WC-10Ni/NiCrBSi复合涂层剪切强度及数学模型建立

真空钎焊WC-10Ni/NiCrBSi复合涂层,对涂层内部的微观结构进行测量,建立了剪切强度的数学模型,测量并简化了复合涂层微观结构参数,最终得到贴近工程实际应用的复合涂层剪切强度数学模型.实验结果表明:复合涂层的微观结构为薄膜结构;数学模型预测值具有良好的准确度并与实际值吻合较好,误差不超过4.4%;其预测值可直观体现出复合涂层界面结合强度随WC含量变化的趋势.

WC-10Co-4Cr含量对HVOF制备WC-10Co-4Cr/Ni60涂层性能的影响

为改善农业机械工作部件的耐磨性和耐腐蚀性能,提高其使用寿命,采用超音速火焰喷涂的技术,在45#钢表面制备WC-10Co-4Cr/Ni60涂层。在Ni60粉末中分别添加质量分数为0、10%、20%和30%的WC-10Co-4Cr粉末,探究WC-10Co-4Cr含量对WC-10Co-4Cr/Ni60涂层性能的影响。结果表明,制备的WC-10Co-4Cr/Ni60涂层组织均匀致密,涂层主要由γ(NiCr)相和WC相组成,含有少量的W_(2)C、Ni_(3)Fe和Cr_(3)Si相,没有明显的氧化脱碳现象。30%WC-10Co-4Cr/Ni60涂层的硬度达到9.35 GPa,是Ni60涂层的1.23倍,该涂层的耐磨性能最好,在摩擦115 m后,单位面积的总磨损量47.2 mg/cm^(2),比Ni60涂层减少了35.3%。20%WC-10Co-4Cr/Ni60涂层的断裂韧性最高为6.04 MPa·m^(1/2),相较于Ni60涂层提高了24.3%,此外,该涂层在酸性环境中的耐腐蚀性能均最佳。

基于统计分析WC-15Ni添加对NiCrBSi涂层接触疲劳寿命的影响

离散性是涂层接触疲劳寿命分布的显著特点,难以采用某一确定的寿命值来描述涂层的接触疲劳寿命。因此采用统计分析方法来处理离散的接触疲劳寿命数据并揭示WC-15Ni添加对NiCrBSi涂层接触疲劳寿命的影响尤为重要。该文采用等离子喷涂技术制备NiCrBSi涂层和NiCrBSi/WC-15Ni复合涂层,并在不同接触应力水平下考察这两种涂层的滚动接触疲劳寿命。采用统计分析的方法(正态性W检验、t检验、方差分析、回归分析等)研究WC-15Ni添加对NiCrBSi涂层接触疲劳寿命的影响。结果表明:这两种涂层接触疲劳寿命都服从正态分布;在较高的接触应力水平下,两种涂层的接触疲劳寿命分布相当,但是复合涂层的接触疲劳寿命分布更加集中;在较低的接触应力水平下,复合涂层的接触疲劳寿命要显著高于NiCrBSi涂层,并且寿命分布也更加离散;方差分析结果表明两种涂层承受的接触应力对其接触疲劳寿命都具有显著影响,但接触应力对复合涂层的寿命影响更为显著;回归分析表明两种涂层的接触疲劳均值寿命与接触应力具有高度的线性相关性,但复合涂层的接触疲劳均值寿命随着接触应力的增加而降低的程度更为显著。

不同荷电类型表面活性剂对WC-10Ni粉体表面化学镀镍包覆影响和机制

采用金属层包覆硬质合金喷涂粉体是抑制热喷涂粉体中碳化物硬质相脱碳、提高沉积粒子浸润性、减少涂层孔隙缺陷的一种有效手段,然而如何获得连续致密且厚度可控的金属包覆层仍缺乏系统研究。对比研究阳离子型十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和溴代十六烷基吡啶(HPB)、非离子型Triton X-100以及阴离子型十二烷基磺酸钠(SDS)等三种荷电类型表面活性剂对WC-10Ni粉体表面化学镀镍包覆层形成的影响作用。采用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和能谱仪(EDS)对镀镍前后WC-10Ni粉体的表面形貌和元素分布进行表征,基于EDS元素分布图像的统计方法定量评价粉体表面镍包覆层的完整性和均匀性;分析三类表面活性剂对WC-10Ni粉体表面化学镀镍的固-液界面吸附行为、粉体表面电荷状态及其对Ni^(2+)还原过程的影响。研究结果表明,适当浓度的阴离子型表面活性剂SDS或非离子型表面活性剂Triton X-100改善了WC-10Ni粉体表面镀层的完整性和均匀性,而阳离子型CTAB和HPB则阻碍Ni^(2+)的迁移、吸附和金属Ni的形核和生长,不利于WC-10Ni粉体表面Ni层的均匀沉积。在较低的沉积温度下,Ni层的沉积速度与沉积均匀性之间达到平衡,进一步促进了WC-10Ni粉体表面完整均匀Ni层的形成。

35Cr2Ni4MoA材料表面碳化钨处理耐蚀性研究

目的对比研究35Cr2Ni4Mo A材料的传统镀硬铬和碳化钨WC-10Co-4Cr两种表面处理的耐蚀性能,方法开展35Cr2Ni4Mo A材料两种表面处理的实验室加速腐蚀环境试验,研究两种表面处理腐蚀行为特点。加速腐蚀试验共8个周期,通过蚀坑深度、腐蚀面积、单位面积腐蚀数量等描述35Cr2Ni4Mo A材料表面腐蚀情况。结果试验结果表明,35Cr2Ni4Mo A材料采用碳化钨WC-10Co-4Cr表面处理相较于传统镀硬铬表面处理的耐蚀性好。结论碳化钨WC-10Co-4Cr表面处理有效提高海洋环境下35Cr2Ni4Mo A材料表面耐蚀性能。

SiC掺杂WC-10Ni硬质合金的真空烧结及性能

采用高能球磨和真空烧结技术制备了纳米SiC颗粒弥散增强WC-10Ni硬质合金复合材料,研究了SiC添加量和烧结温度对SiC掺杂WC-10Ni硬质合金复合材料显微组织和室温力学性能的影响。结果表明,采用真空烧结技术于1450和1500℃下烧结可获得烧结颗粒结合良好,致密度高达99.2%的WC-10Ni-SiC复合材料。SiC的添加不仅可以抑制WC晶粒的长大,起到细化晶粒的作用,还可促使WC晶粒烧结致密化。而且所获得的复合材料的维氏硬度随着SiC含量的增加而提高,最高达16.49GPa;断裂韧性和抗弯强度随着SiC添加量增加均呈现先升高后降低的趋势,当SiC添加量为0.5%时(质量分数,下同)可获得断裂韧性和抗弯强度分别为12.7MPa·m1/2和1126.1MPa的WC-10Ni-SiC硬质合金复合材料。

3种表面处理对35Cr2Ni4MoA钢耐腐蚀性能的影响

开展3种表面处理对35Cr2Ni4MoA钢耐腐蚀性能的影响研究,采用镀硬铬、表面镀硬铬和封孔防护、高速火焰喷涂WC-10Co-4Cr涂层等3种方法对35Cr2Ni4MoA钢表面进行处理,经过8个周期的实验室加速腐蚀环境实验,通过对比蚀坑深度、腐蚀面积、单位面积腐蚀坑数量等结果评价3种表面处理对35Cr2Ni4MoA钢耐腐蚀性能的影响。结果表明,相较于镀硬铬,高速火焰喷涂WC-10Co-4Cr涂层、表面镀硬铬和封孔防护2种表面处理对35Cr2Ni4MoA钢耐腐蚀性能的提升效果更明显。