聚氨酯(脲)涂层冲蚀磨损性能研究

选用不同比例的低聚合物多元醇、多元胺、扩链剂、催化剂和异氰酸酯制备聚氨酯(脲)弹性涂料,采用喷涂技术在玻璃试片上制备聚氨酯(脲)涂层,用Taber摩擦磨损试验机和高速含沙水射冲蚀磨损试验机评价聚氨酯(脲)涂层的耐磨性能,用扫描电子显微镜观察涂层的磨损表面形貌,分析涂层组分与其冲蚀磨损性能的关系.结果表明:聚氨酯(脲)涂层体系中主要成膜物质的组分对耐冲蚀磨损性能影响较大,随着活性氢组分中端胺基聚醚和胺类扩链剂含量增加,聚氨酯(脲)涂层的耐冲蚀磨损性能提高;由于聚氨酯/聚脲混合体系和聚氨酯涂层中大量气孔的存在,从而导致涂层冲蚀磨损量增加;纯聚脲涂层具有比聚氨酯/聚脲混合体系涂层优越的磨损性能,不仅在干摩擦条件下,在高速含水砂流冲蚀条件下也体现出优异的抗冲蚀性能,而且对冲蚀角的敏感性有所改善.

WC加入量对Ni60自熔合金喷焊层冲蚀磨损特性的影响

在转盘式磨蚀试验台上,对Ni60+25%WC和Ni60+35%WC涂层进行了冲蚀磨损试验,结果表明:在加入量25%～35%范围内,WC加入量的变化对涂层的耐冲蚀性能的影响不大,两种涂层的冲蚀磨损机理主要是微切削。

3种磨料对超音速火焰喷涂WC-12Co层形貌及冲蚀磨损性能的影响

目前,就冲蚀粒子性质对超音速火焰喷涂(HVOF)WC-Co层的外观、硬度及冲蚀磨损性能的影响研究不多。采用HVOF技术在Q235钢表面制备WC-12Co涂层,并以棕钢玉砂、石英砂和黄砂为磨料,采用常温干砂冲蚀磨损试验机对涂层的冲蚀磨损性能进行了测试。采用显微维氏硬度计测试不同磨料的硬度,采用扫描电镜对磨料形貌、涂层显微结构及涂层冲蚀后的表面形貌进行了观察。结果表明:WC-12Co涂层为典型的层状组织结构,扁平化粒子间结合紧密,涂层内部孔隙较均匀。冲蚀过程中,冲蚀角度从30°增加到90°,涂层的冲蚀率增加。棕刚玉砂和石英砂表面形貌呈不规则多角状,硬度较大的棕刚玉砂对涂层冲蚀磨损较大大。石英砂和黄砂硬度相近,形貌规则的黄砂对涂层的冲蚀磨损较小。不规则的多角状磨料冲蚀的涂层,表面留下不规则坑洞及较深的切痕;规则的近圆外形黄砂冲蚀的表面留下近圆形的坑洞,同时粘结相的切痕较浅。

热浸镀高铬铸铁层热处理前后的组织及耐冲蚀磨损性能

通过热浸镀技术制备高铬铸铁涂层来提高材料的耐冲蚀磨损性能未见研究报道。采用热浸镀技术在碳钢表面制备了高铬铸铁涂层,利用光学显微镜、扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪分析了涂层热处理前后的组织和物相,对涂层热处理前后的抗冲蚀磨损性能进行了比较,并观察了涂层冲蚀后的表面形貌。结果表明:涂层主要由γ-Fe,CrC和CrB组成,热处理后涂层中硬质相类型由CrC和CrB转变为Cr7C3和Cr23C6;热处理后涂层的抗冲蚀磨损性能与热处理前相比明显提高,磨损量仅为热处理前的60%。

氩弧熔覆含Al_2O_3-TiB_2增强颗粒的自熔性镍基合金复合层的冲蚀磨损性能

为了提高Al2O3-TiB2复相陶瓷涂层的冲蚀磨损性能并降低熔覆成本，以Ni60A自熔性合金粉末、Al2O3粉末以及Al2O3-B2O3体系为原料，在Q235钢表面氩弧熔覆原位合成了Al2O3-TiB2增强颗粒复合层。采用金相显微镜、x射线衍射仪、显微硬度仪及冲蚀磨损试验对熔覆层的显微组织、物相结构、显微硬度和耐冲蚀磨损性能进行分析。结果表明：熔覆层与基体之间的结合方式为冶金结合，界面无气孔、裂纹；熔覆层中有Al2O3，TiB2，Fe2B和Fe19Ni3相生成；熔覆层的显微硬度最高可达771．9HV，较基体提高了3．82倍；熔覆层的冲蚀磨损性能相对基体提高了2．49～4．70倍。

不锈钢1Cr18Ni9Ti上TiN涂层冲蚀磨损行为的研究

研究了不锈钢1Cr18Ni9Ti表面的TiN涂层被SiC粒子垂直冲击的冲蚀过程及磨损机理。采用离子束辅助真空脉冲过滤弧沉积技术在不锈钢基体表面制备TiN涂层;采用有限元模拟其冲蚀过程,利用气喷砂冲蚀设备进行冲蚀磨损实验,研究了冲蚀前后试样表面的宏观形貌及试样表面和断面的微观形貌。结果表明:不锈钢1Cr18Ni9Ti基体上的TiN涂层材料去除机理主要有两种方式:切削和脆性裂纹开裂。由于不锈钢1Cr18Ni9Ti基体与TiN涂层材料塑性变形不一致,从而加速了涂层材料的去除。

环氧/聚四氟乙烯复合涂层的不粘与耐浆体磨损性能研究

为了研制机械设备或构件零部件表面的不粘耐磨涂层,选取五因素四水平的正交试验方案[L16(45)]研究了Fe、Al2O3、石墨填充的环氧/聚四氟乙烯(EP/PTFE)复合涂层的不粘性能、粘接性能和耐浆体冲蚀磨损性能,得到了复合涂层的最佳配方,并对其性能进行了分析。结果表明:当填加量(体积分数)为15.0%PTFE、3.0%Fe、2.0%Al2O3、1.0%石墨、0.5%KH-550时,最佳配方的复合涂层具备了防粘和耐浆体冲蚀磨损等优良的综合性能。

钛合金基体上AlCrN涂层的冲蚀磨损行为研究

目的研究钛合金基体表面的Al CrN涂层在固体粒子冲蚀条件下的磨损性能和材料去除机制。方法采用阴极电弧离子镀物理气相沉积技术在钛合金基体表面制备AlCrN硬质涂层。利用扫描电镜(SEM)分析冲蚀试验前后试样表面的微观形貌;利用能谱分析仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分析涂层的化学成分和物相组成;利用白光干涉轮廓仪检测试样表面粗糙度和冲蚀试验后试样表面的冲蚀坑深度;利用纳米压痕仪和多功能材料表面性能测试仪测量试样的显微硬度、弹性模量和涂层与基体的结合力;利用冲蚀试验机考察高角度冲蚀条件下试样的抗冲蚀磨损性能。结果抛光后的钛合金表面光滑,没有明显缺陷,硬度为4.29 GPa,弹性模量为141.02 Gpa。Al Cr N涂层厚度约为10.5μm,表面有大量尺寸不一的球形颗粒和圆形凹坑等生长缺陷,硬度为23.27GPa,弹性模量为264.95GPa,XRD图谱表明AlCrN涂层中主要存在AlN相和Cr N相。在冲蚀角度90°、粒子冲击速度85 m/s和冲蚀粒子供给速率(2±0.5) g/min的条件下,Al CrN涂层的冲蚀坑深度仅为钛合金基体的1/10。通过冲蚀表面微观形貌观察与分析发现,钛合金基体表面的冲蚀磨损特征主要有冲击凹坑、挤压唇和微切削痕,Al Cr N涂层表面的冲蚀磨损特征主要有微切削痕、大颗粒塑性变形和剥落坑。结论钛合金的冲蚀磨损行为为典型的塑性材料冲蚀磨损机制。AlCrN涂层在冲蚀早期为塑性材料冲蚀磨损机制,随着冲蚀的进行,既有塑性材料冲蚀磨损机制,又有脆性材料冲蚀磨损机制。