Al对反应火焰喷涂TiC-TiB_2复相陶瓷涂层的影响

通过静态燃烧合成试验,确定以Ti-B4C-C+5wt％Al为喷涂反应体系,利用反应火焰喷涂技术在金属表面制备Ti(C0.7,No．3)-TiB2-Al2O3复相陶瓷涂层．研究发现,涂层为复相非均质层状亚稳结构,由TiC0.7N0．3、TiB2、Al2O3和钛的氧化物相及气孔组成．涂层组织可分为三类: TiB2尺度在微-纳米级呈团簇状分布的Ti(C0.7, No．3)-TiB2共晶体组织; Ti(C0．7,No．3)呈块状颗粒、尺寸1-2μm、其间分布着针状或长条状TiB2的组织;黑色不规则气孔．三类组织的形成原因与不加Al时基本相同,但Al的加入使喷涂体系的反应速率提高,并使涂层陶瓷相增多,组织细化,气孔率下降,显微硬度提高．

TiC/Fe-Al复合涂层反应火焰喷涂研究

以廉价的钛铁粉、铁粉、铝粉和胶体石墨为原料 ,采用反应火焰喷涂技术原位合成并沉积了TiC/Fe Al涂层 ,PVA制粒条件下涂层相组成主要为TiC +Al+Fe Al。研究结果表明 :制粒方式是影响反应程度和涂层相组成的关键因素 ,PVA制粒比普通机械混合更有利于喷涂过程中反应的进行 ;反应火焰喷涂过程中有一定量的碳被氧化 。

反应火焰喷涂Mo-FeB-Fe系金属陶瓷涂层的制备及性能(英文)

以Mo粉、FeB合金粉、Fe粉为原料,将混合粉末在900℃下真空热处理2h,破碎,过75μm筛制备喷涂喂料;采用反应火焰喷涂技术在Q235钢表面制备Mo2FeB2金属陶瓷涂层。将反应热喷涂制备的涂层在真空炉中1000℃下热处理5h,测试涂层的性能。结果表明:在室温球磨15h后粉体中有Fe2B生成,在900℃下烧结后破碎的喷涂粉末中有部分三元硼化物(Mo2FeB2)生成;涂层由占主体的Mo2FeB2和α-Fe相和少量Fe2O3、FeO相及气孔组成。在涂层和基体的结合面处,存在由高硬度涂层到低硬度钢基体的过渡区;涂层和基体的结合强度为32.73MPa,抗热震次数可以达到43次左右,耐磨性比钢基体提高5.28倍;涂层经过1000℃真空扩散热处理后,具有更加优异的力学性能。

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 ３．３～６．０ ＧＰａ．在ＳＲＶ磨损试验机上经２０ ｍｉｎ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剥落．

反应火焰喷涂的TiC/Fe金属陶瓷复合涂层

以TiFe粉和碳的前驱体(石油沥青)为原料,通过碳化制备Ti Fe C系反应喷涂复合粉末,并通过普通火焰喷涂技术成功制备了TiC/Fe金属陶瓷复合涂层;采用XRD、SEM和EDS对喷涂粉末和涂层的成分、组织结构进行了分析,同时对涂层耐磨性能进行了对比研究。结果表明:采用前驱体碳化复合技术制备的Ti Fe C系复合喷涂粉末粒度均匀、无有害相生成;喷涂所得到的TiC/Fe金属陶瓷复合涂层由片状的铁基体和弥散分布的TiC颗粒组成;TiC颗粒大致呈球形,粒度一般在0.5μm以下;相同条件下所获涂层的磨损体积大约是常规火焰喷涂Ni60涂层的1/5。

反应火焰喷涂三元硼化物金属陶瓷涂层的组织和性能

反应喷涂是近年来发展的一种制备陶瓷/金属复合涂层的新技术,它是将自蔓延高温合成与普通的热喷涂技术相结合,在合成材料的同时使合成材料沉积,陶瓷相为原位合成,晶粒细小,与金属基体之间结合良好。采用反应火焰喷涂方法在45钢表面制备Mo2FeB2三元硼化物金属陶瓷涂层,分析了粉末团聚方式对涂层显微组织的影响,测试了涂层的显微硬度及耐磨性能。结果表明:团聚粉末经过火焰喷涂获得Mo2FeB2三元硼化物金属陶瓷涂层,其显微硬度达到1 200HV0.1,具有良好的耐磨性能。

C/Ti原子比对反应火焰喷涂TiC/Fe复合涂层组织结构和硬度的影响

以TiFe粉和碳的前驱体(石油沥青)为原料,用前驱体碳化复合技术制备了TiFeC反应喷涂复合粉末,并采用普通火焰喷涂技术成功制备了TiC/Fe陶瓷金属复合涂层。研究了不同C/Ti原子比对反应火焰喷涂TiC/Fe复合涂层相组成、显微结构和硬度的影响。结果表明,前驱体碳化复合技术制备的TiFeC系反应喷涂复合粉末中C/Ti原子比是影响涂层相组成、显微结构和硬度的关键因素。C/Ti原子比不同,涂层的相组成和硬度不同;随着C/Ti原子比增大,涂层中TiC团聚富集区增大,涂层的孔隙率也随之增大。

自蔓延反应火焰喷涂TiC-TiB_2复相陶瓷涂层的水淬熄试验

用水淬熄法研究了Ti-B4C-C系自蔓延高温合成(SHS)反应火焰喷涂TiC-TiB2复相陶瓷涂层的反应过程与机理。结果表明,在喷涂过程中喷涂团聚颗粒各组元间、各组元与环境间存在多种反应的竞争,团聚颗粒飞行距离不同,反应得到的产物不同。喷涂的最佳距离为180mm,此处获得的球形粒子(陶瓷液滴)数量最多,团聚粉熔融最充分,获得的球形陶瓷液滴数量最多,形成的目标产物最理想。陶瓷液滴的形成始于钛粉的熔化,并通过扩散和毛细管作用向B4C和C颗粒渗透和浸润,经过自蔓延反应能量积累,最后SHS爆燃完成。当陶瓷液滴遇水淬熄后将以柱状方式结晶成毛线团状,可以用熔渣正规离子溶液模型描述液滴的结构。

反应火焰喷涂工艺对复相陶瓷涂层孔隙率和硬度的影响

以Ti粉、B4C粉和蔗糖(碳的前驱体)为原料,采用反应火焰喷涂技术在钢基体表面制备了TiC-TiB2复相陶瓷涂层,研究了反应火焰喷涂工艺参数(喷涂距离、送粉气压力和喷涂团聚粉的预热温度)对涂层孔隙率和显微硬度的影响。结果表明,在一定条件下,随喷涂距离增加、送粉气压力增大、喷涂粉体预热温度升高,涂层的孔隙率和显微硬度均分别表现出减少和增加的趋势。正交试验结果表明,Ti-B4C-蔗糖体系制备TiC-TiB2涂层最佳工艺条件是喷涂距离为220 mm,送粉气压力为0.3 MPa,团聚粉预热温度为240℃。涂层主要由TiC0.3N0.7、TiB2与TiO2相及孔隙组成,其中TiC0.3N0.7-TiB2为涂层的主相,TiO2为副产物相。涂层与基体之间既有机械结合,又有冶金结合。

H13钢表面反应火焰喷涂三元硼化物金属陶瓷涂层的组织和性能

采用反应火焰喷涂方法在H13钢表面制备的Mo2FeB2三元硼化物金属陶瓷涂层,分析了涂层的显微组织、显微硬度、耐磨性能及抗热疲劳性能。结果表明,经过火焰喷涂获得Mo2FeB2三元硼化物金属陶瓷涂层,其显微硬度达到1200HV0.1,具有良好的耐磨性能和抗热疲劳性能。

反应火焰喷涂Ti-Ni-C系陶瓷/金属复合涂层

以钛粉、镍粉和碳的前驱体(蔗糖)为原料通过前驱体碳化复合技术制备了Ti-N i-C系反应喷涂复合粉末,并通过普通氧乙炔火焰喷涂技术成功制备了以TiC为增强相的陶瓷/金属复合涂层。采用XRD和SEM对喷涂粉末和涂层的相组成和显微组织结构进行了分析。研究结果表明:采用前驱体碳化复合技术制备的Ti-N i-C系复合喷涂粉末有非常紧密的结构;可有效的解决反应喷涂过程中原料粉末分离的问题;喷涂所得到的陶瓷/金属复合涂层具有典型的热喷涂组织特征,其由原位合成的纳米级TiC颗粒分布于金属基体内部形成的复合强化片层组织和TiC和Ti2O3共生聚集片层交替叠加而成;涂层基体以N i和N i3Ti形式存在。

Q235钢表面反应火焰喷涂TiB_2/Mo_2FeB_2复相陶瓷涂层的耐蚀性

为了研究TiB2/Mo2FeB2复相陶瓷涂层的耐蚀性,以Mo粉、FeB粉、Fe粉及TiB2粉为原料,采用反应火焰喷涂技术在Q235钢上制备了TiB2/Mo2FeB2复相陶瓷涂层。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)分析了粉体和涂层的物相组成与表面形貌,通过浸泡法测试了涂层耐蚀性。结果表明:涂层内含硬质相TiB2、部分Mo2 FeB2,TiO2、B2 O3,残留的Mo、TiB2等;TiB2/Mo2 FeB2复相陶瓷涂层的耐酸性、耐碱性、耐盐性分别为Q235钢基体的4.17,3.39,3.34倍。

Al_2O_3复相陶瓷涂层的SHS反应火焰喷涂过程

基于自蔓延高温合成技术(SHS)的反应火焰喷涂技术,用氧–乙炔火焰引燃Al–CuO团聚粉,使之发生自蔓延反应,在钢基表面制备了Al2O3复相陶瓷涂层。通过水淬熄试验截取飞行粒子的中间状态,对经水冷后的粒子及喷涂涂层进行物相与组织分析,从而给出了SHS反应火焰喷涂Al2O3复相陶瓷涂层的基本过程,即各团聚颗粒构成独立的微小反应单元,经历Al熔化和CuO分解的反应孕育、Al与Cu2O的飞行反应燃烧、与基体碰撞并继续反应、结构转变与凝固4个阶段,最终形成Al2O3复相陶瓷涂层。

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，研究了反应火焰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，喷涂粉末在飞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，与传统热喷涂相比，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．

SHS反应火焰喷涂TiC-TiB_2梯度过渡陶瓷涂层摩擦磨损机理研究

以Ti-B4C-C为主反应体系,Ni-Al金属粉末为过渡材料,采用自蔓延高温合成反应火焰喷涂技术,在45钢基表面制备TiC-TiB2梯度过渡复相陶瓷涂层。对涂层进行摩擦磨损试验,利用扫描电镜观察陶瓷涂层的磨损表面形貌,并分析其摩擦机制得出:涂层的耐磨性呈梯度变化;在不同的摩擦层面存在着粘着磨损、磨粒磨损、疲劳磨损等多种不同的磨损机理。

成分参数对反应火焰喷涂TiC-Fe涂层的影响

以钛铁、石墨和纯铁粉为原料 ,利用反应火焰喷涂技术成功制备了TiC Fe金属陶瓷涂层。研究了成分参数对涂层显微结构 (包括显微组织、形貌和显微硬度 )的影响。结果表明 :Fe含量过低 ,则涂层中含有大量氧化物 ,使涂层自身结合强度显著降低 ;Fe含量过高 ,则使涂层中富TiC片层的显微硬度显著降低 ,也造成涂层的耐磨性能显著降低。原料中C/Ti摩尔比对涂层的显微结构影响不大 ,但适当过量的C/Ti摩尔比会使涂层中贫TiC片层减少 ,从而提高涂层的耐磨性能。

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.

自反应火焰喷涂过程中碰撞沉积物的形成及分析

以Ti-B4C-C为反应喷涂体系,基于SHS反应火焰喷涂制备TiC-TiB2复相陶瓷涂层技术,进行粒子与基体碰撞试验,获得了自蔓延反应火焰喷涂粒子与基体碰撞变形后的各种形貌图,通过对飞行粒子结构与粒子变形特点的研究得出:飞行粒子的形态与结构决定了粒子的变形特点,五种形态的碰撞沉积物来自各自对应的飞行粒子;基体预热温度、喷涂距离和喷涂团聚粉粒制备质量对碰撞沉积物的沉积率及扁平化有重要影响;不同变形粒子间的相互作用对涂层组织与性能会造成不同的影响,扁平粒子的薄膜飞溅主要由陶瓷熔滴内的气泡引起。

Fe在反应火焰喷涂TiC-Fe涂层过程中的作用

研究了以钛铁、石墨和纯铁粉为原料 ,Fe在反应火焰喷涂 Ti C- Fe金属陶瓷涂层过程中的作用。结果表明 ,原料中 Fe含量对涂层的显微结构影响非常大 ,过高会使涂层中富 Ti C片层的显微硬度显著降低 ;过低则涂层中含有大量氧化物。钛铁中的铁和纯铁在喷涂过程中的作用不同。前者主要用于降低体系的点火温度 ,后者则主要用于吸收反应放热 ,以消除 (或减缓 )已合成 Ti

Al对反应火焰喷涂Al_2O_3基复相涂层性能的影响

以Al-CuO为主反应体系,利用反应火焰喷涂技术制备了Al_2O_3基复相涂层。测试了不同Al含量团聚粉喷涂所得涂层与基体的结合强度、显微硬度、孔隙率及耐磨损性能,分析了Al含量对反应火焰喷涂Al_2O_3基复相涂层性能的影响规律。研究发现,当团聚粉中Al过量6%(质量分数)时,涂层与基体结合强度为24.6 MPa,显微硬度5149 MPa孔隙率为10.5%,磨损量14.9 mg/h,均较Al不过量时明显提高,具有良好的综合性能。