涂层致密度对MCrAlY涂层氧化行为的影响

采用等离子弧喷涂工艺和超音速火焰喷涂工艺分别制备MCrAlY涂层,利用扫描电镜、X射线衍射仪等研究不同工艺条件下涂层的结构特征,并研究2种涂层在1050℃时的高温氧化行为。结果表明:超音速火焰喷涂工艺可以使MCrAlY涂层获得更高的致密度,在高温氧化过程中该涂层表面可以形成致密的Al2O3膜层,减少NiO,尖晶石类复杂氧化物的出现。同等离子弧喷涂工艺相比,超音速火焰喷涂工艺制备的MCrAlY涂层在高温氧化过程中表现出较小的增重速率和致密的氧化物结构,有利于热障涂层整体寿命的提升。     

碳化钨颗粒尺寸对超音速火焰喷涂WC-Co涂层形成的影响

通过探讨WC颗粒对扁平粒子厚度及喷涂后WC颗粒尺寸变化的影响，研究了超音速火焰喷涂过程中WC-Co涂层的沉积过程，使用具有不同WC尺寸的四种WC-Co粉末，采用JET-KOTE喷枪系统喷制了WC-Co涂层。结果发现涂层中WC颗粒的大小主要取决于原始粉末中WC的尺寸．在粉末穿越火焰的过程中，大多数WC处于固态，WC-Co涂层的沉积涉及固液两相离子的扁平化，而不是象在优化条件下金属或陶瓷材料喷涂过程中仅存在单一液相的情况．很明显WC-Co粉末中的WC的大小对涂层的形成影响很大，在超音速火焰喷漆条件下当液固粒子碰撞到已形成的涂层表面上时，其中的大颗粒WC粒子容易被反弹脱落。基于实验结果，提出厂计算由液相聚积固相形成的液固两相颗粒碰撞到表面时形成扁平粒子的厚度的模型。     

WC-17Co粉末密度对涂层力学性能及残余应力的影响

选取3种不同密度的WC-17Co粉末,采用超音速火焰喷涂法制备厚度为0.3 mm的涂层。通过扫描电镜观察分析了3种涂层的孔隙率,采用压痕法测量了涂层的努氏硬度与弹性模量,同时采用剥层法对不同密度粉末制备的WC-17Co涂层残余应力进行了测试与计算。结果表明,涂层孔隙率随WC-17Co粉末密度的增大而增大,涂层的努氏硬度、弹性模量均随WC-17Co粉末密度的增大而减小。WC-17Co涂层内部存在的残余应力表现为压应力,且应力值随涂层厚度的增大而增加,在临近涂层-基体界面处迅速减小。涂层残余压应力最大值随WC-17Co粉末密度的增大而增加：粉末密度为11.52、12.86、13.49 g·cm^-3所制备的涂层残余应力最大值分别为-798、 -986和-1120 MPa。     

温度对碳化钨涂层耐磨性能的影响

利用超音速火焰喷涂技术(HVOF)制备WC- 10Co-4Cr涂层,对涂层进行300℃×1 h和500℃×1 h热处理,利用X射线、扫描电镜和显微硬度仪检测热处理前后涂层组织、形貌和硬度的变化,并进行磨粒磨损试验,以分析涂层耐磨损性能的变化.结果表明:经过300℃×1 h热处理后涂层的硬度、形貌和耐磨性能与喷涂态相比没有明显变化;经过500℃×1 h热处理后涂层的硬度下降了8％,磨损失质量增加了约20％.     

粉末结构对超音速火焰喷涂WC系金属陶瓷涂层结合强度的影响

采用４种典型的ＷＣ系硬质合金粉末与Ｗ－Ｎｉ复合粉末,研究了粉末结构、粘结相的成分与含量,以及超音速火焰喷涂（ＨＶＯＦ）条件对涂层结合强度的影响。结果表明：对于具有高熔点的ＷＣ及Ｗ颗粒构成的复合粉末,ＨＶＯＦ涂层的结合强度大于结胶的强度,几乎不受粉末结构和粘结相成分的影响。试验表明：喷涂料子具备液固两个相结构是ＨＶＯＦ涂层获得高结合强度的必要条件,而ＷＣ与Ｗ的高密度是保证ＨＶＯＦ涂层高结合强度的充分     

热喷涂工艺对涂层摩擦磨损性能的影响

采用超音速火焰喷涂和爆炸喷涂法在金属表面制备了WC-Co单层涂层和NiCrAl／WC-Co梯度涂层，对涂层的室温干摩擦磨损性能进行了测定和分析。结果表明，超音速火焰喷涂WC-Co单层涂层具有最好的综合磨损性能。梯度涂层较好的结合力对摩擦磨损性能的影响只有在轻载时表现明显。涂层中原有的孔隙和摩擦过程中形成的孔洞可以在一定程度上减轻磨损，而不同条件下形成的磨屑对涂层的摩擦性能亦有较大影响。     

不同粉末超音速火焰喷涂WC-10%Co4%Cr涂层的性能

对两种(粉末A、粉末B)及其按一定比例混合(粉末C)的WC-10%Co4%Cr的粉末特性进行了表征,以这三种粉末为原料,利用空气助燃的超音速火焰喷涂(HVAF,High Velocity AirFuel)制备了WC-10%Co4%Cr涂层,着重研究喷涂粉末粒径、WC颗粒大小等对涂层的喷涂沉积率、硬度、韧性、结合强度和耐腐蚀等综合性能的影响。研究结果表明:A粉末喷涂沉积率高且价格较低;B粉末制备的涂层具有较高的硬度和韧性等,综合性能更优,但价格较高;混合粉末C喷涂沉积率较高,涂层的硬度、韧性和抗中性盐雾腐蚀等综合性能优良,具有较高的性价比。     

不同颗粒致密度WC-10Co-4Cr涂层的耐腐蚀性能

在300 M钢表面上,利用超音速火焰喷涂技术将两种不同颗粒致密度的WC-10Co-4Cr粉末制成涂层.利用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计分析涂层的微观组织,通过极化试验和浸泡试验分析涂层的耐腐蚀性能.结果表明,高颗粒致密度粉末制备的WC-10Co-4Cr涂层孔隙率为1.52％,是低颗粒致密度粉末制备涂层的1.95倍;在3.5％ NaCl溶液中,高颗粒致密度粉末制备涂层的耐蚀性较差,腐蚀电流密度是低颗粒致密度粉末制备涂层的2.67倍.低颗粒致密度粉末制备的涂层孔隙率低,对基体的保护性较好.     

HVOF喷涂工艺参数对WC-10%Co4%Cr涂层孔隙率的影响

本文在常规WC-10%Co4%Cr（质量分数）粉末喷涂工艺基础上,通过改变煤油流量、氧气流量、喷涂距离三个主要工艺参数,采用JP5000超音速火焰喷涂系统进行了一组三因素三水平的正交实验。对涂层孔隙率进行正交分析,确定了喷涂距离是影响涂层孔隙的主要因素。结果表明,在常用的喷涂距离300～360 mm中,300 mm喷涂距离的涂层孔隙率可达到1%以下。在喷涂距离300 mm、煤油流量26 L/h、氧气流量945 L/min的最优参数下,涂层孔隙率为0.76%。结合金相厚度以及显微维氏硬度分析机理,得出喷涂距离300 mm的粒子具有更高的动能,以及更明显的粒子筛选效应,使得缺陷粒子不易沉积在基体表面,获得的涂层具有更低的孔隙率,涂层的硬度均匀性更好。在相同的喷涂距离下,通过提高煤油和氧气流量可以获得较高粒子动能和筛选效应。     

高速火焰与等离子喷涂WC／Co涂层的性能比较

分析比较了超音速喷涂与等离子体喷涂的ＷＣ／Ｃｏ涂层的形貌,显微组织结构,孔隙率,硬度及其耐磨性,结果表明超音速火焰喷涂的ＷＣ／Ｃｏ涂层具有与粉末相近的相结构,也说ＷＣ颗粒在超音速火焰喷涂过程中,只有极少部分被分解和氧化,同时涂层具有很高的致密度,硬度和良好的耐磨性,涂层与基体的结合情况也得到很大的改善。     

TC18表面WC10Co4Cr涂层制备工艺及性能

高强度钛合金TC18表面采用超音速火焰喷涂制备WC10Co4Cr涂层是解决其耐磨损需求的重要手段之一。本文以氧气流量、煤油流量、喷涂距离和送粉量作为四个主要工艺参数构建了四因素3水平(L9_3_4)正交试验,通过对比涂层工艺参数对涂层孔隙率、W2C含量的影响,获得了优化的涂层制备工艺参数：氧气流量为873NLPM,煤油流量为22LPH,喷涂距离为380mm,送粉量为60g/min的工艺参数,涂层孔隙率不大于1%,显微硬度高达HV0.31204.8,结合强度高达74.5MPa,涂层弯曲后无剥落,满足AMS 2447标准要求。试验条件下,WC10Co4Cr涂层的磨损量为3.371×10_-7mm₃/N.m,TC18的磨损量为2.095×10_-3mm₃/N.m,WC10Co4Cr涂层大幅度提高了TC18钛合金的耐磨性能。     

不同喷涂距离WC10Co4Cr涂层抗磨损性能研究

采用超音速火焰喷涂技术制备出WC10Co4Cr涂层。利用显微硬度试验机测试了涂层的硬度,通过橡胶轮磨粒磨损试验和扫描电镜(SEM)对涂层磨粒磨损性能和磨损形貌进行分析,利用静态液压万能试验机进行涂层剥离测试分析。结果表明:涂层的硬度随着喷涂距离的增大而增加。WC10Co4Cr涂层,其磨损失效形式主要以小颗粒脱落为主。     

20钢基体表面HVOF硬质合金涂层电接触强化后的组织和性能研究

采用超音速火焰喷涂技术,在20钢表面制备WC-12Co涂层并对其进行电接触强化实验。通过金相显微镜观察试样的显微组织与形貌,利用维氏显微硬度仪分析显微硬度的分布特征,采用试样剪切法表征基体与涂层的结合强度。结果表明,经电接触强化后,涂层表面缺陷明显减少,涂层致密,涂层与基体间过渡区不明显,出现冶金结合状态。强化后涂层硬度总体上升,涂层与基体的结合强度显著提高。     

HVAF喷涂WC-12Co涂层的应用研究

WC-12Co涂层的组织结构主要取决于喷涂工艺,采用活化燃烧一超音速火焰喷涂(HVAF)工艺喷涂WC-12Co涂层。结果表明:HVAF涂层孔隙率为0.6%,表面粗糙度为Ra1.5,HVAF过程中,粉末粒子的扁平化程度高,涂层组织结构均匀;HVAF焰流中WC基本不发生分解,涂层韧性好,HVAF涂层平均硬度达到1 400 HV0.3。     

HVOF喷涂WC-10Co4Cr涂层的性能及滑动磨损机理

目的研究WC-10Co4Cr涂层的耐滑动磨损性能及机理。方法在0Cr13Ni5Mo不锈钢基体上,采用超音速火焰喷涂(HVOF)制备了WC-10Co4Cr金属陶瓷涂层。分析了WC-10Co4Cr涂层的物相组成、显微组织,并测试了其硬度、结合强度、孔隙率及在560 r/min和1120 r/min转速下的滑动磨损性能。结果涂层的显微硬度为1325HV0.2,结合强度为72 MPa。涂层组织致密,孔隙率为0.76%。在560 r/min下磨损10h,涂层与基体的磨损失重比为1:138.36;在1120 r/min下磨损10 h,涂层与基体的磨损失重比为1:127.44。结论在滑动摩擦磨损的初期,涂层的磨损失效机制主要表现为磨粒磨损。随着滑动速度的增大,涂层的磨损失效机制主要表现为疲劳磨损。     

WC/17Co含量对Ni基喷焊涂层性能的影响

将不同比例的WC/17Co与Ni60粉末进行混合,并采用氧乙炔火焰喷焊工艺制备了相应的涂层。分别用洛式硬度计和X衍射仪测试了各涂层的硬度和相结构;采用湿砂橡胶轮式磨粒磨损实验机对各涂层的抗磨粒磨损性能进行了测试,采用扫描电镜观察了喷焊粉末形貌和喷焊层的磨损形貌,并进行了能谱分析。结果表明,喷焊层的组织为在γ-Ni固溶体基体上弥散分布着细小的Cr7C3、Cr23C6、Cr2B、CrB2和WC等硬质相。喷焊层的硬度随WC/17Co添加量的增加先增加后减小,当WC的含量为25wt%时,喷焊涂层的硬度最高,相应的抗磨粒磨损性能最好。     

激光送粉熔覆WC／Co硬质合金的气孔问题

研究了激光送粉熔覆WC Co硬质合金的气孔问题。结果表明 ,激光熔覆WC Co形成气孔的倾向较大 ,细粉熔覆层的气孔率比粗粉高 ,多道叠加的气孔率比单道高。熔覆层组织为未熔化的WC颗粒、鱼骨状枝晶和Co固溶体基体。熔覆层含有WC、Co、FeW3C、Fe2 W ,CW3,Co3O4 等相。激光熔覆WC Co出现气孔的主要原因归结于高温熔池中的氧与碳反应形成CO或CO2 气体。在WC Co中添加一定量的金属还原剂Ti后 ,Ti能还原熔池中的氧化物 ,阻止O与C的化合 ,抑制CO或CO2 气体的生成 ,从而减少气孔率甚至消除气孔。加Ti后 ,熔覆层中的Co3O4 相消失而出现了Ti2 O和Co6 W6 C相。     

微米级镍-银双金属粉镀层结构及其抗氧化性

采用化学镀法在镍粉表面包覆一层金属银，然后将这种包覆粉进行真空热处理，即可制得具有抗氧化作用的微米级镍-银双金属粉末。用SEM、XRD、粒度分析和热重分析表征不同包覆厚度的双金属粉和原始镍粉的表面形貌、包覆结构及其抗氧化性。结果表明：镍粉表面包覆的银越多，双金属粉形状越规则，表面包覆层越致密，双金属粉的抗氧化温度也就越高，颗粒表面银含量为76％（质量分数，下同）时，其抗氧化温度可以达到850℃。