高速火焰喷涂工艺参数对镍基-碳化钨复合涂层结合强度的影响

利用高速火焰喷涂技术在铜基体上制备了镍基-碳化钨复合涂层,采用正交试验法研究了喷涂工艺参数对镍基复合涂层结合强度的影响。结果表明:影响镍基复合涂层与铜基体结合强度的主要工艺参数是燃气压力,其次是喷涂距离和前处理时的喷砂压力;涂层具有良好结合强度的最佳工艺参数为喷涂距离170 mm,燃气压力0.49 MPa,喷砂压力0.4 MPa。

正交设计法优化等离子弧熔覆镍基碳化钨涂层工艺

采用等离子弧熔覆技术在Q345钢表面制备镍基碳化钨涂层,采用正交设计优化等离子弧堆焊工艺参数,以熔覆涂层表面成形质量、稀释率和硬度值作为考核指标,借助极差分析和方差分析研究离子气流量、送粉速度、电流、熔覆速度4个工艺参数对3个指标的影响规律。结果表明:对熔覆涂层成形质量影响的程度大小依次为:电流>离子气流量>送粉速度>熔覆速度;对熔覆涂层稀释率影响的程度大小依次为:电流>送粉速度>离子气流量>熔覆速度;对熔覆涂层硬度影响的程度大小依次为:离子气流量>电流>送粉速度>熔覆速度。最优工艺参数是:离子气流量1.0 L/min,送粉速度18 g/min,熔覆速度5 mm/s,电流80 A。在此工艺参数下镍基碳化钨涂层成形较好,稀释率为5.2%,表面宏观硬度达到HRC62.8,具有较好的耐磨性。

两种工艺下碳化钨在镍基自熔合金涂层中的性能研究

本文研究了激光熔覆和火焰喷焊的工艺条件下,两种混合型镍基碳化钨涂层中碳化钨的组织形貌变化,分析碳化钨分解和扩散机理。结果表明:激光熔覆工艺更容易促进碳化钨溶解,并在周围析出η相,从而导致涂层硬度低于火焰喷焊工艺。

铁基非晶合金增强碳化钨基涂层的结构和性能

采用超音速火焰喷涂(HVDF)技术制备了WC-CoCr/铁基非晶复合涂层。比较研究了复合涂层和WC-CoCr的微观形貌、硬度、耐磨性能、高温氧化性能和腐蚀性能。XRD分析和SEM观察表明,复合涂层主要由WC相、W2C相和铁基非晶相组成。与WC-CoCr涂层相比,复合涂层的硬度有所降低,但是两者没有显著性差异。由于硬度下降,导致复合涂层的耐磨性能略低于WCCoCr涂层。800℃高温氧化测试表明,复合涂层在800℃具有良好的热稳定性,这归因于氧化过程中生成了一层致密的氧化膜。此外,复合涂层在3.5%氯化钠溶液中的耐腐蚀性能也优于WC-CoCr涂层。

硬质颗粒对等离子熔覆碳化钨/多主元合金复合硬面涂层组织与耐磨性能的影响

采用等离子熔覆技术制备分别以铸造WC颗粒和烧结WC-Co球粒为硬质颗粒、以多主元合金为黏结相的2种硬面复合涂层,采用X射线衍射仪、扫描电镜、摩擦实验等手段,研究不同硬质颗粒对硬面复合涂层组织和耐磨性能的影响。结果表明:FeCrNi/WC-Co复合涂层中M6C的体积分数为20.1%,低于FeCrNi/WC复合涂层中M6C的体积分数(28.4%)。烧结WC-Co颗粒的热力学稳定性高,其WC的溶解程度低于铸造WC颗粒,可有效减少脆性M6C碳化物的析出。FeCrNi/WC-Co复合涂层的耐磨性能优于FeCrNi/WC涂层。FeCrNi/WC-Co涂层中较少的M6C相可避免涂层因脆性断裂而过早剥落,保证硬质相颗粒的完整性,提升硬面涂层的耐磨性能。

石墨烯对激光熔覆镍基碳化钨涂层组织及性能影响

采用激光熔覆技术在Q235钢基体上制备Ni60A-30%WC-x%石墨烯(质量分数,x=0.0,0.1,0.3,0.5)涂层,研究石墨烯对激光熔覆镍基碳化钨涂层组织与性能的影响。结果表明,涂层物相主要由具有γ相结构的Ni-Cr-Fe固溶体、WC、W2C、Cr7C3、Cr23C6、B4C等组成;石墨烯改善了激光熔覆镍基碳化钨涂层的组织,提高了涂层的硬度和抗摩擦磨损性能;当石墨烯质量分数为0.3%时,得到了析出相分布均匀且细小的组织,涂层具有高硬度、良好的抗裂纹扩展能力和耐磨性。

磨损条件对碳化钨基复合涂层性能的影响

通常,在油砂开采过程中,标准合金不具备在磨损和腐蚀条件下抗磨损性能。对于生产性关键组件,通常采用碳化钨基复合涂层(MMC)来延长设备寿命,防止非计划性停运。复合涂层的性能主要依赖磨损环境。本文将对碳化钨基复合涂层在不同的研磨条件下的机械性能和结构性能进行研究,探讨这种交互作用如何在决定性能等级上起到关键作用。这些信息会为更好的选材提供依据,甚至可延长零部件的寿命。

磨损条件对碳化钨基复合涂层性能的影响

通常,在油砂开采过程中,标准合金不具备在磨损和腐蚀条件下抗磨损性能。对于生产性关键组件,通常采用碳化钨基复合涂层(MMC)来延长设备寿命,防止非计划性停运。复合涂层的性能主要取决于磨损环境。本文将对碳化钨基复合涂层在不同的研磨条件下的机械性能和结构性能进行研究,探讨这种交互作用如何在决定性能等级上起到关键作用。这些信息会为更好的选材提供依据,乃至拓展零部件的寿命。

激光熔覆Ni基WC涂层修复高硬压轮模具的研究

将高硬压轮模具预热到450℃,采用专用的镍基碳化钨复合粉末,对硬度高达63 HRC的压轮进行了激光熔覆修复。利用光学显微镜、X-射线衍射仪与MM-200磨损试验机对激光熔覆Ni基WC涂层的显微组织与耐磨性能进行了研究。结果表明,激光熔覆Ni基WC涂层表面较平整、光滑,无气孔与裂纹,与高硬压轮模具呈冶金结合,碳化钨颗粒在涂层内分布较均匀,发生溶解扩散式烧损后,析出形貌复杂的碳化物,如M6C、M12C与M23C6,耐磨性能相对于高硬压轮模具提高了约1.5倍。

激光制备镍基纳米WC/Co复合涂层的耐磨性研究

对不锈钢表面激光涂覆Ni基纳米WC/Co复合涂层的耐磨性进行了研究。结果表明,与热喷涂及喷焊Ni基WC/Co涂层相比,激光涂覆Ni基纳米WC/Co复合涂层的相对耐磨性明显较高。在选定的试验条件下,激光涂覆层的相对磨损体积分别为热喷涂及喷焊层的6.91%及15.46%,其原因是激光快速涂覆工艺及纳米WC/Co综合作用的结果。

超音速火焰喷涂4种典型WC基金属陶瓷涂层的组织和性能

采用超音速火焰喷涂工艺在碳钢表面制备WC-12Co、WC-10Co4Cr、WC-10Ni和WC-20Cr3C2-7Ni金属陶瓷涂层,对比研究了不同涂层的物相组成、硬度、耐磨性能和耐腐蚀性能。结果表明:WC-12Co、WC-10Co4Cr和WC-10Ni涂层中均生成了少量W2C脱碳相;4种涂层均很致密,且与基体结合良好;WC-10Co4Cr和WC-12Co涂层的硬度和耐磨性能相近且最好,WC-10Ni涂层的次之,WC-20Cr3C2-7Ni涂层的最差;WC-10Co4Cr涂层的耐腐蚀性能最好,WC-10Ni涂层略次之,WC-20Cr3C2-7Ni涂层的最差。WC-10Ni涂层的耐磨性能适中,耐腐蚀性能略低于WC-10Co4Cr涂层的,在正常服役条件下有望替代WC-10Co4Cr涂层用于机械零件表面磨损和腐蚀防护。

高频微振对激光熔覆镍基WC增强涂层的影响

目的改善传统激光熔覆工艺制备的涂层组织粗大,物相分布不均匀,易出现气孔裂纹等缺陷。方法采用松香酒精溶液作为粘接剂,将涂层材料(镍包碳化钨粉末)预置于Q235钢基体表面,选用最优激光参数(功率P=1600 W、光斑直径d=5 mm、扫描速度ν=4 mm/s),并在高频微振辅助工艺下进行熔覆试验,最终制备出镍基碳化钨增强涂层。分别使用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度仪及万能摩擦磨损试验机(UMT)对涂层的显微组织、元素成分及物相、显微硬度和耐磨性能进行测量分析。结果在高频微振产生的激振力作用下,涂层组织由粗大的树枝晶向等轴晶及细小枝晶转变,物相成分主要为γ-Ni(Fe)、Ni3Fe、WC、M(23)C6型化合物等,深色硬质相分布均匀,气孔裂纹等缺陷基本消失,涂层磨损机制主要为轻微磨粒磨损。与无高频微振辅助的涂层相比,显微硬度提高了17%,摩擦系数减小了29%,耐磨性提高了49%。结论利用高频微振辅助激光熔覆工艺,可使制备出的涂层质量显著改善,微观组织更加致密,成分分布更加均匀,细晶强化和弥散强化效果增强,硬度、耐磨性等力学性能得到明显提升。

激光-感应复合熔覆WC-Ni涂层极限条件研究

为解决熔覆层易开裂、熔覆效率低的问题以及合理地选择工艺参数,进行了激光-感应复合熔覆Ni基WC涂层的实验,定义了激光高速扫描下的极限熔覆状态,研究了激光比能与粉末面密度对熔覆层宏观形貌的影响规律。结果表明,最小激光比能、最大熔覆层厚度、接触角均与最大粉末面密度呈线性关系;激光-感应复合熔覆速度达3000 mm/min,送粉率达82.7 g/min,相对单纯激光熔覆技术的效率提高了近5倍,而且获得的Ni60A+20%WC涂层经检测无裂纹。

激光熔覆镍基纳米WC/Co复合涂层的断裂韧性Kc的研究

对45钢表面激光熔覆Ni基纳米WC/Co复合涂层的断裂韧性Kc进行了研究。结果表明:激光熔覆Ni基纳米复合涂层的Kc≥18.0MN.m-3/2,而喷焊Ni基WC/Co复合涂层的Kc平均值为8.1 MN.m-3/2(最低值为4.4 MN.m-3/2)。分析认为:在本研究条件下,激光熔覆Ni基纳米WC/Co复合涂层中形成的呈三维网络结构分布的碳化物相及呈弥散分布的超细碳化物相的综合增强作用是该涂层断裂韧性Kc比常规喷焊同样材料(非纳米)涂层的Kc明显提高的主要原因。

液压支架立柱表面处理工艺

矿用液压支架立柱在复杂的矿井环境中易腐蚀、磨损失效,威胁采矿工作安全,因此,需要采用表面工程技术对液压支架立柱进行表面防护。就电镀硬铬、激光熔覆、超音速碳化钨喷涂等液压支架立柱表面处理工艺进行了综述,介绍了它们的发展历史和工艺特点,讨论了它们的优势和不足,为相关人员的研究和选择提供参考。

高速火焰喷涂层耐锌腐蚀性能的比较

为提高镀锌钢板生产线上轧辊的耐液态锌腐蚀能力 ,研制一种特殊的铁铝粉末 ,采用高速火焰喷涂法喷涂铁铝涂层 ,与高速火焰喷涂法喷涂的钴基碳化钨涂层相比较 ,研究二者耐液态锌腐蚀的性能 ,观察涂层与液态锌反应的断面形貌 ,测量腐蚀层厚度 .结果表明 ,铁铝涂层比烧结钴基碳化钨层耐锌性能更好 ,铁铝喷涂层与锌形成铁铝锌三元相 。