高速火焰喷涂Fe-Al/SiC复合涂层耐热腐蚀性能研究

采用高速火焰喷涂技术制备了Fe-Al/SiC复合涂层,对涂层在650℃下的热腐蚀动力学规律进行了研究,并利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对涂层及腐蚀产物的成分和形貌进行分析。试验结果表明:Fe-Al/SiC复合涂层基体为Fe-Al相(Fe3Al、FeAl),SiC硬质相分布于涂层之中,呈现典型的层状特征。Fe-Al/SiC复合涂层具有较好的耐热腐蚀能力,经过150h涂盐热腐蚀后,Fe-Al/SiC复合涂层的腐蚀增重值只有基体20钢的30%左右,增重的原因是涂层表面铁的氧化物的沉积。

冷喷涂Al6061/SiC复合涂层的制备及性能研究

为提高铝合金在实际应用过程中的服役寿命和可靠性,常需在表面制备涂层以提高其耐磨及耐腐蚀性能。采用不同种类的SiC粉末,利用冷喷涂工艺在Al7075合金基体表面制备了Al6061/SiC复合涂层,并探究了SiC含量和粒径对涂层微观组织、磨损性能及耐腐蚀性能的影响。结果表明:添加不同种类SiC颗粒所制备的Al6061/SiC复合涂层均致密;相同SiC比例下,黑SiC所制备的涂层硬质颗粒含量最高,在10 N载荷下磨损率最低,但涂层的耐腐蚀性能相近;Al6061与黑SiC以不同质量比所制备的涂层中,涂层磨损率随着SiC比例的增加呈现先减小后增加的变化趋势,比例为3∶7的涂层硬质颗粒含量最高(57.5%),磨损率最低[1.7876×10^(-4)mm^(3)/(N·m)],但其耐腐蚀性能不如其余比例的涂层;将黑SiC筛分得到15~30μm和>30μm 2种粉末,将Al6061分别与这2种粉末按照3∶7质量比混合,所制备的涂层磨损性能均不如原始粉末,但耐腐蚀性能均优于原始粉末,其中混合15~30μm黑SiC所制备涂层的腐蚀电流密度为9.59×10^(-5)A/cm^(2)。

高速火焰喷涂Fe-25Al/11SiC复合涂层性能研究

用高速火焰喷涂方法制备出Fe-25Al/11SiC复合涂层,对涂层的结合强度、抗热震性及温度为650℃时的热腐蚀行为进行研究,并利用扫描电镜和X射线衍射仪(XRD)对腐蚀前后涂层的表面形貌和相组成进行分析。结果表明:Fe-25Al/11SiC复合涂层组织致密,与基体结合状况良好,且以机械结合为主;该涂层具有较好的抗热震性能;经过150h热腐蚀后,Fe-25Al/11SiC复合涂层腐蚀增重约为基体20钢的1/3,抗热腐蚀性能优异;Fe-25Al/11SiC复合涂层发生的是第二类低温热腐蚀。

高速电弧喷涂Fe-Al/WC复合涂层的高温摩擦磨损特性

采用滑动磨损试验方法研究在室温至650℃温度下高速电弧喷涂Fe-Al/WC金属间化合物复合涂层与Si3N4陶瓷球配副时的摩擦磨损特性,并探讨复合涂层的高温摩擦磨损机理。结果表明,随着试验温度的升高,Fe-Al/WC复合涂层的摩擦系数降低,而磨损率仍保持在较低的水平。高温下复合涂层滑动摩擦系数降低的主要原因是由于磨损面发生摩擦氧化反应而形成的起到固体润滑的作用氧化物保护层。剥层磨损是Fe-Al/WC复合涂层高温磨损的主要机理。涂层中Fe3Al和FeAl金属间化合物相较高的高温强度和硬度,能有效地阻碍裂纹的产生、扩展及扁平颗粒的断裂,从而使复合涂层表现出优异的高温耐磨性。650℃时Fe-Al/WC复合涂层的磨损率有所提高,这可能与高温下涂层表面WC颗粒的氧化和脱碳分解有关。

高速电弧喷涂Fe-Al/Cr_3C_2复合涂层的组织与性能

采用Fe Al/Cr3C2 粉芯丝材和高速电弧喷涂技术 (HVAS)原位合成了铁铝金属间化合物涂层 ,并研究了涂层的显微组织与性能。结果表明 ,高速电弧喷涂Fe Al/Cr3C2 涂层中生成了多种物相 ,主要是Fe3Al和FeAl相 ,同时还包括Fe3C硬质点相及FeO·Al2 O3和Cr2 O3氧化物相等。涂层具有很高的热震结合强度及相对基体较高的显微硬度 ,密度和孔隙率较低。

热处理对Fe-Al/WC复合涂层的组织及磨损性能的影响

研究了 30 0 ,4 5 0 ,5 5 0 ,6 5 0 ,80 0℃热处理对高速电弧喷涂 Fe- Al/ WC金属间化合物复合涂层的组织和滑动磨损性能的影响。结果表明 ,热处理后复合涂层中将析出 Fe2 W2 C和 Fe6 W6 C弥散相。 4 5 0～ 6 5 0℃热处理后 ,部分 Fe3Al转变成 Fe Al造成的点阵畸变以及 Fe2 W2 C和 Fe6 W6 C的弥散强化作用 ,使复合涂层的显微硬度明显提高。通过热处理提高 Fe- Al/ WC复合涂层的显微硬度 。

SiC颗粒增强铝基复合材料基材上制备(Ti,Al)N涂层的研究

利用电弧离子镀技术在SiCp/2024Al基体上制备(Ti,Al)N涂层.研究了偏压对涂层的相组成、晶格常数和成分的影响及不同过渡层对涂层与基体结合性能的影响.结果表明,在较小偏压下, (Ti,Al)N涂层呈(111)择优取向;偏压在-150 V时,涂层无择优取向;但随偏压继续升高,出现(200)和(220)择优取向.在添加Ti过渡层时,涂层与基体形成致密均匀的良好结合.同时通过设计梯度涂层,获得了厚度达105μm的无裂纹(Ti,Al)N涂层.

Al/Fe金属复合涂层冷喷沉积行为及结构特征

为研究Al/Fe复合粉末在冷喷涂沉积过程中的粒子碰撞变形行为、结合机理及涂层组织结构特征,以机械混合Fe、Al粉末为喷涂原料(w(Al)∶w(Fe)=85∶15),使用冷喷涂沉积Al/Fe金属复合涂层。用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)及显微硬度仪等分析Al/Fe复合涂层的显微组织、相结构、硬度及Fe、Al粒子的变形形貌。结果表明:Al粒子在沉积过程中由于发生强烈塑形变形明显扁平化,并通过机械咬合形成致密的基体相,而硬度较高的Fe粒子则变形较少,基本保持初始形貌并弥散分布在Al基体之中;Al粒子内部靠近碰撞界面处的晶粒由于强烈变形被明显拉长,而远离碰撞界面的晶粒则保持近似球形;冷喷Al/Fe金属复合涂层的相结构与初始喷涂粉末完全相同,涂层组织致密,孔隙率约为1.2%,涂层的硬度显著高于初始粉末。

高速电弧喷涂Fe-Al/WC复合涂层在800℃下的氧化行为

采用高速电弧喷涂技术 (HVAS)在 2 0G钢基体上制备了Fe Al/WC金属间化合物复合涂层 ,测试了涂层在 80 0℃下的氧化性能。结果表明 ,Fe Al/WC复合涂层的氧化动力学曲线呈现出近似对数规律 ,5h后的氧化速率低于 2 0G钢 ;涂层的氧化物以Al2 O3、Fe2 O3、Fe3O4 和FeO为主 ,且分布不均匀 ;涂层表面优先形成具有保护性的Al2 O3膜 ,阻止了涂层的进一步氧化。

冷喷涂SiC/Al纳米复合涂层的组织结构与性能

为制备基体相晶粒细小、增强相均匀分布的SiC/Al纳米复合涂层,以Al、SiC为原料,采用高能球磨法获得SiC颗粒弥散分布的纳米晶Al基复合材料粉末,利用冷喷涂技术低温成型制备了SiC/Al纳米复合涂层,分析了SiC含量对复合涂层相结构、晶粒尺寸、微观结构、硬度及磨损性能的影响规律。结果表明:冷喷涂可实现球磨纳米晶复合粉末结构的原位移植,所制备SiC/Al纳米复合涂层组织致密,微米及亚微米级SiC弥散分布在纳米晶Al (约80 nm)基体之上;SiC颗粒对Al基体有明显强化作用,冷喷涂SiC/Al纳米复合涂层的硬度随SiC体积分数的增加而显著增加,50%SiC/Al纳米复合涂层的硬度高达515 HV0.3,约为Al块材的13倍;冷喷涂SiC/Al纳米复合涂层的耐磨损性能随着SiC含量增加而显著提高,涂层磨损失效机制为磨粒对基体的切削犁沟变形。

APS制备SiC/Al_2O_3复合陶瓷涂层组织结构及抗烧蚀性能的研究

针对APS制备SiC涂层沉积率低、孔隙率高、在烧蚀考核的过程中出现基体C/C材料被氧化烧蚀的问题,本文设计制备了SiC/Al_2O_3复合陶瓷团聚粉末,采用APS在C/C表面制备了相应的SiC/Al_2O_3复合陶瓷涂层,并选用氧乙炔在1500℃对涂层进行了抗氧化烧蚀性能考核。利用XRD、SEM等检测分析手段对团聚粉末以及涂层的成分及组织进行检测。结果表明,通过在SiC粉末中添加Al_2O_3粉末(SiC:Al_2O_3为3:2),提高了团聚粉末的沉积率以及涂层的致密度,其原因是等离子喷涂过程中Al_2O_3液相对SiC具有良好的包袱保护效果,避免了SiC的分解问题。烧蚀实验表明涂层可以在1500℃烧蚀5 min后,涂层完整,证明氧化物的添加可以封堵孔洞并且抑制氧气的扩散,从而提高涂层抗烧蚀性能。

Fe⁃Al基复合材料及其涂层高温耐磨性的研究进展

Fe⁃Al金属间化合物(主要是指FeAl和Fe_(3)Al)因其成本低、熔点与钴相近、强度重量比高、具有优异的耐蚀性和抗氧化性等优点而受到广泛关注。主要介绍了陶瓷颗粒作为增强相制备Fe⁃Al基复合材料及涂层的方法和高温摩擦磨损机理。相关结果表明,陶瓷增强相不仅能提升Fe⁃Al基复合材料及涂层的力学性能,还能显著提升该材料的高温摩擦性能。

激光重熔Al_2O_3+13%wt.TiO_2-SiC纳米复合陶瓷涂层组织

采用激光重熔等离子喷涂陶瓷涂层技术,以纳米SiC材料为填料,在45钢表面,制备了Al2O3+13%wtT.iO2-SiC纳米复合陶瓷涂层。用X射线衍射、扫描电镜研究了纳米SiC复合陶瓷涂层的微观组织结构。结果表明,重熔层由α-Al2O3、TiO2、Si、SiC以及新相Al4C3组成。在激光的作用下,原等离子喷涂层的片层状组织结构得以消除;纳米SiC颗粒填充在大颗粒Al2O3或TiO2之间。

高速电弧喷涂Fe-Al/Cr_3C_2RE复合涂层抗高温腐蚀性能探讨

使用Fe-Al/Cr_3C_2RE粉芯喷涂丝材,结合高速电弧喷涂技术(HVAS)在20钢上制备Fe-Al/Cr_3C_2RE复合涂层,同时以Fe-Al/Cr_3C_2涂层为比较。通过对涂层进行650℃下涂盐热腐蚀试验,借助扫描电镜观测腐蚀前后涂层表面形貌,利用XRD确定涂层的相组成,对腐蚀后涂层截面进行EDS分析。结果表明:Fe-Al/Cr_3C_2RE复合涂层在650℃时的涂盐抗热腐蚀性能明显优于基体20钢及同类型的复合涂层。Cr元素及稀土氧化物是Fe-Al/Cr_3C_2RE复合涂层性能优异的主要原因。

Fe3Al金属间化合物及共复合涂层研究

Fe3Al基金属间化合物具有比重小、弹性模量高、抗氧化、抗硫化、耐热腐蚀等一系列优异的性能特点。同各种不锈钢、钴基和镍基高温合金相比．Fe3Al在高温腐蚀环境中，特别是在冲蚀条件下使用具有独到的优势。用作高温结构材料．室温脆性(延伸率<5％)

Fe_3Al/Al_2O_3梯度复合涂层的摩擦磨损性能

利用等离子喷技术在钢表面制备了Fe3Al/Al2O3梯度涂层以及Fe3Al-Al2O3双层涂层和Fe3Al-Fe3Al/50%Al2O3-Al2O3三层涂层,采用MRH-3型环-块摩擦磨损试验机对比考察了涂层摩擦磨损性能,采用扫描电子显微镜观察分析磨损表面形貌.结果表明,梯度涂层成分沿涂层厚度方向存在差异,相应的耐磨性能和磨损机制亦有所不同,梯度涂层的主要磨损机制包括颗粒脱落、裂纹萌生与扩展、微区脆裂层状脱落、塑性变形和粘着损伤等.

Fe基粉末与Fe基+AL_2O_3复合粉末热喷涂层性能的对比研究

本文章对Fe基粉末与Fe基 +AL2 O3复合粉末的热喷涂涂层性能进行对比研究 ,结果表明 :Fe基 +AL2 O3复合粉末的热喷涂涂层硬度、耐蚀性较高 ,但Fe基粉末喷涂层的厚度。

炭/炭复合材料 SiC /Mo( Six、Al1-x)2抗氧化涂层( 英文)

为了提高炭/炭(C/C)复合材料的高温抗氧化性能,应用多相反应技术在C/C复合材料表面制备SiC/Mo(Six、Al1-x)2复合涂层。利用扫描电镜、电子能谱、X射线衍射仪等测试手段对涂层材料的微观结构和物相组成进行分析,同时研究涂层C/C复合材料在超音速气流中的抗氧化性能。结果表明,C/C复合材料表面形成的抗氧化涂层显示出明显的双层结构,从外向内分别为Mo(Six、Al1-x)2与SiC的复合层和纯SiC层,同时有少量的Mo4.8Si3C0.6存在于涂层中。在温度为1800K、气体速率1500m/s的超音速气流中氧化冲刷96 s,以及在2550 K和室温下热循环24次的测试条件下,制备的SiC/Mo(Six、Al1-x)2涂层材料均未发生破坏现象。涂层材料优良的抗氧化性能和抗热震性能主要归因于基体C/C复合材料的高强度以及在氧化过程中材料表面形成的连续稳定的SiO2和Al2O3玻璃相。

Al_2O_3-SiO_2-TiO_2表面涂层对3D-C_f/SiC复合材料力学性能的影响

采用溶胶凝胶法在三维碳纤维预制体(3D-Cf)表面形成Al2O3-SiO_2-TiO_2涂层,而后采用先驱体浸渍裂解工艺(PIP)制备了3D-Cf/Si C复合材料,通过SEM、XRD等分析测试手段以及三点弯曲等试验方法,研究了碳纤维的界面对复合材料的微观结构、力学性能的影响。结果表明,Al2O3-SiO_2-TiO_2涂覆处理后的碳纤维的强度约为原始碳纤维的96.8%,涂层碳纤维在复合材料断裂过程中起到了较好的增韧作用,涂层处理后的3D-Cf/Si C复合材料的抗弯强度达303 MPa,断裂韧度达6.5 MPa/m1/2。

碳纤维表面涂覆SiC层及其用于制备CF／Al复合材料

本文报道了用聚碳硅烷的苯溶液在碳纤维表面涂覆ＳｉＣ工艺对涂层性能、结构的影响以及涂层在ＣＦ／Ａｌ复合材料的制备和性能中的作用行为．ＳｉＣ涂层有效地改善了碳纤维的抗氧化性能，在其厚度小于０．１μｍ时提高了碳纤维的强度，而且它改善了碳纤维与熔Ａｌ的润湿性，阻止了界面上的化学反应，可使复合材料的强度提高８９％．