热喷涂过程氧化对钛合金/涂层结合性能的影响

通过探究热喷涂过程中钛合金的氧化机制,得出其对涂层/基体结合性能的影响。利用HOVF方法分别在不同处理状态下的钛合金表面制备WC涂层,对比两种试样的元素含量、显微组织和力学性能,分析氧化过程对涂层结合性能的影响。经EDS分析,喷砂过程对钛合金的氧化作用影响很小,基本可以忽略;而通过拉伸和弯折实验发现,喷涂过程对涂层/基体的氧化影响较大,导致最终的结合性能存在差异,结果显示喷涂过程中的氧化会造成涂层/基体结合性能下降。

高炉风口上超音速火焰喷涂金属-陶瓷梯度层的可行性

在高炉风口表面制备一层适宜的金属-陶瓷梯度热障涂层,是提高风口寿命的一种有效的方法。本文旨在验证在风口上制备金属-陶瓷梯度保护层,提高高炉风口寿命的可行性。通过大型的有限元仿真软件AN SYS,模拟分析了在紫铜表面喷涂陶瓷热障层的隔热效果,并且探讨了HVOF涂层的性能。结果发现,仅仅0.4mm厚的ZrO2涂层就可以使铜基体温降200℃左右,而且超音速火焰喷涂打底的金属-陶瓷涂层的抗氧化性、热震性优于其他喷涂方法,这表示能够从材料和工艺两方面解决风口喷涂陶瓷层易脱落的问题。证明了在风口上喷涂金属-陶瓷梯度热障涂层的可行性以及利用HVOF打底层制备金属-陶瓷热障层的优势。

超音速火焰喷涂Ni/MoS_2涂层形成及拉伸破坏机理

采用喷雾造粒方法对镍包二硫化钼与纳米碳化硅粉末进行了造粒,并应用超音速火焰喷涂技术制备了镍包二硫化钼涂层、镍包二硫化钼与纳米碳化硅复合涂层。镍包二硫化钼粉末粒子涂层形成过程中,喷涂粒子嵌入软基体材料,形成弹坑,有利于涂层的形成过程,而撞击形成的破碎粒子间存在孔隙、气孔,削弱了涂层机械强度。不同的喷涂粉末粒子对涂层的拉伸结合强度有很大影响,镍包二硫化钼涂层结合强度为13.679MPa,镍包二硫化钼与纳米碳化硅复合涂层结合强度为29.748MPa。实验结果表明,复合粉末涂层形成过程中,高硬度的纳米粒子碳化硅在喷涂过程中嵌入基体表面,同时撞击破碎的二硫化钼粒子间被纳米碳化硅粒子及金属镍所充填,减少了破碎的二硫化钼粒子间的气孔和孔隙,提高了涂层的拉伸结合强度。

超音速火焰喷涂制备Fe基非晶涂层的组织结构及耐蚀性

采用超音速火焰喷涂技术,在锅炉管束受热面制备Fe基非晶涂层,研究涂层的表面、截面微观形貌,并进行电化学腐蚀测试。结果表明:采用超音速火焰喷涂技术在锅炉管束受热面制备了Fe基非晶涂层,涂层孔隙率为2%,涂层显微硬度为832.4 HV;在1 mol/L H2SO4溶液电化学测试表现出较宽的钝化区和较高的自腐蚀电位,表明该非晶涂层具有较好的耐蚀性。

不同Ni、Cr含量镍基涂层在模拟烟气中的热腐蚀行为

目的研究超音速喷涂不同Ni、Cr含量涂层在模拟烟气中的热腐蚀行为,比较涂层的耐蚀性能。探讨涂层在模拟环境中的腐蚀机理。方法采用超音速火焰喷涂技术,在20钢表面制备不同Ni、Cr含量的合金涂层。涂层试样涂覆75%Na_2SO_4+25%Na Cl混合盐膜,在750℃含0.15%(体积分数)SO2模拟烟气中进行腐蚀测试,获得腐蚀动力学规律。采用XRD、SEM、EDS对涂层以及高温腐蚀产物的成分、结构、形貌进行分析。结果采用超音速火焰喷涂制备的涂层结构致密,平均孔隙率为0.84%,涂层中有少量金属氧化物。腐蚀过程中,涂层试样先增重后失重,腐蚀产物为Ni O、Ni Cr2O4、Fe Cr2O4和(Fe,Cr)2O3。腐蚀产物具有双层结构,外层富Ni,内层富Cr。结论在测试条件下,Ni的质量分数为64%,Cr的质量分数为23%时,涂层具有较好的耐蚀性。

增强铜表面热喷涂涂层结合力的探讨

通过对紫铜基体采用超音速喷涂自溶性合金并进行热处理,使紫铜与自溶性合金界面产生微冶金结合区,从而增强结合力。

CeO_2对超音速火焰喷涂WC-12Co涂层腐蚀行为的影响

采用超音速火焰喷涂在Q345基体上制备了微米WC-12Co,纳米改性WC-12Co和CeO_2改性WC-12Co涂层,利用SEM,XRD和显微硬度计等手段观察表征了涂层的微观组织、相成分和显微硬度,通过LSCM,SEM,极化实验和浸泡腐蚀实验等方法研究分析了涂层在1 mol/L H_2SO_4溶液中的腐蚀行为和腐蚀机理.结果表明:纳米CeO_2的加入可以显著降低涂层的孔隙率,有效减少局部腐蚀的发生;同时添加纳米CeO_2可以使涂层电极电位发生正移,降低腐蚀电流密度,生成稳定的钝化膜,降低涂层的维钝电流密度,提高涂层的耐腐蚀性能;纳米CeO_2改性WC-12Co涂层的腐蚀机制为由孔隙诱发的局部腐蚀,孔隙处的Co黏结相不断被腐蚀导致WC颗粒失去了支撑作用而脱落,从而露出新的Co黏结相,促进了涂层的腐蚀,使孔隙不断扩大形成腐蚀坑.而微米WC-12Co涂层和纳米改性WC-12Co涂层不仅最外层的Co黏结相被腐蚀,而且在孔隙处也发生了严重的局部腐蚀.

低温超音速火焰喷涂工艺制备轴承钢为基体的WC-12Co厚涂层（英文）

采用超音速火焰喷涂工艺(HVOF)制备的WC-12Co涂层能够显著提高系统的硬度和耐磨特性。然而,该工艺中的高温参数会使得涂层在制备过程中产生脱碳现象。将WC-12Co涂层引入到滚动副中以提高界面的摩擦学性能和抗磨损特性,例如固体火箭发动机中用于推力矢量控制的滚动轴承,通过温度可控的超音速火焰喷涂工艺在轴承钢基体上制备涂层。详细研究了涂层的相分布、成分组成、微观结构、与基体的结合强度、弹性模量和显微硬度,验证了改进后工艺的可行性和先进性,并阐明了涂层与轴承钢基体之间的结合机制。在WC骨架假设和钴相均匀分布的假设下,根据硬度的测试结果,给出了WC-12Co涂层显微硬度的一个经验公式,可用于涂层硬度的理论预估和设计优化。