铜铝/ 聚苯酯涂层500 ~ 700 ℃的长时氧化行为研究

铜铝/ 聚苯酯( CuAl/PHB ) 涂层是一种用于发动机气路封严的可磨耗涂层。以铜铝合金与铜铝/ 聚苯酯涂 层为研究对象，采用试验与基于密度泛函理论的第一性原理计算相结合的方法，研究了不同Al 元素含量、不同 氧化温度和不同氧化时间对铜铝/ 聚苯酯涂层的影响，并表征不同温度下最高氧化时间达1000h 的氧化产物，系 统研究了合金与涂层的抗氧化性。结果表明， Cu7Al/PHB 可磨耗封严涂层在620 ℃工况温度下可以达到抗氧 化级( HB 5258-2000 标准 )，但当温度达到650 ℃后抗氧化性已存在不足，建议应用于620 ℃以下的服役工况。     

激光功率对 Fe 基复合熔覆层中 TiC 形态及性能的影响

采用激光熔覆技术在高锰钢基材上制备了不同激光功率下的 Fe 基复合熔覆层, 研究了不同激光功率对熔 覆层中 TiC 形态及性能的影响。 试验结果表明, 熔覆层组分包含奥氏体和 TiC, 随着激光功率的增加, TiC 析出 相由单一颗粒状转变为梅花状、 蕨状及颗粒状的组合, 晶粒尺寸增加, 熔覆层硬度和耐磨性逐步提升。     

超音速火焰喷涂 Fe 基非晶耐磨涂层的组织与性能

采用超音速火焰喷涂 (HVOF) 在 304 不锈钢基体上制备了 FeSiBP 非晶涂层, 利用扫描电子显微镜、 X 射 线衍射仪、 维氏显微硬度计、 摩擦磨损试验机、 三维光学轮廓仪等设备对涂层的组织结构、 摩擦性能和磨损机制 进行了深入分析。 结果表明： 涂层大部分为非晶态, 非晶含量随着热量输入的增大呈先增加后减少的趋势。 当喷 涂参数为煤油流量 5.5 GPH, 氧气流量 2000 SCFH, 送粉器转速 4 RPM, 喷涂距离 360 mm 时, 涂层非晶含量可 达 83.8%, 硬度 857 HV0.2, 耐磨性是 304 不锈钢基体的 2.52 倍。     

激光功率对激光熔覆 FeCrBSi 合金组织和性能的影响

采用激光熔覆技术在 45 钢表面制备了 FeCrBSi 熔覆层, 研究了激光功率对熔覆层组织和硬度的影响规律。 试验结果表明, 激光熔覆 FeCrBSi 熔覆层上部、 中部和下部的组织分别为等轴晶、 胞状晶和胞状树枝晶、 平面晶。 在扫描速率 8 mm/s, 送粉率 33 g/min, 光斑直径 3.19 mm, 激光功率 1800~3400 W 的条件下, 随着激光功率的增 加, 熔覆层不同位置的显微组织变粗; 熔覆层硬度先升高再降低; 熔覆层磨损体积先减少后增加; 熔覆层的自腐 蚀电位先升高后降低; 自腐蚀电流密度先降低后升高。 当激光功率为 2600 W 时, 熔覆层具有最高显微硬度 669 HV0.2, 熔覆层耐磨性最好, 磨损体积为基体 59.8 %, 同时熔覆层的耐蚀性最优, 自腐蚀电位为 -426.41 mV, 自 腐蚀电流密度为 0.45 μA/cm2。     

钼含量对铁基激光熔覆层组织和性能的影响

采用激光熔覆在45#钢基体上制备了不同Mo含量的FeCrNi熔覆层,探讨Mo元素含量对熔覆层组织和性能的影响。试验结果表明,五种熔覆层均主要由马氏体和M_7C_3碳化物组成,当Mo添加量大于等于1wt.%时,熔覆层中出现了少量Mo_2C和Laves相。Mo元素能够改善熔覆层中的碳化物分布和形态,使鱼骨状共晶碳化物增多,提高熔覆层的硬度和耐磨性,但Mo加入过多时,碳化物聚集长大成粗网状,使熔覆层耐磨性降低。     

Ta 含量对 MCrAlY 抗氧化性的影响

相影响着MCrAlY涂层的抗氧化性,改善涂层中β相含量可以通过添加特定元素实现。Ta被认为是可以用来改善涂层抗氧化性的重要元素之一。本研究模拟考察了不同Ta含量对MCrAlY涂层相组分的影响,并在此基础上,开展了1000℃恒温氧化实验。研究结果表明,随着Ta含量的增加,涂层的贫铝区厚度减小,剩余的β含量增加,其分布也更靠近涂层表面;但较高的Ta含量加剧了Ta元素在涂层中的偏析。综合考虑,3%Ta含量的MCrAlY涂层抗氧化性最好。另外,本文还着重研究了优选Ta含量的MCrAlY的氧化过程。     

铁基非晶合金涂层的研究进展

铁基非晶合金涂层以其良好的力学性能、 优异的耐磨耐蚀性以及较低的经济成本已成为较有前景的非晶涂层材料之一。 本文综述了铁基非晶涂层材料的设计准则与材料体系, 介绍了激光熔覆技术和热喷涂技术制备铁基非晶涂层的进展和发展趋势, 结合铁基非晶涂层的性能特点介绍了其工程应用概况。 指出了目前铁基非晶涂层研 究领域存在的问题并展望了发展方向。     

高锰钢表面激光熔覆 Fe-WC 复合涂层的组织与性能

采用激光熔覆技术在高锰钢基体上制备了不同WC含量的Fe-WC复合熔覆层,研究了WC添加量对熔覆层组织和性能的影响。试验结果表明,不同WC含量的Fe-WC熔覆层均含有马氏体、M7C3碳化物和未熔WC颗粒,当加入20wt.%的WC时,熔覆层中出现了残余奥氏体,共晶碳化物呈鱼骨状沿晶界析出。Fe-WC熔覆层的硬度和耐磨性随着WC添加量的增多而增大,熔覆层中WC颗粒减小熔覆层基体与对磨副的接触面积,合金基体固定和支撑WC颗粒避免其剥落,二者协同作用使得熔覆层耐磨性增加。     

TiC 含量对激光熔覆 Fe 基复合涂层组分和性能的影响

采用激光熔覆技术在高锰钢基材上制备了不同 TiC 含量的 Fe 基复合涂层, 研究了 TiC 含量对熔覆层组分 和性能的影响。 试验结果表明, 熔覆层化学组分包含奥氏体、 M7C3 碳化物、 TiC 析出相和未熔 TiC 颗粒。 随着 TiC 含量的增加, 熔覆层硬度逐步增加, 耐磨性能先增加后降低。     

铝含量对封严涂层用铜铝骨架合金热性质影响的第一性原理计算

CuAl 合金是重要的可磨耗封严涂层骨架材料，Al 含量会对涂层的性能产生显著影响。为了明确不同 Al 含量对可磨耗封严涂层的热性能产生的影响，文章采用基于密度泛函理论的第一性原理方法，使用特殊准随机结构对 Al 含量从 0 至 18.750at.% 的 α 相的铜铝二元合金进行了建模，并结合准谐近似方法研究了其弹性常数、熔点、热膨胀系数、比热容等性质。利用真空感应熔炼法制备了 Al 名义含量为11.0at.%、15.0 at.%、18.9 at.% 三组不同组分的铜铝合金，对其熔点、热膨胀系数与比热容进行了实验表征。计算结果表明，随着 Al 含量的增加CuAl 无序固溶体的熔点呈下降趋势，CuAl 合金的热膨胀系数呈升高趋势，CuAl 合金的定压比热容先升高后降低，计 算值与实验测量值符合良好。本工作可以为铜铝合金涂层成分设计提供一定理论与实验数据参考。