耐热耐冲蚀磨损复合涂料的研制

研究了涂料的配方、固化工艺、粘接性能、耐热性能和耐冲蚀磨损性能,结果表明:由耐热环氧对树脂、改性固化剂、耐热填料为主要成分的ZL-T1涂料,在100℃固化三小时后,具有优良的耐热、耐冲蚀磨损性能,可以在25℃至150℃温度范围内长期作为耐冲蚀靡损材料使用,耐冲蚀能力是16Mn钢的2.8倍以上.ZL-T1涂料粘接强度下降1%,冲蚀率上升1.21%.

一种卓越的耐冲蚀磨损新型材料

通过对超高分子量聚乙烯（ＵＨＭＷ—ＰＥ）与其它耐磨材料进行了煤粉喷射磨损对比试验，结果证实超高分子量聚乙烯是一种耐冲蚀磨损性能极其优越、极有开发应用前途的新型工程材料．该材料在常温情况下可以开发被用作耐冲蚀磨损新一代的内衬材料．

耐冲蚀磨损堆焊焊条及性能研究

研制出一种耐冲蚀磨损堆焊焊条,在低碳钢Q235上进行堆焊试验,研究堆焊层金属显微组织及其耐冲蚀磨损性能。结果表明,该焊条具有良好的焊接工艺性能,堆焊过程中飞溅较小,电弧稳定,焊缝成形美观,脱渣性较好,未发现气孔、裂纹等明显焊接缺陷。堆焊层金属显微组织主要为板条马氏体和大量细小弥散分布的碳氮化物析出相;析出相沿基体晶界和晶内均匀析出,产生析出强化作用;堆焊层金属硬度分布均匀,平均硬度为HRC43.8,具有良好的使用性能。与ZG35Si Mn材料相比,堆焊层金属的耐冲蚀磨损性能提高了0.87倍,可用于冲蚀磨损破坏严重部件的制造与修复。

一种耐冲蚀磨损复合涂层的制备方法

该发明属于材料加工工程中的表面工程领域，主要应用于电站锅炉管道的防护。常用的电弧喷涂耐磨涂层由于涂层与基体之间的结合方式为机械结合，在大的冲击载荷下易开裂剥落，且涂层厚度限制在1mm之内。本发明的方法：用自保护金属芯点堆焊焊丝在清洗除污后的金属基体上点堆焊一层硬质合金点阵；

混杂颗粒增强Ni基复合材料的冲蚀磨损性能研究

煤炭开采、石油化工等极端工况条件下的机械装备对部分关键零部件材料的磨损性能提出了更高要求。本研究设计制备了大尺寸氧化锆颗粒(ZTAp)承载与小尺寸碳化钨颗粒(WCp)强化基体相结合的混杂颗粒增强金属基复合材料,研究了介质、冲蚀角度、ZTAp尺寸、WCp含量对复合材料冲蚀磨损性能的影响及其机理。结果表明,适量ZTAp、WCp的添加能够显著提高复合材料的抗冲蚀磨损性能。固定体积分数的ZTA颗粒,尺寸越大,复合材料冲蚀磨损性能越好,其主要失效形式为脆性剥落和疲劳断裂。WC颗粒通过第二相增强、固溶强化以及析出强化的方式,提高了基体的硬度和耐磨性,抑制了酸性介质中腐蚀与磨损的交互作用,冲蚀过程中主要失效形式为脆性断裂剥落。

等离子增强磁控溅射制备TiCr基纳米复合涂层的耐冲蚀耐腐蚀性能

使用等离子增强磁控溅射(PEMS)技术在H13热作模具钢表面制备了TiCrSiCN和TiCrSiCON两种纳米复合涂层。通过Rc压痕法、纳米压痕法、微型喷砂装置和恒电位仪分别测定了涂层与基体的结合力及其韧性、耐冲蚀和耐腐蚀性能,讨论了氧元素的加入对涂层性能的影响。结果表明:TiCrSiCN和TiCrSiCON纳米复合涂层均与基体结合良好;TiCr基纳米复合涂层耐冲蚀磨损性能是H13钢的4~5倍,TiCrSiCON具有比TiCrSiCN更好的耐冲蚀性能;TiCrSiCN、TiCrSiCON、H13钢的极化电阻依次降低;氧元素有利于提高TiCr基涂层与基体的结合力,但会降低涂层的韧性和耐腐蚀性能。

耐冲蚀磨损煤浆输送管线设计及专用钢制造技术创新

项目简介：本项目属金属材料加工制造领域，为煤浆管线设计及专用钢制造技术开发。煤炭是中国重要的基础能源，占能源消耗609／6以上。煤炭的管道输送相比三大传统运输方式，在提高运输效率、降低成本的同时，杜绝了环境污染和运输损耗。

WC和Al2O3对氩弧熔覆FeAlCoCrCuTi0.4高熵合金涂层组织和耐冲蚀性能影响

利用氩弧熔覆技术制备了FeAlCoCrCuTi0.4,WC/Al2O3-FeAlCoCrCuTi0.4高熵合金涂层,并通过XRD,SEM,EDS,硬度测试和冲蚀磨损测试等方法,探究了WC和Al2O3的添加对FeAlCoCrCuTi0.4高熵合金涂层显微组织和性能的影响.结果表明,通过氩弧熔覆技术所制备的合金涂层表面成形性良好,无孔洞、裂纹等缺陷产生,与基体呈高强度冶金结合.WC和Al2O3的添加对涂层稀释率的降低有显著作用.三种涂层都是主要由Bcc相(Fe-Cr固溶体)构成,晶粒以胞状树枝晶形式存在.添加WC后,晶粒细化明显,在各种强化作用下涂层硬度为685.8HV.且WC和Al2O3的添加显著提高了涂层耐冲蚀磨损性能,耐磨性几乎可以达到FeAlCoCrCuTi0.4高熵合金涂层的2倍.

井下含水率传感器表面处理技术

基于电导式含水率传感器结构、原理和工作环境分析,揭示传感器金属电极在井下长期服役时因井液冲蚀、电化学腐蚀和油液污染等因素综合作用而发生早期失效的过程,提出利用掺硼金刚石(Boron-doped diamond,BDD)薄膜进行电极表面改性处理的方法,提高薄膜改性电极的服役性能。采用热丝化学气相沉积法沉积BDD薄膜,依次调整掺硼浓度、优化沉积时间并进行氟化处理,综合优化BDD薄膜的耐磨损性、耐电化学腐蚀性和疏油性。研究表明:掺硼浓度为6×10^(-3)时薄膜的高耐磨性和耐电化学腐蚀性赋予改性电极良好的耐冲蚀和抗腐蚀能力,摩擦系数和磨损率较因瓦合金分别降低92%和78%,低频阻抗模值大于1×10^(4)Ω·cm^(2);沉积时间8 h制备的BDD薄膜沉积晶粒尺寸较小且分布均匀,表现出良好的微纳结构,最利于提高改性电极的疏油性能,在模拟井液中的接触角达102°。BDD薄膜改性电极在模拟工况下的应用实践表明,改性电极表现出优异的耐冲蚀磨损、耐电化学腐蚀性以及抗油污黏附能力,可实现电导式含水率传感器在井下苛刻工况下的长期稳定工作。

Fe基非晶涂层的形成能力及性能研究

采用电弧喷涂技术,在Q235基体表面采用喷涂法制备了Fe Cr BAl Ni系涂层。研究了涂层的微观形貌,采用XRD技术对涂层的相结构进行分析。结果表明:涂层均呈典型的层状结构,但涂层的氧化物含量和孔隙率均有所不同。Fe_(55.47)B_(28.96_Cr_(9.84)Al_(3.82)Ni_(1.91)、Fe_(58.33)B_(24.72)Cr_(10.11)Al_(4.54)Ni_(2.3)和Fe_(72.67)B_(6.2)Cr_(16.45)Al_(2.61)Ni_(2.07)均存在一定量的非晶相,而且含非晶相的涂层有较高的硬度和较强的耐冲蚀磨损性。

紫铜表面激光熔覆镍基合金的组织与性能

利用激光熔覆技术在紫铜表面制备镍基合金涂层。采用SEM、XRD、EDS、显微维氏硬度计进行组织结构和硬度分析,并测试了紫铜基体、镍基熔覆层的耐冲蚀磨损性能。结果表明:激光熔覆层与铜基体形成冶金结合,组织致密、晶粒细小、无裂纹、孔隙、夹杂等缺陷,熔覆层内具有等轴晶、树枝晶及平面晶等不同结构,并有Cr、Ni、B等强化相颗粒。当冲蚀角为60°时紫铜基体和熔覆层的质量损失率都比较大,随着冲蚀时间的增加,熔覆层质量损失率比紫铜的质量损失率要低得多,激光熔覆层的耐磨性比基体组织的耐磨性提高了近3倍,激光熔覆层的耐冲蚀磨损性能得到明显提高。