丙烷压力对超声速微粒沉积铝青铜涂层组织和性能的影响

采用超声速微粒沉积技术在不同丙烷压力(0.469 MPa,0.496 MPa,0.524 MPa,0.551 MPa)条件下制备4种铝青铜涂层,采用环境扫描电子显微镜、X射线衍射仪、能谱仪等试验仪器表征涂层的微观组织、相结构以及氧元素质量分数等,运用显微硬度仪、拉伸试验机和CETR摩擦磨损试验机等试验设备分析涂层的力学性能和摩擦学性能。结果表明,丙烷压力对涂层组织结构及力学性能有显著的影响,随着丙烷压力的升高,涂层孔隙率与氧元素质量分数呈负相关关系,在丙烷压力为0.524 MPa时,涂层孔隙率为0.8%,氧元素质量分数为0.97%,更接近其平衡点;丙烷压力为0.524 MPa以下时,涂层较原始粉末物相无明显变化,主要仍为α+β'+K相;涂层显微硬度、结合强度及耐磨性能随丙烷压力的升高均呈先增大后减小的趋势变化,丙烷压力为0.524 MPa时,涂层的力学性能和耐磨性能达到最优。

铝青铜涂层微动磨损特性的扫描电镜观察

在航天航空器等具有强烈振动的机器中，各个联结件之间虽然没有明显的滑动摩擦，但在振动作用下，仍存在微小的相对位移。随时间的延长，这种强力作用下的微小往复位移也会造成机件磨损，即微动磨损。由表面微动疲劳而产生的微裂纹的萌生和扩展往往会导致灾难性的后果。为...

电弧喷涂铝青铜涂层高温氧化动力学研究

研究了电弧喷涂铝青铜涂层经900℃×24h加热的高温氧化行为,结果表明该涂层的氧化动力学曲线符合抛物线规律。在氧化的初始阶段,由于氧进入涂层孔隙发生内氧化,使涂层增重速度较快,5h后氧化产物封闭涂层孔隙,涂层的氧化速度明显降低。通过对喷涂自由表面与光滑涂层表面试件氧化行为的研究,建立了2种不同表面的氧化动力学关系。

HVOF制备铝青铜涂层工艺优化及工艺参数对涂层性能的影响

目的利用超音速火焰喷涂技术,在铸铝表面沉积质量优良的铝青铜涂层。方法基于正交实验,研究煤油流量、氧气流量、送粉速率和喷涂距离对涂层厚度、孔隙率、显微硬度和结合强度的影响。通过XRD图谱,对喷涂粉末和涂层相结构组成进行分析。利用场发射扫描电子显微镜,观察涂层截面形貌,测量涂层厚度。使用ImageJ软件测量孔隙率。采用显微硬度计和电子万能试验机,测量涂层的显微硬度和结合强度。针对正交实验结果,采用极差分析法进行分析,确定最优的工艺参数。结果由极差法分析得到最优工艺参数:煤油流量为22 L/h,氧气流量为900 L/min,送粉速率为80 g/min,喷涂距离为200 mm。采用最优工艺参数制备涂层,测得涂层厚度为405.43μm,孔隙率为0.10%,结合强度为61.63 MPa,显微硬度为330.33HV0.3。结论与粉末相比,涂层的相组成未发生改变,均为α相和β′相。通过极差分析可知,不同工艺参数对涂层孔隙率、厚度、显微硬度和结合强度的影响程度不同。在本实验选取的主要工艺参数中,送粉速率对涂层孔隙率和厚度的影响程度最大,喷涂距离对涂层显微硬度的影响程度最大,煤油流量对结合强度的影响程度最大。

大型钢制轴承套圈电弧喷涂铝青铜涂层工艺试验研究

利用电弧喷涂方法在钢基体上制备了铝青铜涂层,测试分析了铝青铜涂层的组织形貌、结合强度、孔隙率、显微硬度等力学性能,并对铝青铜/钢双金属材料的轴承套圈进行了试验测试。结果表明,电弧喷涂铝青铜涂层具有较好的综合力学性能,在钢制轴承套圈上电弧喷涂铝青铜涂层工艺具有广泛的应用前景。

Ni60优化高铝青铜SAPS—感应重熔涂层组织结构的研究

采用超音速等离子喷涂技术在45#钢基体上制备Ni60/高铝青铜梯度涂层,并进行高频感应重熔处理。通过SEM、XRD等手段分析了感应重熔前后涂层的组织结构特征、相结构变化以及界面元素扩散情况。结果表明,超音速等离子喷涂层在基体/Ni60结合面处以机械咬合为主,在Ni60/高铝青铜涂层界面处有轻微熔结特性,形成了机械结合和轻微冶金结合的混合结合方式。感应重熔后,Ni60中间层分别与基体、高铝青铜涂层进行充分的双向扩散熔合。在Ni60和基体间形成结构致密、无孔隙的冶金扩散带,元素扩散迁移后不同元素呈现梯度或均匀分布形式。在Ni60和高铝青铜涂层之间分层界面基本消失,形成了完全的一体化涂层,涂层中元素扩散呈现梯度形式。

铈对高铝青铜超音速等离子喷涂层组织及性能的影响

为研制一种新型高铝青铜涂层,采用超音速等离子喷涂技术在45钢基体上制备了新型高铝青铜涂层.采用金相显微镜、扫描电子显微镜、电子探针、X射线衍射、显微硬度计分别对含铈0.0%,0.25%,0.4%,0.55%的涂层进行了分析.结果表明,随着铈含量的增加,涂层组织变致密,硬质K相呈弥散化分布,同时K相从含0.0%铈时的AlFe3,Al13Fe4转变为含0.25%铈时的AlFe3,Al13Fe4,AlFe,当铈含量大于0.4%时K相以Al13Fe4稳定存在.铈的加入使元素Al发生偏聚现象,当含0.4%铈时Al元素开始呈现小片状聚集,当含0.55%铈时,Al元素以小片状聚集且均匀分布.涂层的硬度随铈含量的增加呈现先降低后升高的现象,当铈含量大于0.4%时,涂层的硬度值和稳定性上都优于未含铈的涂层.

热喷涂铝青铜-聚苯酯涂层耐磨性能研究

本文采用大气等离子喷涂工艺在典型零件支承环上制备了铝青铜-聚苯酯耐磨涂层,测试了涂层硬度、结合强度、微观组织等性能,重点考核了在转速20000 r/min,输入扭矩800 N·m,滑油温度90~100℃,滑油压力0.2~0.3 MPa,运行时间50 h条件下的支撑环涂层整机台架试验后的耐磨性能;试验结果表明,制备的铝青铜-聚苯酯耐磨涂层硬度89.6 HR15Y,结合强度25.5 MPa,涂层组织均匀、孔隙率为15.18%,采用目视和体视显微镜检查台架试验后的典型件涂层外观状态,通过高精度三坐标测量方法计算涂层的磨损量,台架考核试验结果表明,典型件铝青铜-聚苯酯涂层完整、光滑,无开裂、剥离、剥落,涂层磨损最严重位置的磨损量为0.006 mm,涂层耐磨性能优异。

新型铝青铜合金粉体材料涂层耐腐蚀性能研究

采用扫描电镜、能谱及静态浸泡腐蚀实验等方法研究了雾化法制备的新型铝铜合金粉末(Cu-14Al-X)通过等离子喷焊的方式作为涂层材料分别在3.5mol/L NaCl溶液、10mol/L HCl溶液、5mol/L H2SO4溶液中的腐蚀行为以及耐腐蚀性。结果表明,这种新型的涂层材料具有良好的耐腐蚀性能。涂层中的(α+γ2)共析体与β′相、α相和K相相比,具有优先腐蚀倾向,涂层发生的主要是脱铝腐蚀。在3种溶液环境下的腐蚀速率由小到大依次为:5mol/L H2SO4溶液,10mol/L HCl溶液,3.5mol/L NaCl溶液。

铝青铜合金粉末涂层制备中Fe元素的扩散特性

利用等离子喷焊和激光熔敷技术,将铝青铜合金粉末涂敷在45#钢表面,通过对涂层金相组织观察、界面金相观察、X-ray分析、表面EDS分析、对Fe元素的EPMA分析,研究Fe元素在铜合金涂层中的扩散特性.结果表明,采用等离子喷焊技术制备的涂层中,Fe元素从基材到合金涂层有较强烈持续的扩散过程;采用激光熔敷技术制备的涂层中,Fe元素在基体与合金涂层之间无明显的扩散现象.可见,Fe元素在等离子喷焊层中扩散率较高,在激光熔敷层中扩散率较低.

热/冷喷涂典型抗空蚀涂层结构与性能研究

冷喷涂作为近年来兴起的涂层固态沉积技术,所制备的涂层具有高结合强度、高硬度、无氧化夹杂等优点,在过流器械表面的空蚀损伤防护方面极具应用潜力。采用冷喷涂技术,在40Cr钢基体表面制备了高致密的CuAl9Fe1铝青铜抗空蚀涂层,利用光镜/扫描电镜、显微硬度计、超声波空蚀试验机、三维轮廓仪等设备,表征了涂层的微观结构、力学性能及抗空蚀性能,分析了涂层的空蚀破坏形貌及机理,并与超音速火焰(high-velocity oxygen-fuel,HVOF)喷涂制备的WC类典型抗空蚀涂层(WC-Co-Cr和WC-Cr_(2)C_(3)-Ni)进行了对比。结果表明,冷喷涂CuAl9Fe1涂层的平均孔隙率为1.4%,平均显微硬度为3126 MPa,平均结合强度为32.3 MPa,空蚀6 h的空蚀深度为4.988μm;与之相比,HVOF喷涂的WC-Co-Cr和WC-Cr_(2)C_(3)-Ni涂层的平均孔隙率分别为0.7%和1.6%,平均显微硬度分别为10 065和10 094 MPa,平均结合强度分别为84.2和73.5 MPa,空蚀6 h的空蚀深度分别为11.901和10.645μm。冷喷涂CuAl9Fe1涂层虽硬度较低,但塑韧性较好,可有效抑制空蚀过程中颗粒结合界面的裂纹萌生、扩展导致的颗粒脱落,因此相比HVOF制备的WC类涂层具有更高的抗空蚀性能。

超音速等离子制备多元铝青铜合金涂层的组织

采用超音速等离子喷涂技术将新型多元铝青铜合金粉体喷涂在45号钢基体表面。运用XRD、SEM、EDS、EPMA等手段分析了涂层的组织特点及元素分布情况。结果表明,超音速等离子喷涂层主要由Cu9Al4、AlFe3、AlFe等相组成;涂层元素分布均匀;超音速等离子喷涂层硬度高于传统等离子喷焊层;涂层的结合强度为59.3MPa。可见,经过工艺参数的优化,超音速等离子喷涂可以制备出类似于多元铝青铜合金的易氧化涂层。

某发动机中央传动机匣表面冷喷涂修复

某型号航空发动机为俄罗斯所生产的大推力、低油耗的涡扇发动机,其具有强劲的动力和良好的可靠性,在国内外多种机型中都得到了广泛的使用。在为某该型号发动机进行维修时发现该发动机中央传动机匣镁合金配合面所涂覆的铝青铜涂层出现了明显的破损并伴随有大面积的严重脱落。从而使得机匣的物理性能受到了极大的影响。为解决这一问题需要对铝青铜涂层脱落区域进行重新涂覆修复,用以恢复航空发动机机匣的正常使用。