镁合金表面316不锈钢涂层HVOF沉积特性及耐蚀性

利用超音速火焰喷涂技术(HVOF)在镁合金表面沉积四种不同厚度的316不锈钢涂层(SSC2,SSC4,SSC7,SSC10),研究涂层的微观结构、沉积特性、残余应力和浸泡腐蚀特性。结果表明:因镁合金较低的熔点和硬度,喷涂颗粒易侵入基体并使其表面熔化,造成粒子的逃逸或飞溅,沉积效率较低;沉积较薄涂层(SSC2和SSC4)后,沉积颗粒逃逸或飞溅行为显著减少,沉积效率增加;沉积厚度增加至SSC7及以上时,沉积表面温度升高,粒子飞溅逐渐增多,涂层表面孔隙率和氧化物增加。随涂层厚度的增加,涂层残余压应力减小,应力分布均匀性提高,涂层中穿透性孔隙大幅降低并接近于零。SSC2和SSC4涂层内部存在穿透性孔隙,有效防护时间极短;厚涂层(SSC7级以上)在3.5%(质量分数)NaCl溶液中浸泡720 h后仍具防护作用。

热处理温度对大气等离子喷涂316L不锈钢涂层组织和性能的影响

目的研究316L不锈钢涂层在不同热处理温度下组织结构和性能的变化规律,提高该涂层的摩擦学性能。方法利用大气等离子喷涂(APS)技术制备316L不锈钢涂层,对喷涂态涂层进行300~700℃热处理。通过光学显微镜(OM)和X射线衍射仪(XRD)观察分析涂层的显微组织和相组成,利用维氏硬度计测试涂层的显微硬度值。采用摩擦磨损试验机和三维光学显微镜测试涂层的摩擦系数和磨损率,利用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)观察磨痕表面并对磨损机制进行深入分析。结果喷涂态316L不锈钢涂层的厚度约为350?m,显微硬度值为335HV0.1,涂层组织中含有未熔颗粒、孔隙和氧化物等。在干摩擦条件下,涂层的摩擦系数稳定在0.75左右,磨损率为(1.329±0.14)×10-5 mm3/(N·m)。随着热处理温度的升高,涂层扁平颗粒界面处的氧化行为明显,同时涂层内部的孔隙缩小,涂层结构更加致密,使得涂层显微硬度提高了30%。涂层的耐磨性能在700℃热处理条件下最佳,磨损率为(1.149±0.26)×10-5 mm3/(N·m),较喷涂态涂层降低14%,磨损机制以疲劳磨损和粘着磨损为主。结论热处理有助于提高316L不锈钢涂层的显微硬度,700℃热处理可有效提高涂层的耐磨性。

超音速火焰喷涂316L不锈钢涂层性能研究

采用超音速火焰喷涂技术(HVOF)在高强钢表面制备了316L不锈钢涂层,利用扫描电镜、显微硬度仪、电化学测试系统等设备对涂层金相组织、硬度、结合性能和抗腐蚀性能等进行了测试,并分析了WC-CoCr中间层对316L不锈钢粉末涂层结合强度及涂层界面的影响。结果表明:超音速火焰喷涂316L不锈钢粉末颗粒在喷涂中变形充分,形成较致密的涂层,并具有超过400 HV0.1的显微硬度;涂层具有较高自腐蚀电位,耐蚀性优于高强钢;涂层结合强度随着涂层厚度的减小、基体硬度的增加而提高;WC-CoCr底层可改善涂层界面结合,从而改善316L不锈钢涂层的结合性能。

超音速火焰喷涂316L不锈钢涂层在零件尺寸修复中的应用

为了解决装备核心零部件因磨损、消除腐蚀等带来的尺寸超差问题,制作超音速火焰喷涂316L不锈钢涂层性能试样,对试样涂层的形貌、硬度、耐蚀性开展试验检测研究。结果表明,涂层具有与25Cr3MoA接近的硬度和比30CrMnSiNi2A更好的耐蚀性能。由此,提出采用超音速火焰喷涂316L不锈钢涂层进行零件尺寸修复,制定了可行的修理方案和技术路线,确定了修理工序和参数,形成了相关技术文件,用于指导零件尺寸修复,并在油泵轴和肩轴两类零件上成功应用和装机验证,其性能良好,质量安全。

涂层316L不锈钢焊丝GMAW焊接稳定性研究

为了改善熔化极气体保护焊的工艺性,采用拉拔涂敷工艺开发涂层316L不锈钢焊丝,涂层成分为Ca元素的化合物以及Na、Ti、Si元素的氧化物,制备的两种涂层焊丝分别含有CaF_(2)和CaC0_(3)。通过电参数信号采集系统和高速摄影机对未涂层焊丝与涂层焊丝的堆焊过程稳定性进行研究。结果表明:未涂层焊丝的焊接电流波动较大,电弧形态不稳定,焊接稳定性差;含CaF_(2)涂层焊丝的电弧不稳定,焊接工艺性恶化;含CaC0_(3)涂层焊丝的焊接稳定性相比未涂层焊丝显著改善,电流电压波形十分稳定,焊接电弧呈“圆锥状”。

AZ80镁合金表面冷喷涂316L涂层的微观组织及性能

为了提高AZ80镁合金的耐磨及耐腐蚀性能,利用冷喷涂技术在其表面制备了316L不锈钢涂层。采用X射线衍射仪及扫描电镜对涂层的相结构、微观组织及粒子与基板的碰撞行为进行了分析,采用万能力学试验机测试了涂层的结合强度及内聚强度,并分别测试了涂层与块体的摩擦磨损及电化学腐蚀性能。结果表明:冷喷涂316L粒子与镁合金基板的碰撞行为主要呈现两种方式,一种是粒子在镁合金基板表面产生冲蚀坑,未能形成有效结合,另一种是粒子以球形方式嵌入镁合金基板内部,基板在两种碰撞行为中都形成射流,结合机理主要是机械咬合。316L涂层磨损率为1.16×10^(-4) mm^3/(N·m),其耐磨性较镁合金提高了8倍,涂层的自腐蚀电流较镁合金基体降低了4个数量级,能够有效保护镁合金基板。

316L不锈钢/铝复合涂层的摩擦磨损性能

316L不锈钢丝作为阳极、铝丝作为阴极,采用电弧喷涂两路异步送丝技术在铝合金表面制备了316L不锈钢/Al复合涂层,并对350℃×5 h热处理涂层的显微组织、化学成分、硬度和磨损性能进行了研究。结果表明:涂层内存在大量微孔隙,且硬质相与软质相相间分布,有效阻碍了磨损过程中裂纹的产生、扩展,涂层耐磨性较基体显著提高;涂层中扩散层的存在提高了涂层的粘结性,磨损过程中涂层表面容易形成氧化物,起到固体润滑作用。

先进喷涂技术制备316L不锈钢涂层的结构与性能研究

相较于铝、铜等有色金属涂层,316L不锈钢涂层具有较高硬度和耐磨性、良好的耐腐蚀等特性,在诸多工业领域均有迫切需求。本文采用冷喷涂和大气等离子喷涂技术制备了316L不锈钢涂层,分别借助扫描电镜、显微硬度和磨损试验等检测手段研究了涂层的微观结构、显微硬度和磨损特性,对比探讨了涂层的磨损机理。试验结果表明,大气等离子喷涂制备的316L不锈钢涂层层状结构明显,存在大量的孔隙。而冷喷涂316L不锈钢涂层非常致密,且无明显氧化。冷喷涂涂层较低的孔隙率和沉积过程中的加工硬化现象,使得冷喷涂316L不锈钢涂层的硬度明显高于大气等离子喷涂涂层,具有更好的耐磨性。冷喷涂涂层在摩擦过程中的摩擦磨损机理主要为磨粒磨损,而大气等离子喷涂制备的316L不锈钢涂层的磨损机理为磨粒磨损和疲劳磨损的复合磨损形式。