22MnCrNiMo钢表面等离子喷涂CoCrW涂层组织性能的研究

针对海洋工程用22MnCrNiMo系泊链钢特殊的服役环境,通过等离子喷涂技术在其表面制备了CoCrW保护性涂层。喷涂后的试样分别在850和950℃进行扩散化退火处理,保温时间分别选定为30和120 min。最后利用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)及ZEISS金相显微镜对试样涂层表面进行形貌观察和成分分析。结果表明:等离子喷涂后的试样经扩散退火处理之后,在电镜下观察发现,850℃退火后,涂层与基体之间能形成一层致密的氧化物薄膜;950℃时基体与涂层之间的互扩散明显,在界面附近形成了一层明显的白色析出相Cr_(2)O_(3)。

电子束重熔CoCrW涂层组织及抗微动磨损性能

采用电子束对等离子喷涂CoCrW涂层进行了重熔处理 ,对重熔前后CoCrW涂层的组织及其抗微动磨损性能进行了分析 .结果表明 ,电子束重熔消除了原等离子喷涂层的层间氧化物、孔隙和层状结构 ,重熔层与基体形成冶金结合 ,得到以钴基固溶体为基体 ,以复合碳化物为强化相的细晶组织 ,抗微动磨损性能是原等离子喷涂层的 13.3倍 .

Inconel690合金表面WC-10Co-4Cr和CoCrW涂层的微动磨损特性

为了提高Inconel690合金管的耐磨性,采用超音速火焰喷涂技术(HVOF)在Inconel690合金管表面制备WC-10Co-4Cr和CoCrW两种涂层,在PLINT微动磨损试验机上考察其微动磨损性能。试验结果表明:载荷一定时,涂层的摩擦因数随着位移的增加而变大;相同试验条件下,在稳定阶段,WC-10Co-4Cr和CoCrW涂层的摩擦因数小于Inconel690;两种涂层的耐磨性均显著优于Inconel690合金,而WC-10Co-4Cr涂层的耐磨性略优于CoCrW涂层。磨损表面形貌分析表明,两种涂层的磨痕表面存在剥落坑和剥层现象,磨损机制以剥层和磨粒磨损为主。

超音速火焰喷涂WC-10Co-4Cr和CoCrW涂层的微动磨损特性研究

为提高Incone1690合金管的耐磨性，在Incone1690合金管外表面，采用超音速火焰喷涂技术（HVOF）制备WC-10Co-4Cr和CoCrw两种涂层，管状试样与1Crl3圆柱体配副件以“十”字交叉接触方式，位移幅值为100～200岬；法向载荷为30—90N；频率为2Hz；循环次数为3×10^4次；环境温度为室温，在PLINT微动磨损试验机上进行微动磨损试验。试验结果表明：载荷一定时，涂层的摩擦系数随着位移的增加而变大。两种涂层的耐磨性均显著优于Incone1690合金；WC-10Co-4Cr涂层的耐磨性略优于CoCrW涂层。清洗后的磨痕表面存在剥落坑和剥层现象，两种涂层的磨损机制主要是剥层和磨粒磨损为主。

超音速火焰喷涂CoCrW涂层热震过程中的裂纹扩展行为

为研究CoCrW涂层的抗冷热冲击性能,采用JP5000型超音速火焰喷涂设备在高温合金表面制备了该涂层,分析了裂纹在热震过程中的扩展行为。结果表明,在800℃保温,25℃水淬的热循环条件下,经过40次热震后,涂层表面均匀地分布着网状裂纹,截面上存在垂直裂纹,但未出现涂层脱落现象;在裂纹与基体、涂层界面交汇处生成了弥散分布的以Al2O3为主要成分的氧化物。分析认为,热应力和组织应力是裂纹产生和扩展的主要驱动力,但裂纹吸收了热震过程中产生的能量,避免了应力集中,有利于提高涂层的抗热震性能。界面处弥散分布的氧化物降低了涂层与基体的结合强度,热震试验最终的失效形式可能是界面处涂层的剥离。

油气管道37Mn5钢表面激光熔覆CoCrW涂层的组织及腐蚀性能

采用激光熔覆方法在油气管道37Mn5钢表面制备CoCrW涂层,研究涂层的微观组织和硬度,并采用质量浓度为3.5%的NaCl溶液分别对CoCrW涂层和37Mn5钢进行腐蚀测试。研究结果表明:在CoCrW涂层内形成了γ-Co与部分Cr7C3相。涂层和基体间形成具有冶金结合的良好界面。在涂层内形成了取向生长的枝晶,在熔覆组织中形成了分层结构的树枝晶。CoCrW涂层硬度均值为476 HV,与界面相距较近的区域硬度较低。涂层具有比基体更大的容抗弧,具备更优异的耐蚀性能。涂层可以对基体和腐蚀溶液起隔离作用,避免基体组织发生腐蚀。CoCrW涂层比37Mn5钢具有更高腐蚀电位和电阻率,分别为−1.137 V和20208Ω∙cm2,拥有比37Mn5钢基体更强的防腐能力。

TC4合金表面激光熔覆CoCrW涂层工艺和性能

为提高TC4钛合金表面耐磨性和耐腐蚀性,利用激光熔覆技术在TC4钛合金表面激光熔覆制备CoCrW涂层,并对其工艺及耐磨性和耐蚀性进行研究。结果表明:CoCrW熔覆层和TC4基体有着良好的冶金结合,熔覆涂层显微组织均匀致密,主要由树枝晶组成。在激光工艺参数中,扫描速度、离焦量、光斑直径和搭接率一致情况下,当激光功率为3000 W时,所得熔覆层硬度最大为1160 HV,为TC4基材硬度324 HV的近4倍,且在该功率下,CoCrW熔覆层平均摩擦系数最低为0.2363,磨损量最小,表现出较好的耐磨特性,磨损机制为磨粒磨损和轻微的黏着磨损;而TC4基材的平均摩擦系数为0.3598,磨损机制为黏着磨损和疲劳剥落磨损,此时,熔覆层的电化学腐蚀电位较高,腐蚀速率较低,表现出良好的耐蚀性。

超音速等离子喷涂法制备La_2O_3和CeO_2掺杂CoCrW涂层的摩擦学性能研究

利用一种新型的超音速等离子喷涂方法制备了稀土氧化物掺杂CoCrW涂层.通过X射线衍射仪、接触表面形貌仪、显微硬度测试仪、多功能摩擦磨损试验机和具有EDS能谱的环境扫描电子显微镜对涂层的相结构、表面形貌、显微硬度、摩擦磨损性能进行了研究.实验结果显示,稀土氧化物掺杂涂层具有很高的显微硬度和优越的摩擦学性能.同时,对涂层的摩擦和磨损机理进行了研究.

HVOF喷涂CoCrW涂层的工艺参数优化及涂层显微组织对结合强度的影响

采用4因素3水平正交试验方法优化CoCrW涂层的HVOF喷涂工艺参数,以涂层显微组织评分为指标进行分析,并测试了最佳参数下涂层与基体的结合强度。结果表明：在氧气流量、煤油流量、送粉速率和喷涂距离分别取897 L/min、22 L/h、66 g/min、340 mm时,可得到理想的涂层组织状态,此时涂层与基体的结合强度为69.7 MPa。分析认为,HVOF喷涂工艺中,高速运动的粒子撞击基体产生喷丸效应,同时在很短的时间内动能转化为热能,使得熔融粒子在界面处产生二次塑化,有利于熔滴的快速铺展,增强了涂层的致密性,提高了涂层与基体的结合强度。