超音速火焰喷涂TiB_2-40Ni金属陶瓷涂层及其抗热震性能

热镀锌过程中,锌锅内各零件涂层会受到冷热冲击作用易失效。采用超音速喷涂工艺在不同丙烷流量下,在Q235低碳钢表面制备了3种Ti B_2-40Ni金属陶瓷涂层,通过水淬法测试涂层的抗热震性能。通过扫描电镜分析了3种涂层在不同温度下热震后的表面和截面形貌,研究了涂层的抗热震性能。结果表明:在600℃时,随着热震次数的增加,3种涂层中裂纹扩展均变严重,并且以丙烷流量为30 L/min所得涂层的抗热震性能最差,丙烷流量为36 L/min所得涂层的最好;在800℃热震条件下,3种涂层失效较快,并且在涂层表面形成了较多的交叉裂纹,涂层中裂纹扩展严重,导致涂层与基体界面处出现腐蚀现象。

超音速火焰喷涂TiB_2-40Ni35A金属陶瓷涂层的组织结构与性能

为了制备耐热震和耐熔融金属腐蚀的金属陶瓷材料,通过机械合金化技术制备TiB_2硬质相增强Ni基金属陶瓷粉末,将其超音速火焰喷涂在Q235钢表面制成TiB_2-40Ni35A金属陶瓷涂层,并对其形貌、物相、孔隙率、结合强度、硬度、耐热震及耐熔融Al-12.07%Si腐蚀性能进行研究。结果表明:涂层组织致密、孔隙率仅为0.281%,物相主要为TiB_2和Ni;涂层的结合强度为64 MPa,硬度为(446.7±85.6)HV_(3 N);经过60次热震后,涂层中未发现明显的裂纹;经过60 h熔融Al-12.07%Si腐蚀后,涂层中未发现明显裂纹,仍与基体结合良好。

TiB_2-金属陶瓷及其涂层制备技术的研究进展

评述了近年来对TiB2 金属陶瓷及其原位合成技术的研究进展。从其烧结工艺、显微结构及其在涂层中的原位合成制备技术等方面进行了分析和讨论。指出了目前限制TiB2 金属陶瓷广泛应用的主要问题 :原料价格昂贵、烧结工艺复杂、难以致密化 ,同时 ,涂层的力学性能有待进一步提高 ,并提出了解决上述问题的可行途径。

丙烷流量对火焰喷涂TiB_2-40Ni涂层组织和性能的影响

通过超音速火焰喷涂技术在不同丙烷流量(30,36,42 L/min)条件下制备3种TiB2-40Ni金属陶瓷涂层,采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪表征涂层的组织和相结构,运用压痕法测定了涂层的显微硬度,通过水淬法测试涂层的抗热震性能,并研究涂层的耐熔融铝硅腐蚀和耐磨粒磨损性能。结果表明,3种TiB2-40Ni涂层具有典型的层状结构,其中丙烷流量为36 L/min时涂层最为致密,其孔隙率仅为0.41%;涂层的主要物相为TiB2和Ni;显微硬度值分别为(453±72)、(405±55)和(490±49)HV0.3;经过60 h熔融铝硅腐蚀后发现,3种涂层均具有良好的抗熔融铝硅腐蚀性能;经过磨粒磨损实验发现,3种涂层的耐磨损性能良好,其中以丙烷流量为36 L/min时的涂层耐磨损性最佳。

氧气流量对超音速火焰喷涂TiB_2-40Co涂层组织和性能研究

采用超音速火焰喷涂技术在不同氧气流量条件下制备3种TiB2-40Co涂层,采用扫描电镜、X射线衍射仪研究了涂层的组织和相结构,运用压痕法测定了涂层的显微硬度,通过水淬法测试涂层的抗热震性能,并研究涂层的耐熔融铝硅腐蚀性能.结果表明,3种TiB2-40Co涂层具有叠层状结构,No.1涂层最为致密,其孔隙率仅为0.286%;涂层的主要物相为TiB2和Co;显微硬度值分别为697±60 HV0.3、523±86 HV0.3和648±38 HV0.3;No.1涂层具有最好的抗热震性能;经过120 h熔融铝硅腐蚀后发现,3种涂层均具有良好的抗熔融铝硅腐蚀性能,其中No.1涂层试样耐腐蚀性能最好.

氧气流量对TiB_2陶瓷相增强25Ni涂层组织与性能的影响

通过机械合金化球磨方式制备Ti B2硬质相和Co粘结相质量比为3:1的Ti B2-25Ni金属陶瓷复合粉末,采用超音速火焰喷涂技术在Q235钢基体表面制备了3种不同氧气流量的Ti B2-25Ni涂层,通过扫描电子显微镜、X射线衍射表征涂层的微观组织形貌和物相结构,采用显微硬度计测量涂层硬度值,并对涂层的抗热震性能、耐熔融铝硅腐蚀性能和耐磨粒磨损性能进行研究。结果表明,3种涂层组织致密,呈典型的层状结构;涂层的主要物相均为Ti B2和Ni;3种涂层的显微硬度值分别为(408±87)HV0.3、(513±90)HV0.3和(553±77)HV0.3;经过热震试验发现,氧气流量为462 L/min的试样具有最佳的抗热震性能;经过60 h熔融铝硅腐蚀试验发现,3种涂层试样均具有良好的耐腐蚀性,其中以氧气流量为462 L/min的试样最佳。在磨粒磨损试验中发现,氧气流量为462 L/min的涂层试样的耐磨性比基体提高近6倍。

激光熔覆Ni/TiB_2复合涂层的组织与性能研究

在45钢表面利用激光熔覆技术制备了Ni/TiB_2金属陶瓷复合涂层,利用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪、显微硬度计等,分析了涂层的显微组织特征、元素的分布以及涂层的机理等,并对试样硬度进行了测定。结果表明,在合理的工艺参数下,超细TiB_2的加入,细化了激光熔覆涂层的晶粒,熔覆层显微组织主要由细小的等轴晶组成,TiB_2陶瓷颗粒分布在枝晶间,而分解后的Ti均布于枝晶内,通过细晶强化、固溶强化及第二相强化等,大大提高了涂层的硬度。

TiB_2对Ni基合金激光熔覆层组织与性能的影响

采用5kWCO2激光器在低碳钢表面熔覆Ni基合金层及TiB2/Ni基合金金属陶瓷涂层,研究了两种涂层的组织、显微硬度以及滑动磨损特性。结果表明,Ni基合金层主要组成相为γ-(Ni,Fe),Cr23C6等,TiB2/Ni基合金复合涂层组成相主要有γ-(Ni,Fe),Ni3B,TiB2和TiC等;Ni基合金层由发达γ-(Ni,Fe)枝晶和其间共晶组织所组成,TiB2/Ni基合金复合涂层典型组织为等轴固溶体以及其间细小共晶组织;TiB2对熔覆层的组织有显著的影响,使熔覆层组织细化,并由树枝晶转变为等轴晶;加入TiB2可显著提高Ni基合金涂层的显微硬度及耐磨性能。

超音速火焰喷涂TiB_2-40Ni涂层的组织和耐磨性

通过超音速火焰喷涂技术在Q235钢基体表面喷涂Ti B2-40Ni涂层,并对涂层的组织结构、硬度值和耐磨性进行了研究。结果表明,涂层组织致密,孔隙率为0.474%,硬度值为(408±40.5)HV0.3。涂层主要由Ti B2和Ni构成。经磨粒磨损试验,Ti B2-40Ni涂层的耐磨损性能良好,比Q235钢基体提高了3倍多。

喷涂功率对等离子喷涂TiB2-40Ni涂层显微结构及性能的影响

在304不锈钢表面利用大气等离子喷涂技术制备TiB_2-40Ni金属陶瓷涂层,研究该涂层在4种不同喷涂功率下组织结构和性能特征。采用扫描电子显微镜分析涂层的微观组织,采用X射线衍射仪表征涂层的物相组成,采用压痕法测定涂层的显微硬度,采用图像统计法测量涂层的孔隙率,并对涂层的常温摩擦磨损性能进行了研究。结果表明,随着喷涂功率的提高,涂层的孔隙率降低;涂层存在TiB_2和Ni两种主要物相;TiB_2-40Ni涂层截面平均显微硬度达到722.28 HV,为不锈钢基体显微硬度222.4 HV的3.24倍;通过摩擦磨损试验发现,该涂层常温下的质量磨损量约为不锈钢基体的1/3,且其摩擦系数稳定性较基体明显提高。