NiCoCrAlY涂层和NiCr涂层的抗腐蚀性能

以镍基高温合金GH907为基体,通过低压等离子喷涂和超音速火焰喷涂技术制备了NiCoCrAlY涂层和NiCr涂层,并对样品进行了真空热处理.对热处理前后的涂层进行常温中性盐雾腐蚀及电化学性能的研究表明:热处理前后NiCoCrAlY涂层的抗腐蚀性能均优于NiCr涂层,热处理后NiCoCrAlY涂层和NiCr涂层的腐蚀等级都有所提高,出现腐蚀的时间推迟.     

等离子喷涂制备的ZrSiO4陶瓷涂层性能的研究

采用等离子喷涂工艺制备的ZrSiO4/NiCr涂层与基材结合良好,涂层致密;ZrSiO4涂层主要由ZrO2基体相和SiO2相组成,SiO2组元比较均匀地分布在ZrO2基体相中.ZrSiO4涂层的硬度为HRC50～55.ZrSiO4/NiCr涂层的抗热震性能优于ZrSiO4/Ni-Al涂层及ZrSiO4涂层,ZrSiO4/NiCr涂层能够承爱热冲击作用而不发生涂层自基体表面剥落.ZrSiO4/NiCr涂层具有很好的抗熔融金属(锌与铝)热腐蚀的性能.     

碳化物基耐磨损涂层的性能

采用等离子喷涂Cr3C2-30% NiCr和WC-12% Co碳化物复合粉末制备具有高硬度、耐磨损、抗氧化等优点的金属/陶瓷涂层,用SEM研究大气等离子喷涂球形Cr3C2-30% NiCr和WC-12% Co粉末等离子喷涂涂层的显微组织及其对涂层机械性能的影响.结果表明,球形Cr3C2-30% NiCr和WC-12% Co粉末等离子涂层结合强度和表面硬度达到较好水平,WC-12% Co涂层机械性能均优于Cr3C2-30% NiCr涂层.     

等离子喷涂制备的ZrSiO4陶瓷涂层性能的研究

采用等离子喷涂工艺制备的ZrSiO4／NiCr涂层与基材结合良好，涂层致密；ZrSiO4涂层主要由ZrO2基体相和SiO2相组成，SiO2组元比较均匀地分布在ZrO2基体相中．ZrSiO4涂层的硬度为HRC50～55．ZrSiO4／NiCr涂层的抗热震性能优于ZrSiO4/Ni-Al涂层及ZrSiO4涂层，ZrSiO4／NiCr涂层能够承爱热冲击作用而不发生涂层自基体表面剥落．ZrSiO4／NiCr涂层具有很好的抗熔融金属(锌与铝)热腐蚀的性能．     

PS-PVD制备YSZ热障涂层抗熔盐腐蚀研究

为提高舰船燃气轮机上热障涂在海洋环境中层的工作寿命,研究了新型热障涂层在模拟海洋环境下的腐蚀性能。采用等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)技术,在已喷涂粘结层(NiCoCrAlY)的DZ40M高温合金基体上制备7YSZ陶瓷层,然后用Na₂SO₄(质量分数45%)+V₂O₅(质量分数55%)混合熔盐在1 050℃下对涂层进行腐蚀实验。利用场发射-扫描电镜、X射线衍射仪、能谱仪对涂层表面和截面的组织结构及1 050℃高温熔盐腐蚀后涂层的物相组织和熔盐渗透深度进行了分析。研究结果表明,硫酸盐与钒酸盐的混合盐对涂层中的TGO层破坏显著,t′-ZrO₂相变与TGO的生长是导致涂层脱落的主要原因。     

碳化钨涂层耐热性能的研究

研究了采用WC-10Co4Cr粉末和在WC-10Co4Cr粉末中添加35％(质量分数),粒径为15～45μm的纳米晶不锈钢粉末,在304不锈钢板上喷涂涂层的耐热性能.对800℃,2h热腐蚀前后涂层的宏观与微观形貌进行了分析与表征.结果表明,热腐蚀后WC-10Co4Cr涂层严重氧化,出现了大面积的崩裂;而加入35％(质量分数)不锈钢粉末的WC-10Co4Cr涂层表面在相同的试验条件下未发生变化,含纳米晶不锈钢粉末的涂层耐氧化性能显著提高.     

掺杂银对超音速火焰喷涂NiCr/Cr3C2-BaF2·CaF2涂层的影响

以机械混合方法制备的NiCr/Cr_3C_2-BaF_2·CaF_2-Ag复合粉末为喷涂粉末,采用超音速火焰喷涂技术制备NiCr/Cr_3C_2-BaF_2·CaF_2-Ag自润滑复合涂层.利用XRD研究了涂层的相组成和晶体结构,利用SEM对其微观形貌进行了表征.使用显微硬度计和万能试验机分别对涂层的硬度和结合强度进行评估,并采用球-盘式高温摩擦磨损试验机检测涂层在25～800℃范围内的摩擦磨损性能.结果表明:金属Ag的掺杂仅略微降低了涂层的硬度和结合强度,且涂层在25～800℃范围内表现出良好的摩擦磨损性能;Ag的塑性使得涂层在25～350℃温度范围内具有良好润滑性;温度达到500℃及以上时,磨痕表面反应产生的AgCrO_2和BaCrO_4对涂层的耐磨、减摩发挥着重要作用.     

NiCoCrAlYTa涂层的结构研究

采用低压等离子喷涂方法在单晶镍基高温合金上制备出组织均匀致密，结合良好的Ｎｉ－Ｃｏ－Ｃｒ－Ａｌ－Ｙ－Ｔａ涂层，运用光学显微镜，ＥＰＭＡ，ＳＥＭ，ＸＲＤ等分析手段对喷涂态和热处理态涂层的相结构，相成分及界面结构进行了分析。     

等离子喷涂CuNiIn涂层性能研究

通过等离子喷涂方法制备了CuNiIn涂层试样,对不同参数所制备的涂层进行了金相组织分析、显微硬度及弯曲试验.研究结果表明:等离子焰流的功率对涂层材料有非常明显的影响作用;随着氢气流量和喷涂功率的增大,涂层致密度及显微硬度提高,涂层中氧化物增多,涂层弯曲后裂纹也增多,涂层剪切强度则先增大后减小.     

罐道超音速喷涂316L不锈钢涂层的腐蚀磨损行为

研究了超音速喷涂316L不锈钢涂层在pH=2.97,pH=6.97,pH=9.98三种煤矿地下水和5%NaCl盐水环境下的腐蚀磨损行为.利用ZAHNER IM6e电化学系统实验涂层的腐蚀电位和阻抗特征、MM-2000型实验机研究涂层的摩擦因数、磨损量与载荷和时间的变化关系.利用kykyS-3000N型显微镜对腐蚀磨损后的形貌进行观察,借助D/Max-3B 型X射线衍射仪对316L喷涂前后物相分析.实验结果表明:超音速喷涂316L不锈钢涂层的腐蚀电位较碳钢基体上升300 mV;不锈钢涂层在5%NaCl和pH＝2.97矿井水的强腐蚀性环境下的界面腐蚀主要为浓差腐蚀,在pH=6.97和pH=9.98矿井水的弱腐蚀环境下的界面腐蚀主要为电荷传质腐蚀;XRD结果显示,超音速喷涂不锈钢涂层和不锈钢喷涂材料的物相主要为γ-（Fe, Ni）, γ-（Fe, Cr）, 合金元素烧损较少,超音速喷涂316L不锈钢涂层的摩擦因数随加载载荷增加而减小,磨损失效方式为轻微黏着磨损.     

热喷涂TiC-NiCr涂层的磨损行为及机理

采用超音速火焰喷涂工艺制备得到了新型TiC-30NiCr涂层,系统地表征分析了涂层的相结构、显微组织和摩擦磨损行为,并与传统的WC-CoCr涂层进行了耐磨损性能的比较。研究发现,热喷涂过程中TiC脱碳转变为了Ti8C5相,绝大部分Cr固溶于Ni相中。在往复摩擦过程中,单质态Cr在摩擦热作用下发生了氧化,同时有少量的氮化硅摩擦副的磨屑嵌入了Ni(Cr)粘结相中。在摩擦应力作用下,层片间疲劳裂纹的扩展、碳化钛和Ni(Cr)相界面的开裂是导致TiC-NiCr涂层发生大块材料剥落的主要原因。虽然与传统WC-CoCr涂层相比,制备的TiC-NiCr涂层的硬度和耐磨性均较低,但其在要求成本低、对环境有好、同时具有较好耐磨性的工况环境中将具有重要的应用前景。     

涂料稀释对碳钢表面金属铝涂层性能的影响研究

为模拟工业生产制备铝浆过程中可能出现的误差,对原始底层和顶层铝浆涂料用水进行了稀释实验,希望得到不破坏涂层防腐性能前提下允许稀释的最大加水量.研究的原始底层铝浆涂料加水量分别为10%,30%和50%,研究的原始顶层铝浆涂料加水量分别为10%,20%和30%.研究结果表明,原始底层和顶层铝浆涂料水稀释量不超过铝浆质量的10%时,涂层的防腐蚀性能不会明显降低.浸泡模拟海水过程中,无论是底部还是顶部涂料稀释,只要试样厚度不随时间明显减小,涂层都能对钢基体起好的保护作用,使之不被模拟海水腐蚀.电化学极化曲线研究发现,底部和顶部涂层抗模拟海水腐蚀效率分别为88%和98%,顶部铝粉涂层对碳钢基体防模拟海水腐蚀作用比底部铝粉涂层更好.XRD分析表明,底部和顶部涂层都由金属铝组成,没有氧化铝.     

钛合金表面抗高温氧化TiAl3-Al 复合涂层的制备?

采用低温超音速火焰喷涂(LT-HVOF)在钛合金(Ti6Al4V)基体表面制备纯 Al 涂层后进行真空热处理,获得了厚度约300μm的TiAl3-Al复合涂层,并对该涂层在700℃下长时间高温氧化行为进行了研究,用 SEM,EDS和 XRD分析了涂层的形貌、成分及相组成。结果表明：低温超音速火焰喷涂制备的纯 Al涂层结构较为致密,但存在少量的微孔洞,经真空热处理后的纯 Al涂层与钛合金基体间在界面处形成了TiAl3互扩散层;再700℃下静态氧化时,随着时间的增加,涂层表面形成了一层薄而致密的Al2 O3和TiO2的混合氧化层,而涂层中纯Al与基体中的Ti互扩散逐渐转变为TiAl3;氧化约5 h后涂层进入稳态氧化阶段,高温氧化500 h 后涂层未出现剥落等现象,表明 TiAl3-Al 复合涂层能显著提高Ti6Al4V合金的抗高温氧化性能。     

SiC含量对液压机立柱表面Ni-SiC复合镀层性能影响

为了改善煤矿液压机立柱的耐磨及耐蚀性能,采用复合电镀在45钢表面获得了表面光洁平正、结合紧密的Ni-SiC复合镀层,并测试了涂层的硬度、耐磨性能及在模拟矿井溶液中的耐蚀性能。结果表明:复合镀层的硬度与耐磨性能随着镀液中SiC颗粒的含量上升而上升,在镀液中碳化硅颗粒含量30g/L时,镀层的显微硬度、耐磨性能最高;SiC颗粒的加入降低了镀层的耐蚀性能,且SiC颗粒含量越高镀层的耐蚀性能越差。     

金属表面自愈合涂层的设计制备与性能研究进展

自愈合涂层一直是涂层领域关注的重点。自愈合涂层受到外界刺激后,可对腐蚀微区的破损位点进行自我修复,从而达到对金属材料表面的有效防护。在综合国内外参考文献基础上,开展金属表面自愈合涂层的设计制备、刺激响应性能和防腐性能研究,并总结和深入分析了不同种类涂层的防腐机理。提出了金属表面自愈合涂层目前仍存在的问题,并对其未来的发展方向进行了展望。     

A3钢表面脉冲电沉积锌薄膜的耐蚀性能

选择不同的镀Zn体系，用脉冲电流在A3钢表面电镀Zn薄膜。通过人造海水浸泡，研究锌镀层的耐蚀性能，用SEM，XRD研究锌镀层的形貌和晶面取向。结果表明，钠盐、铵盐、硫酸盐体系制备的镀层钝化后，腐蚀速率明显下降，镀层耐蚀性增强。加入添加剂的碱性锌酸盐镀层钝化后，表面出现裂纹，镀层耐蚀性降低。铵盐体系加入镧盐后镀层耐腐蚀性增强，钠盐、硫酸盐体系加入镧盐后镀层耐腐蚀性降低。加入镧盐后，不改变锌沉积的晶面择优取向，但影响各晶面的织构系数、晶粒尺寸和锌镀层的耐蚀性能。     

热喷涂铝涂层高温扩散及抗氧化性的研究

研究了喷涂铝涂层的４５ 钢板在无扩散和扩散处理的不同热处理条件下,铝涂层的扩散情况,并对扩散处理后的试样与１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ 不锈钢试样进行抗高温氧化性的对比试验,证明了经过扩散处理的涂覆铝涂层４５ 钢抗高温氧化性不低于１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ 不锈钢。     

Cu含量对铁基中熵合金涂层组织与性能影响

采用激光熔覆方法制备了(Fe63.3Mn14Si9.1Cr9.8C3.8)100-xCux(x=0,1,3,5和7at.%)中熵合金涂层。研究了Cu元素含量对涂层物相结构、微观组织、显微硬度和耐蚀性能的影响。结果表明,随着Cu元素含量增加,合金涂层均为单一的FCC结构,呈典型树枝晶结构。显微硬度均高于基材304不锈钢,且随Cu元素含量增加呈递减趋势。在3.5%NaCl溶液中,(Fe63.3Mn14Si9.1Cr9.8C3.8)99Cu1中熵合金涂层的腐蚀电位最高,相比基材304不锈钢向正方向移动了29mV,且具有最低的腐蚀电流密度为4.977×10-6 A·cm-2,涂层表面腐蚀主要发生轻微的晶界腐蚀。(Fe63.3Mn14Si9.1Cr9.8C3.8)100-xCux合金涂层中Cu元素含量较低时,涂层具有较高的硬度和耐蚀性能,具有良好潜在的价值。     

电流密度对液压立柱表面Fe-Ni-Cr镀层性能的影响

为了提高煤矿液压立柱表面的耐磨、耐蚀性能,采用脉冲电镀方法在其表面制备了Fe-Ni-Cr镀层,并研究了电流密度对镀层微观形貌、显微硬度、耐磨性能及耐蚀性能的影响。随着电镀电流密度的增加,Fe-Ni-Cr镀层的硬度和耐磨、耐蚀性能呈现先上升后下降的趋势,当电流密度为14A/dm2时,镀层的各项性能达到最佳值。研究结果表明,Fe-Ni-Cr镀层可以较好地提高液压立柱的耐磨、耐蚀性能。