高端铝合金表面激光熔覆耐磨耐蚀涂层关键技术研究进展

高端铝合金构件广泛应用于航空航天、石油化工及氢能储运等领域,但其表面存在耐蚀性与耐磨性差、强度与硬度低、晶粒粗化和表面橘皮等缺陷,进而限制其极端环境下的高性能安全服役,因此提高铝合金构件的表面质量和服役性能极为重要。激光熔覆作为铝合金构件表面改性和修复的有效技术,通过选取合适的熔覆材料在铝合金构件表面熔覆耐磨耐蚀、高强度涂层,可有效解决铝合金构件表面性能差、服役寿命短等问题。由于铝合金特殊的物理和化学性能,如熔点低、反光率大、润湿性差、稀释率大,以及易出现气孔、裂纹等问题,所以对铝合金构件表面激光熔覆带来挑战。因此,针对高端铝合金表面激光熔覆高性能涂层面临的技术难题,以提高铝合金构件表面服役强度、耐磨耐蚀性能为目标,综合分析了铝合金表面激光熔覆高性能涂层所涉及的基本理论、制备方法、涂层组织、服役性能及应用前景,该研究为铝合金复杂构件表面激光熔覆制备高性能涂层提供了理论参考。

水轮机过流部件用高耐磨耐蚀涂层制备技术

高耐磨耐蚀涂层对提高水轮机过流部件的使用寿命具有重要作用。总结了水轮机过流部件破坏的形式和机理,介绍了高耐磨耐蚀涂层技术的相关研究状况,同时展望了纳米表面技术在该领域的研究进展和应用前景。

SiC颗粒尺寸对镍基复合镀层耐磨性和耐蚀性的影响

在正交实验基础上,对比研究微米SiC(平均粒径1.5μm)和纳米SiC(平均粒径20nm)增强复合镍基镀层的摩擦磨损行为和耐腐蚀性能。通过TEM、SEM、EDX和XRD等手段研究颗粒分散状态以及复合镀层的表面和截面形貌、成分及相结构。采用球-盘滑动摩擦磨损试验机研究复合镀层的耐磨性。电化学阻抗谱测量在3.5%的NaCl水溶液中进行。结果表明:微米级颗粒增强复合镀层可以获得更高的表面硬度,两种增强复合镀层具有相似的摩擦磨损行为。电化学阻抗谱分析表明:SiC颗粒的加入可以提高镀层的耐腐蚀性,且纳米颗粒复合镀层具有更好的耐蚀性。

模具表面Ni-P-PTFE-SiC多元复合化学镀层耐磨耐蚀性研究

分析化学复合沉积过程机理,认为聚四氟乙烯(PTFE)和SiC粒子的沉积是先吸附,后被沉积埋覆于复合镀层中。研究Ni-P-PTFE-SiC复合沉积主要工艺参数对复合沉积影响的规律,得出PTFE和SiC粒子含量、粒度及表面活性剂种类等参数是影响复合沉积的主要因素。给出制备较佳复合镀层配方与工艺条件,并对Ni-P-PTFE-SiC复合层耐磨耐蚀性进行分析测试,初步结果显示Ni-P-PTFE-SiC复合层的耐磨耐蚀性优于Ni-P、Ni-P-PTFE和Ni-P-SiC镀层。

铈对Fe-Ni-Cr合金耐磨耐蚀性能的影响

根据磨蚀理论,设计了一种含Ce耐磨耐蚀合金,用SEM、X ray对磨损形貌进行了观察分析。结果表明,加入Ce可以获得致密化程度较高、分布均匀的组织,明显增加了合金碳化物中铬的含量,使碳化物的显微硬度提高,表面有CeFe7新相产生,并引起奥氏体、铁素体含量的增加,改变了试样表面的微观结构,从而提高了Fe Ni Cr合金的耐磨耐蚀性能。

耐磨耐蚀Ni-Al金属间化合物基复合保护层的研制

用粉末冶金法制备WC/Ni3 Al复合材料焊条 ,堆焊于 1Cr2 5Ni2 0耐热钢的表面 ,获得的复合材料的耐磨粒磨损性能是4 5钢的 3倍以上 ,耐硫化腐蚀性高于 1Cr2 5Ni2 0耐热钢 1倍 ,高于钴基合金Stellite 6约 5 0 %。用其制作火电厂燃烧室的喷口钝体 ,使用寿命较原 8Cr2 6Ni4Mn3大幅度提高 ,可达到 8个月以上。

钛合金表面微弧氧化耐磨和耐蚀膜层的研究进展

微弧氧化是一种直接在有色金属或其合金表面原位生成陶瓷膜的新技术,利用该技术可在钛合金表面生成耐磨和耐蚀性能优良的膜层。介绍了微弧氧化技术及其特点、钛合金表面微弧氧化耐磨和耐蚀膜层的研究进展,并指出了钛合金表面微弧氧化耐磨和耐蚀膜层的应用前景和今后膜层研究的发展方向。

钴基合金激光熔覆组织及其耐磨耐蚀性研究

利用CO2 激光器在Q2 35低碳钢基体表面熔覆Co基合金 ,并利用电子显微镜技术观察和分析了激光熔覆层的显微组织特征。耐磨性、抗擦伤性和耐腐蚀性等性能实验表明 ,与等离子喷涂层相比 。

Cr/C对含4%Ni高铬耐磨耐蚀铸铁性能的影响

采用对比试验的方法探讨了不同Cr/C的比值对含4%Ni高铬耐磨耐蚀铸铁硬度、耐磨性及冲击韧性的影响规律。结果表明:无论固定C还是固定Cr,改变Cr/C的比值对4%Ni高铬耐磨耐蚀铸铁性能都有显著的影响,尤其当含C量较低时,Cr的变化对材料性能的影响更明显。通过调整不同的Cr/C,可以获得不同的硬度、耐磨性和冲击韧性组合的材料。

Cr/C对含4%Ni高铬耐磨耐蚀铸铁组织的影响

文中利用金相显微镜、扫描电镜(SEM),探讨了Cr/C对含4%Ni耐磨耐蚀铸铁组织的影响规律。试验结果表明:Cr/C是影响含4%Ni耐磨耐蚀铸铁组织中碳化物数量和形态的主要因素。无论是通过固定Cr,还是固定C来改变Cr/C,都可以大幅度调整组织中碳化物的数量和形态。当Cr含量固定时,随着Cr/C的增加,组织中碳化物数量减少,且由网状向断网状和孤立的条块状转变,冲击断口由脆性加韧性的混合型断裂过渡为韧性断裂;当C含量固定在较低水平时,随着Cr/C的增加,组织中碳化物数量急剧增加,碳化物形态由断网状和孤立的条块状向网状转变,冲击断口由韧性断裂过渡为脆性断裂,但当C含量较高(2.5%)时,随着Cr/C的增加,组织中的碳化物数量增加不明显,且碳化物均为网状结构。

新型低合金耐磨耐蚀铸铁的开发与应用

通过对不同成分的Cr,Cu,Sb低合金耐磨耐蚀铸铁的研制,获得在合金总量不超过3%,而其耐磨耐蚀性能较好的低合金耐磨耐蚀铸铁NMSHT9。实际应用表明,它是一种价格低廉、性能良好的耐磨耐蚀铸铁。

高耐磨耐蚀RCC树脂/陶瓷聚合体的研究与应用

针对电厂FGD系统现有的耐磨防腐蚀要求和采用先进陶瓷基复合材料的现状,研发了一种新型具有高耐磨耐蚀性能的RCC树脂/陶瓷聚合体材料,其以高性能树脂为基体、以球形多孔陶瓷和纳米氧化锆为骨架材料、以碳化硅晶须为补强增韧材料。通过耐磨性能、热稳定性、粘接性能及力学性能分析可知,RCC树脂/陶瓷聚合体具有适应性广、耐磨性好、防腐性优、粘接性强、力学性能优、安全性高等优点,是一种优质耐磨耐蚀材料,目前已应用于某些电厂,且应用效果良好。

海(淡)水液压元件材料的耐蚀耐磨特性分析

在液压元件中,绝大多数的零部件采用金属制造,当使用海、淡水作为工作介质时,元件材料不可避免地发生较严重的腐蚀和磨损。水压元件的关键部件采用耐腐蚀、耐磨损的新型材料制作,比较好地适应了海、淡水介质环境。本文综合分析了用于海、淡水液压元件新型材料的耐蚀耐磨特性。

绿色耐蚀耐磨表面处理与DSA电极技术

本文综述了毒性铬、镉镀层的替代涂镀层技术、DSA电极代替毒性铅阳极的应用技术,介绍了北京科技大学依据非晶化提高耐蚀性、纳米化提高耐磨性的思想所开发的具有优异耐蚀耐磨综合性能的非晶/纳米复合结构涂镀层技术,DSA电极技术。

Ni-ZrO_2纳米复合涂层的制备及其耐磨耐蚀性能研究

采用电火花沉积和激光熔覆技术在45号钢基体表面沉积制备Ni-ZrO2复合涂层。通过研究涂层的显微硬度分布、耐磨和防腐性能发现:在900 W功率下,电火花沉积的Ni基过渡层质量较好,过渡层厚度达到了110μm左右,且与基体冶金结合具有较高的结合力。利用激光熔覆技术在Ni基过渡层上熔覆纳米ZrO2粉体(3Y-TZP),纳米ZrO2涂层平均厚度约为20μm。Ni-ZrO2纳米复合涂层的表面平均硬度为934.19HV0.1,最高硬度可达1 145HV0.1,相对于基体,硬度提高了3.8倍。摩擦磨损和腐蚀试验发现复合涂层的耐磨性能和耐蚀性能较基体都有明显的提升。

涤纶短纤后处理设备的耐蚀耐磨涂镀层

论述了陶瓷涂层、电镀梨面铬等耐蚀耐磨涂镀层的特性及其在涤纶短纤后处理设备制造中的应用,解决了此类设备制造中的难题。并指出伴随着纺织工业的发展将会有更多的新型表面处理工艺得到广泛的应用。

抽油泵阀用新型耐蚀耐磨合金的研制

针对国内油田使用的抽油泵阀耐蚀性和耐磨性能差，严重影响抽油泵效率的问题，对泵阀失效进行分析的结果表明，泵阀失效是由腐蚀冲蚀磨损和氢致开裂所致。在此基础上，对高碳高铬系钢材的组织和性能进行了研究，研制成功ZG8Cr18Si2MoCuRe钢，热处理后的组织是断续状共晶碳化物＋奥氏体＋高度弥散分布的细微二次碳化物。新型合金钢具有耐蚀性和耐磨性好的特点，是抽油泵阀的理想替代材料。

渣浆泵过流部件耐磨耐蚀合金铸铁的研究

调整Cr15Mo3合金铸铁的成分,加适量钨、铝、钢,用稀土、铝、钒、钛复合孕育,研制出适用于渣浆泵过流部件的耐磨耐蚀合金铸铁。

新型耐磨耐蚀涂料制造研究

选用对金属具有良好附着力的环氧树脂为基料,以Al_(2)O_(3)和SiO_(2)等各种颜填料复配,制备新型耐磨耐腐蚀涂料。在涂料耐磨性能满足国标的基础上,以涂料的耐酸碱性能作为主要评价手段,探讨颜基比、树脂用量、涂装道数、主要颜料的用量和配比等对耐蚀性能的影响。结果表明,颜基比为2.75、环氧树脂E-44用量为17.8%、涂装道数为2道、Fe_(2)O_(3)用量为13.3%、石墨和MoS_(2)的质量配比为1.5∶1、SiO_(2)和Al_(2)O_(3)的质量配比为1∶1时漆膜性能最好。在优化配方下制备的耐磨耐蚀涂料,其涂膜的耐酸性能、耐碱性能、耐盐水性能以及盐雾试验结果均超过国家标准,综合性能达到合格要求。