Ti-6Al-4V合金激光表面合金化制备Ti_5Si_3/Ti耐磨复合材料涂层研究

利用预涂 Si粉对 Ti- 6Al- 4V合金进行激光表面合金化 ,制得以初生及共晶金属间化合物 Ti5Si3为增强相的快速凝固“原位”耐磨复合材料表面改性层 ,研究了激光表面合金化 Ti5Si3/β- Ti耐磨复合材料表面改性层的显微组织及其在干滑动磨损及二体磨料磨损条件下的耐磨性能。结果表明 :利用 Si粉对 Ti- 6Al- 4V合金进行激光表面合金化处理后 ,合金层硬度及耐磨性大幅度提高。

γ-TiAl合金激光熔覆高温自润滑耐磨复合材料涂层研究

以NiCr-Cr3C2-40%CaF2(wt.%)复合合金粉末为原料,采用Nd:YAG激光熔覆技术,在γ-TiAl合金基体表面成功制备出了高温自润滑耐磨复合材料涂层,在复合粉体准备时,采用Ni-P化学镀包覆原始CaF2颗粒,以减少其在激光熔覆过程中的分解、蒸发和上浮.采用XRD、SEM和EDS等手段对所制备复合材料涂层的显微组织进行了分析,并测试了TiAl合金及所制备的复合材料涂层的室温滑动磨损性能.结果表明:该复合材料涂层由初生发达树枝状TiC和次生块状Al4C3碳化物增强相以及细小弥散分布的CaF2润滑颗粒均匀分布在塑韧性良好的NiCrAlTi(γ)基体中,其平均显微硬度是基体TiAl合金的2倍以上.CaF2颗粒由于采用Ni-P化学镀包覆而大部分得以保留,并且增强了其与NiCrAlTi(γ)金属基体的相容性,使得该复合材料涂层具有良好的自润滑和耐磨效果.

冷喷涂制备复合材料涂层研究现状

鉴于目前冷喷涂技术制备复合材料涂层受到国内外越来越多学者的关注,本文在大量文献分析的基础上对冷喷涂制备复合材料涂层进行了分类和总结。首先,探讨了喷涂前粉末准备和喷涂工艺参数对复合材料涂层的影响;其次,归纳了冷喷涂制备的金属-金属、金属-陶瓷、金属-金属间化合物以及纳米复合材料涂层等研究成果;最后,分析了冷喷涂制备复合材料涂层的应用前景和当前存在的主要问题。

等离子熔覆Cr_7C_3/γ-Fe金属陶瓷复合材料涂层的组织与耐蚀性

以Fe-Cr-C合金粉末为原料,采用等离子熔覆技术,在调质C级钢表面制得以原位生成Cr7C3为增强相的新型陶瓷复合材料涂层。分析了涂层的显微组织,并测定其在0.5mol/L的H2SO4溶液及不同浓度的NaCl水溶液中的阳极极化曲线。结果表明,涂层组织为初生相Cr7C3以及γFe与Cr7C3组成的共晶,组织致密并与基材完全冶金结合,由于涂层的组织组成相Cr7C3本身具有极好的耐蚀性并具有快速凝固、细小均匀的显微组织,该涂层在0.5mol/L的H2SO4及3.5wt%NaCl水溶液中均具有优良的耐腐蚀性能。

铝合金表面激光熔敷铜基复合材料涂层的工艺和组织

在ＺＬ１０４ 铝合金表面激光熔敷铜基混合粉末（ ｗ （Ｂ）／ ％ ：２０Ｎｉ，８．０Ｃｏ，５ ．０Ｆｅ，６ ．８Ｍｏ，１．５Ｃｒ，３ ．５Ｓｉ，０．２ＲＥ，其余为Ｃｕ） ，制备了高硬度铜基复合材料涂层．研究发现，熔敷层稀释率随光斑宽度和扫描速度增大而减小，随激光束功率增大而显著增大；熔敷比能量是获得质量优良涂层的关键因素．涂层组织在宏观上具有分层现象．球状硬质颗粒弥散分布在细小枝状晶基体中，球状硬质颗粒富含Ｍｏ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｓｉ 等元素，而贫Ｃｕ ，基相中贫Ｍｏ．

等离子熔覆Cr_7C_3/γ-Fe金属陶瓷复合材料涂层的耐磨性

采用等离子熔覆技术,在调质C3钢表面制得以原位生成初生相Cr7C3为增强相的金属陶瓷复合材料涂层;利用SEM、XRD和EDS等分析了涂层的显微组织和相组成;测试了在室温干滑动磨擦及高温滑动磨擦条件下涂层的耐磨性,并讨论了其磨损机理。结果表明:涂层的相组成是Cr7C3增强相和-γFe固溶体与少量Cr7C3构成的共晶;涂层在室温和高温干滑动磨擦条件下均具有优良的耐磨性能。

激光熔敷Ti_5Si_3/NiTi_2复合材料涂层的组织与耐磨性

以 Ti-Si-Ni合金粉末为原料,利用激光熔敷技术在BT9钛合金表面制备出了以金属间化合物Ti5Si3为增强相、以NiTi2为基体的Ti5Si3/NiTi2金属间化合物快速凝固耐磨复合材料涂层.Ti5Si3/NiTi2复合材料涂层的硬度高、组织均匀、致密、与基材之间为完全冶金结合,在干滑动磨损试验条件下具有很好的耐磨性.

高速电弧喷涂复合材料涂层工艺优化与性能研究

采用FeCrNi粉芯丝材利用正交回归试验研究了高速电弧喷涂工艺参数对FeCrNi Al2 O3涂层的力学性能影响规律 ,并优化工艺参数。结果表明 ,和其它工艺参数相比 ,喷涂距离对涂层的结合强度、硬质相沉积效率、显微硬度有显著影响 ,喷涂距离与喷涂压力的交互作用对显微硬度有较明显的影响。当喷涂电流为 10 0A ,喷涂压力为0 .65MPa ,喷涂距离为 2 5 0mm时 ,FeCrNi粉芯丝材涂层的结合强度仍高达 3 1.2MPa。

TiB_2+TiC含量对等离子熔覆Ni55基复合材料涂层显微组织及耐磨性能的影响（英文）

采用等离子熔覆工艺,以不同比例的Ti、B_4C和Ni55为原料原位制备TiB_2-TiC强化Ni55基复合材料涂层,研究陶瓷相TiB_2+TiC含量对涂层显微组织及耐磨性能的影响。结果表明:通过等离子熔覆合成TiB_2和TiC陶瓷相,陶瓷相含量对涂层在不同载荷下的摩擦学性能和磨损机制有较大影响。在30N磨损载荷下,复合陶瓷通过阻碍裂纹扩展抑制剥层磨损的作用;在60N磨损载荷下,高硬度、高强度陶瓷可以有效降低磨粒磨损和黏着磨损的作用。另外,在高陶瓷含量的涂层磨痕表面发现有压实层结构分布,有效降低摩擦因数和磨损率。在30和60 N的磨损载荷下,TiB_2-TiC复合陶瓷通过不同的磨损机制提高涂层的磨损性能。

激光熔覆TiC/FeAl复合材料涂层显微组织及初生TiC生长机制研究

利用激光熔覆技术在1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢基体上制得了以TiC为增强相、以FeAl金属间化合物为基体的快速凝固TiC/FeAl复合材料涂层,分析了该涂层的显微组织及初生TiC的生长形态和生长机制。研究结果表明,激光熔覆TiC/FeAl快速凝固复合材料涂层主要由初生TiC碳化物、初生FeAl树枝晶和枝晶间少量的FeAl/TiC共晶组成,初生TiC具有独特的径向辐射分枝小面枝晶团簇状生长形态,其生长机制为侧向生长。

激光熔覆TiC增强FeAl金属间化合物基复合材料涂层磨损性研究

利用激光熔覆技术在1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢表面制得了以TiC为增强相、以FeAl金属间化合物为基体的耐磨复合材料涂层,研究了激光熔覆TiC/FeAl复合材料涂层在干滑动磨损条件下的耐磨性能及磨损机制。结果表明:随着载荷和滑动速率的增加,TiC/FeAl金属间化合物基复合材料涂层的磨损速率增加,其磨损机制随着载荷的增加逐渐由磨料磨损向粘着磨损转变;激光熔覆层中TiC体积分数的增加,一方面提高了涂层的磨料磨损抗力,另一方面降低了熔覆层表面与对磨材料之间的粘着倾向,提高了TiC/FeAl涂层的滑动磨损性能。激光熔覆TiC/FeAl金属间化合物基复合材料涂层具有优异的耐磨性能并随TiC体积分数的增加而提高。

反应等离子熔覆(Cr,Fe)_7C_3/γ-Fe金属陶瓷复合材料涂层的耐磨性

以Fe-Cr-C合金粉末为原料,采用反应等离子熔覆技术,在45#钢表面制得以原位生成初生相(Cr,Fe)7C3为增强相的新型陶瓷复合材料涂层.利用SEM,XRD,EDS和显微硬度计等分析了涂层的显微组织和硬度,分别在室温干滑动磨损及高温滑动磨损条件下测试了涂层的耐磨性,并讨论了其磨损机理.结果表明,涂层组织包括(Cr,Fe)7C3增强相和γ-Fe固溶体与少量(Cr,Fe)7C3构成的共晶,该涂层在室温干滑动磨损和高温滑动磨损条件下均具有优异的耐磨性.

反应等离子熔敷Cr_7C_3/γ-Fe金属陶瓷复合材料涂层组织与耐磨性

以Fe-Cr-C合金粉末为原料,采用优化的等离子熔敷工艺,在C级钢表面通过粉末反应制得由原位生成的新型Cr7C3/γ-Fe金属陶瓷复合材料涂层。并测试分析了涂层的显微组织和显微硬度分布,以及在室温干滑动试验条件下的耐磨性。结果表明,该涂层组织由规则块状初生相Cr7C3和γ-Fe奥氏体固溶体组成,与基材完全冶金结合,涂层厚度约1.5 mm,具有较高的显微硬度(平均为870 HV),且硬度梯度分布合理;涂层在室温干滑动试验条件下具有优异的耐摩擦磨损性能。

碳化钨颗粒增强金属基复合材料涂层组织及其摩擦磨损性能

以Ni60A自熔合金粉末和微、纳米碳化钨粉末为原料,利用感应熔敷技术在Q235钢表面制备了微、纳米碳化钨复合材料耐磨涂层;利用扫描电子显微镜、能量色散谱仪及X射线衍射仪观察分析了复合材料涂层的显微组织结构;考察了复合材料涂层在室温滑动干摩擦条件下的耐磨性能.结果表明:复合材料涂层主要由团聚状纳米碳化钨颗粒、微米WC颗粒和γ-Ni固溶体组成,其组织结构均匀,与基体之间形成完全冶金结合;复合材料涂层在滑动干摩擦条件下表现出优异的耐磨性能及良好的承载能力,其磨损率随载荷增加变化不大,这主要归因于微米WC增强相和团聚状纳米WC增强相的良好固溶强化、弥散强化及细晶强化作用.

MCA方法在金属材料涂层性能研究中的应用

可移动元胞自动机 (MCA)法是继有限元、边界元法之后又一种新的数值方法 ,它建立在不连续介质力学基础之上 ,可以直接模拟不均匀材料内部的损伤累积、裂纹扩展、碰撞能的计算等。本文介绍了 MCA方法的理论基础及数学模型 ,通过一个金属基陶瓷涂层材料在冲击载荷作用下的损伤破坏计算实例表明 ,在同样条件下 ,双陶瓷涂层试样比单陶瓷涂层试样的抗冲击能力有明显提高 ,二者断口形貌和本构关系曲线也完全不同 ,说明涂层结构对涂层材料变形、损伤和破坏形式有重要影响 ,进而证明

激光合成TiC/Ni-Al复合材料涂层组织及耐磨性研究

在不锈钢基材上通过激光合成Ni-Cr-Al-Co-X(X=Mo、W、Nb、Ti、C)+TiC粉末,制备出金属间化合物Ni3Al-Ni0.58Al0.42,获得了组织均匀且与基体间完全冶金结合的无缺陷涂层。利用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计和磨损试验机对涂层的组织、相结构、硬度及耐磨性进行了分析和测试。结果表明,复合材料涂层主要组织为TiC增强相、金属间化合物Ni3Al及大量Ni0.58Al0.42相;其组织均匀,与基体之间为完全冶金结合;复合材料涂层具有硬度高、抗黏着摩损能力强的优点,在滑动干摩擦试验条件下表现出优异的耐磨性能。

多层雷达吸波材料涂层反射系数的研究

不同极化下反射系数的计算是雷达散射截面(RCS)预估中的主要问题之一,对于涂敷雷达吸波材料(RAM)涂层的目标,进行预估首先要建立反射系数与众多相关参数之间的关系式。从麦克斯韦方程和边界条件出发,导出了电磁波频率、入射角度及多层RAM涂层各层电磁参数与反射系数之间的关系式;实现了对任意层数RAM涂层反射系数的计算。最后,以两层和三层RAM涂层为例,通过仿真实验分析了电磁波的入射角、极化状态等对反射系数的影响。

TiAl合金激光熔覆复合材料涂层的高温抗氧化性能研究

利用预涂NiCrCr3C2复合粉末对γTiAl合金(简称TiAl合金)进行激光熔覆处理,制得了以Cr7C3、TiC硬质相为耐磨增强相,以γNiCrAl镍基固溶体为基体的复合材料涂层,研究了原始TiAl合金和激光熔覆涂层的高温(1000℃)恒温氧化性能。结果表明:激光熔覆复合材料涂层在1000℃恒温氧化条件下具有较好的抗氧化性能,氧化层结构较连续致密,在组成上主要由Al2O3、Cr2O3和TiO2组成,原始TiAl合金的高温氧化产物表层主要由脆性疏松的TiO2组成,而亚表层则为(TiO2+αAl2O3)的混合氧化物,表现出较差的高温抗氧化性能。

激光熔敷NiTi/Ni_3Ti金属间化合物复合材料涂层组织及耐磨性

以Ni79Ti21(wt%)合金粉末为原料,采用同步送粉激光熔敷技术在BT20钛合金表面制备出NiTi/Ni3Ti金属间化合物复合材料涂层,分析了该涂层的显微组织,测试了该涂层的室温干滑动磨损性能。结果表明,激光熔敷涂层组织均匀致密,与基材呈良好的冶金结合,具有优良的抗滑动磨损性能。

等离子熔覆Cr_7C_3/γ-Fe金属陶瓷复合材料涂层的组织与耐磨性研究

以Fe-Cr-C合金粉末为原料,采用等离子熔覆技术,在调质C级钢表面制得以原位生成初生相Cr7C3为增强相的新型陶瓷复合材料涂层。利用光子显微镜(OM),扫描电镜(SEM),X射线衍射(XRD)和能量色散谱(EDS)等分析了涂层的显微组织,并在室温干滑动磨损及二体磨料磨损条件下测试了该涂层的耐磨性能。结果表明,涂层组织包括Cr7C3增强相和γ-Fe固溶体与少量Cr7C3构成的共晶;由于Cr7C3/γ-Fe快速凝固复合材料涂层组织细小、均匀,在滑动磨损过程中不易与对偶件黏着、在磨料磨损过程中具有很高的抗切削抗剥落能力,因而在干滑动磨损及二体磨料磨损条件下涂层均具有优良的耐磨性能。