平均尺寸为25～70 nm,与通过透射电镜的观察得到晶粒大小数20～70 nm相符;涂层具有较高的硬度,平均显微硬度为859.0 HV50;所获得的非晶纳米晶涂层具有较高的热稳定性,在1 020.1 ℃以下使用,不会发生晶型转变.

采用两种喷涂技术制备铁基合金涂层的摩擦磨损特性研究

利用超音速火焰喷涂(HVOF)技术和等离子喷涂(A SP)技术,分别在0C r13N i5M o不锈钢基体上制备了铁基非晶合金涂层和铁基非晶纳米晶涂层,研究了2种涂层在室温下的摩擦磨损特性,并探讨其磨损机理.结果表明,2种热喷涂涂层中以等离子喷涂工艺制备的铁基非晶纳米晶涂层的耐磨性较好,其主要原因是等离子喷涂涂层具有高硬度的同时在涂层中弥散分布着纳米晶颗粒,两者共同增强了涂层的耐磨性能.采用等离子喷涂技术制备的涂层的磨损机制主要为磨粒磨损,而超音速火焰喷涂技术制备的涂层的磨损机理为粘着磨损和疲劳磨损的综合作用,其中以疲劳磨损为主.

活性燃烧高速燃气喷涂WC-CoCr涂层的微观组织及性能

利用活性燃烧高速燃气(AC-HVAF)喷涂技术在0Cr13Ni5Mo不锈钢表面制备了WC-CoCr涂层,并利用XRD、SEM、滑动磨损以及电化学试验分析了涂层的微观组织以及耐磨耐蚀性。结果表明,涂层具有优异的微观结构以及良好的耐磨耐蚀性。XRD分析未发现其他喷涂技术普遍存在的W2C以及W相,AC-HAVF喷涂技术可以有效抑制WC的分解;涂层致密且与基体结合良好,孔隙率仅为0.75%。滑动磨损试验表明,涂层具有很低的磨损率。其主要原因为涂层硬度极高、WC颗粒细小和没有W2C相。电化学试验表明,WC-CoCr涂层的耐蚀性优于基体0Cr13Ni5Mo不锈钢,Cr的加入、W的缺少以及孔隙率低是WC-CoCr涂层耐蚀性优异的重要原因。

两种AC-HVAF喷涂WC涂层微观组织以及耐蚀性研究

利用AC-HAVF喷涂技术在0Cr13Ni5Mo不锈钢上制备了WC-10Co-4Cr,WC-12Co涂层,并利用XRD,SEM,电化学以及盐雾实验分析了涂层的微观组织以及耐蚀性。结果表明:两种涂层相组成与其粉末一致,未出现其他喷涂技术普遍存在的W2C以及W,AC-HAVF喷涂技术可以有效的抑制WC的分解;两种涂层都很致密且与基体结合良好,孔隙率低;电化学以及盐雾实验发现,WC-10Co-4Cr涂层的耐蚀性好于WC-12Co涂层,并较基体0Cr13Ni5Mo不锈钢有较大的提高,粘结相中Cr元素的加入以及孔隙率低是WC-10Co-4Cr涂层耐蚀性优异的重要原因。

HVAF制备WC-12Co涂层的空蚀和磨损性能研究

采用国际上最新的活性燃烧高速燃气喷涂(AC?HVAF)技术制备出WC?12Co金属陶瓷涂层。涂层的X射线衍射检测表明,涂层制备过程中未出现WC粒子的氧化和脱碳现象,涂层相结构基本保持了喂料粉末状态;对制备涂层进行的旋转圆盘空蚀试验表明,WC?12Co硬质涂层抗泥沙磨损性能出色,磨损量仅为不锈钢的1/10;其耐空蚀性能则相反,不及对比0Cr13Ni5Mo不锈钢;对涂层的空蚀破坏机理做了分析,对沙粒磨损损伤特点做了初步探讨。

等离子喷涂钼基非晶纳米晶复合涂层的组织和电化学特性

用Mo基合金粉末(含Si,B,Cr,W,Mo,Ni等)作为喷涂材料,利用大气等离子喷涂(APS)技术,在0Cr13Ni5Mo不锈钢基体上制备了钼基非晶纳米晶复合涂层.利用XRD观察了涂层的晶型结构,扫描电镜(SEM)观察涂层的组织形貌,恒电位扫描仪对涂层的电化学特性进行了测试,显微硬度仪测量涂层的显微硬度.实验结果表明,利用等离子喷涂工艺可以制备高硬度的Mo基非晶纳米晶复合涂层,这种涂层结构均匀致密,其显微硬度最高达到1426.9HV.孔隙率约为5.5%.非晶纳米晶复合涂层在3.5%NaCl溶液中存在钝化现象,自腐蚀电流为6.459μA·cm-2,腐蚀速度0.869mm·a-1.

热喷涂与熔覆技术制备镍基涂层的空蚀性能

利用热喷涂和等离子熔覆技术分别制备了镍基涂层,采用SEM、X射线衍射、显微硬度、失重分析法对空蚀前后的涂层进行了对比研究,并在旋转圆盘空蚀实验机上进行了空蚀实验。SEM结果表明,等离子熔覆涂层与基体结合为冶金结合,内部组织致密,缺陷少;热喷涂涂层由堆积的变形粒子组成,与基体多为机械结合,涂层具有层状叠加组织结构,其中孔隙较多。Ni基熔覆涂层表现出较好的耐空蚀性能,其失重量与对比不锈钢接近。X射线衍射分析空蚀后的熔覆涂层表面物相发生了变化,空蚀前后的熔覆涂层截面硬度表明,镍基涂层的在空蚀过程中出现了加工软化。热喷涂涂层由于内部结合力较低,特别容易被空蚀微射流或冲击波过程所破坏。

等离子熔覆镍基复合涂层的组织及性能

采用等离子熔覆工艺在不锈钢基材上熔覆镍基合金,获得了一定厚度的复合熔覆层。分析了熔覆层的显微组织、硬度和耐磨性及物相形貌和相结构等。结果表明:涂层中镶嵌着大量与基体合金结合良好的WC颗粒:熔覆过程中WC颗粒发生部分溶解;涂层与基板为冶金结合;所得涂层具有较高硬度,涂层基体硬度6000 MPa,WC颗粒硬度达18 780 MPa;熔覆层的土要强化机制是WC颗粒的弥散强化和C,Cr及B等合金元素溶入γ-Ni(Me)中产生的固溶强化。

新型热障涂层材料镁基六铝酸镧喷涂粉末的制备

研究了新型热障涂层材料镁基六铝酸镧（LaMgAl11O19），并制备了可应用于大气等离子喷涂的镁基六铝酸镧喷涂粉末。用差热分析技术研究了镁基六铝酸镧的生成温度，用XRD分析了不同温度下反应产物的相结构，用SEM观察了烧结前后喷雾干燥粉末的形貌，并对镁基六铝酸镧粉末进行了1300℃下50h的时效实验。结果表明：混合粉末中LaMgAl11O19相的生成量取决于保温温度和保温时间两方面；LaMgAl11O19。相的实际开始生成温度在1200～1300℃之间，结束生成温度在1553．5℃；随着保温温度的升高，LaMgAl11O19相的生成效率有所提高；在1570℃保温2h，可得单一相成分的近球形镁基六铝酸镧喷涂粉末；镁基六铝酸镧收缩率约为2．8％，经过时效处理的粉末中LaMgAl11O19。相的峰值显示了比没有经过时效处理的粉末更高的强度。

AC-HVAF喷涂Ni60/WC复合涂层组织及性能研究

利用活性燃烧高速燃气(AC-HAVF)喷涂技术在0Cr13Ni5Mo不锈钢上制备了Ni60/WC复合涂层,研究了其微观组织及耐磨耐蚀性能.结果表明:涂层主要由Fe-Ni固溶体以及Cr0.19Fe0.7Ni0.11,WC,M6C(Ni2W4C或Fe3W3C),Cr26C3,CrB2等相组成;涂层与基体结合很好,涂层的孔隙率约为2.5%;WC,M6C,Cr26G3,CrB2等硬质相弥散分布于涂层中,部分区域硬质相达到了200～800 nm;涂层硬度分布不均匀,平均硬度为685HV;涂层具有优异的耐磨耐蚀性,其磨损体积是0Cr13Ni5Mo不锈钢的1/8.8,平均腐蚀速度是0Cr13Ni5Mo不锈钢的1/2;涂层的磨损机理以疲劳磨损为主,弥散分布的硬质相是涂层硬度以及耐磨性提高的主要因素.