WC涂层对40Cr密封体材料抗磨损性能的影响

密封体材料在服役工况下易因磨损、腐蚀损伤而导致密封失效。采用在密封体表面制备耐磨涂层的方法可有效提高密封体的耐磨性能。本研究选用40Cr钢为密封体基体材料,WC陶瓷和Ni60+WC陶瓷为涂层材料,采用等离子喷涂的方法制备涂层材料,测试了涂层厚度、硬度,分析了涂层与基体材料的界面结合特性,对基体材料和涂层材料进行了两体磨损试验,分析了试验材料的磨损机理。研究结果表明:WC涂层和Ni60+WC涂层表面硬度高,涂层厚度均超过1 000μm,且与基体间结合良好;与基体40Cr相比较,两种涂层在销盘磨损试验中因高硬度WC陶瓷的存在表现出良好的耐磨性,WC涂层磨损抗力是40Cr基体的1.9倍,Ni60+WC涂层磨损抗力是40Cr基体的2.5倍,且Ni60+WC涂层因含金属Ni致使涂层脆性降低,耐磨性最优。     

激光熔覆镍基合金和Ni/WC涂层的磨损特性

采用热喷涂方法预置0．5mm厚度的涂层，研究在激光熔覆过程中不同的激光功率对涂层组织特性的影响，对镍基合金涂层和Ni/WC陶瓷涂层进行耐磨实验，结果表明，两种涂层存在不同的磨损特性，WC陶瓷颗粒在涂层及其表面的均匀分布可提高涂层的耐磨性，硬度和韧性的相互匹配是提高材料磨性的有效方法。     

激光熔覆WC颗粒增强复合涂层的组织及耐磨性

为了提高TA15钛合金的耐磨性,在TA15钛合金表面利用激光熔覆预置的大粒度WC颗粒与TA15混合粉末层制备WC颗粒增强耐磨复合涂层。采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)分析涂层的显微组织,采用X射线衍射(XRD)结合能谱(EDS)对涂层进行物相鉴定,测试涂层在二体磨料磨损及室温干滑动磨损条件下的耐磨损性能并分析磨损机理。结果表明:增强相WC颗粒在涂层中较均匀分布,初生(TiW)C/TiC相和(TiW)C+(Ti,W)共晶组织组成增强相的基体,涂层在二体磨料磨损及干滑动磨损条件下表现出优异的耐磨性能,较钛合金基材耐磨性能提高几十至上百倍;WC颗粒与基体中韧性的高硬相及优异的抗粘着性能对涂层耐磨性起主导作用。     

粉块厚度对汽车冲压模具激光熔覆修复涂层组织与性能的影响

以高碳铬铁,硅铁、WC粉末、钒铁、石墨以及还原铁粉等为预制合金粉末,采用激光熔覆技术,在基体表面制备耐磨性优良的涂层。借助光学显微镜、硬度计以及磨粒磨损试验机等对耐磨涂层的组织和耐磨性能进行研究分析。结果表明:随预制合金粉末块的厚度增加,初晶碳化物M₂₃C₆逐渐增加,指纹状的共晶组织则慢慢减少。当预制块厚度3 mm时,可发现大量规则的碳化物。硬度随之呈递增的变化规律。与此同时,耐磨性则呈先增加后下降的变化规律。当预制块厚度达到3 mm时,其相对耐磨性为基体的36倍,为所有试样中耐磨性最好的。     

喷涂工艺参数对热喷涂纳米镍铬碳化钨涂层微动磨损性能的影响

以纳米NiCr/WC复合粉末(其中70%的WC与30%的NiCr)(文中含量均为质量分数)为原料,采用活性燃烧超音速火焰喷涂技术制备了纳米NiCr/WC复合涂层。利用SRV高温磨损试验机进行微动磨损试验,结果显示,在其它工艺参数相同的条件下,纳米涂层在喷涂距离为200 mm条件下的耐磨性能最差,在喷涂距离为160 mm条件下的耐磨性能最好;纳米涂层在送粉率为5 rpm条件下的耐磨性能最差,在送粉率为15 rpm条件下的耐磨性能最好。此外,与综合性能优良的渗碳轴承钢20CrNi2Mo相比,所有的纳米涂层的耐磨损性能都明显优于相同温度条件下的轴承钢的耐磨损性能。     

H—1泵叶轮耐气蚀磨损涂层材料的应用

Ｈ １ 泵是本公司黄河取水的关键设备,为解决黄河水泥沙对Ｈ １ 泵碳钢叶轮气蚀磨损严重的问题,我们采用了等离子热喷涂技术和钨钴硬质合金粉末,在叶轮表面喷涂耐蚀耐磨涂层。经试用,可延长叶轮使用寿命４ 倍以上,节约了备件和检修费用。     

亚微米WC添加对超音速火焰喷涂WC–Co涂层磨损性能影响

采用湿法球磨将亚微米WC（~300 nm）和WC–12Co粉末混合均匀并使亚微米WC均匀粘附于WC–12Co粉末的表面,采用超音速火焰喷涂方法（HVOF）在304不锈钢基体表面制备WC和WC–12Co的WC–Co复合涂层,研究亚微米WC的添加对涂层相组成、显微硬度、耐磨性能和表面形貌的影响。利用X射线衍射分析涂层相组成,压痕法测试涂层的显微硬度,通过往复式摩擦磨损实验测试磨损性能,扫描电子显微镜（SEM）对涂层磨损表面和断面进行微观形貌观察,并分析涂层的磨损过程和机制。结果表明,添加质量分数5%的亚微米WC颗粒显著提高了涂层的显微硬度（16.3%）;增强了涂层的耐磨性,磨损率从6.09×10-7 mm3/Nm减小到5.15×10-7 mm3/Nm（减小13.8%）;亚微米WC颗粒喷涂后在涂层中保持了WC相,并主要存在于WC–Co扁平粒子界面和孔隙。基于涂层中扁平粒子的结合特性与磨损失效特征,建立强化模型,分析亚微米WC颗粒对涂层扁平粒子界面的强化机制。     

电阻缝焊法制备铁基WC/金属双层涂层及其摩擦行为

通过电阻缝焊法,使用超硬铁基合金粉末(SHA)和2种粒度(3.5和55μm)的WC粉末在Al7075板表面制备了铁基WC/金属双层涂层。采用SEM和EPMA等手段对双层涂层的显微组织进行了分析;采用纳米压痕仪对双层涂层中微小组织进行了纳米硬度测试;最后通过球盘摩擦(ball-on-disc)实验对比了WC和SUS304 2种磨球对双层涂层的摩擦磨损行为的影响。结果表明,该铁基WC/金属双层涂层的总厚度达600μm,从涂层到基体的结构依次为:WC粉末/铁合金(耐磨层)+铁基/铝合金(金属中间层)+铝合金基体。当以WC为磨球时,使用微细和粗大WC粉末的涂层,其磨损机制分别为严重的磨粒磨损和脆性断裂伴随少量磨粒磨损;当以SUS304为磨球时,使用微细WC的涂层基本未发生磨损,而粗大WC粉末的涂层则发生少量磨粒磨损。以SUS304为磨球时,涂层的磨损率均低于以WC为磨球时涂层的磨损率。     

WC颗粒含量对TC4激光沉积耐磨特性的影响机制研究

针对TC4钛合金耐磨性能差的缺点，采用激光熔化沉积技术(LMD)进行同步送粉法熔覆复合粉末(3～5μm WC与53～150μm TC4)制备出2 mm厚的耐磨强化熔覆涂层。使用光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)观察并分析熔覆层的显微组织及其组成成分，在室温干摩擦往复滑动条件下测试熔覆层的磨损性能并分析其磨损机理。结果表明：熔覆涂层与基体结合性良好，无明显裂纹、气孔等缺陷。随着WC颗粒质量分数增加，(Ti,W)C_1-x逐渐增加并分布在α/β相界和晶界处，熔覆层平均硬度比基体提高约34%，硬度最高可达基体的1.49倍。熔覆层磨损体积和磨损系数变化规律一致，呈现为先降低后升高再降低。磨损表现形式为磨料磨损，磨损系数均与基材相近。磨损率随WC颗粒质量分数增加而降低，WC含量10%时熔覆层耐磨性能最好，较基材提升25%。     

激光熔覆Ni基微-纳米WC金属陶瓷涂层组织及干滑动磨损性能

在45钢表面进行添加微一纳米WC颗粒的镍基自熔粉末激光熔覆处理.得到不同Ni基WC合金涂层.对熔覆层进行显微组织观察、硬度测定以及室温千摩擦磨损试验.结果表明,纳米品WC的加入能改善涂层的耐磨性能,在本试验条件下,当添加的纳米级WC和微米级WC各为15%时.涂层耐磨性能最佳;但纯纳米晶WC增强涂层耐磨性不佳,其主要磨损破坏方式随涂层中WC晶粒尺寸变化而有所变化.     

Keramische Beschichtungen im Pumpenbau

Ceramic coatings for pump components The objective of the present paper is to develop a SiC-based ceramic coating for critical tribological pump components. The paper presents the results obtained for different types of coatings tested under pump-specific loads in comparison with conventional materials. The coatings (WC/Co, WC/Ni, Cr₃C₂/NiCr, Ni-SiC/INCONEL) were applied using the vacuum plasma spraying process. Laboratory tests were carried out on model test stands. The materials were tested with regard to their resistance to corrosion, cavitation and erosion as well as their behaviour in a tribologically critical environment. The coatings examined proved to be suitable for pump engineering applications involving tribological and erosive loads; while they do not provide sufficient protection against cavitation and corrosion attacks in highly concentrated acids.     

锅炉“四管”用耐磨耐蚀涂层研究进展

总结了锅炉"四管"失效的形式和机理.热腐蚀和高温冲蚀磨损是锅炉"四管"失效的主要原因,采用热喷涂金属涂层、陶瓷涂层及金属陶瓷复合涂层等可以有效控制热腐蚀和高温冲蚀磨损.目前制备高性能涂层常用的方法有等离子喷涂、电弧喷涂、超音速火焰喷涂等.详细介绍了高镍铬合金涂层的研究状况和喷涂工艺的特点,最后展望了纳米结构涂层在该领域的研究进展和应用前景.     

热化学反应法镁合金陶瓷涂层的制备及性能的影响

采用热化学反应法在镁合金基体上制备陶瓷涂层,并对涂层进行耐磨、耐蚀等性能分析。通过XRD物相分析,涂层中有新相生成。且涂层相对基体耐磨、耐蚀性能均有所提高。     

热化学反应法镁合金陶瓷涂层的制备及性能的影响

采用热化学反应法在镁合金基体上制备陶瓷涂层,并对涂层进行耐磨、耐蚀等性能分析.通过XRD物相分析,涂层中有新相生成.且涂层相对基体耐磨、耐蚀性能均有所提高.     

含有金属黏结相的热喷涂WC涂层在盐雾中的腐蚀行为

研究黏结相化学成分对涂层材料的耐盐雾腐蚀性能的影响,对采用超音速火焰喷涂制得的WC?17Co和WC?10Co?4Cr涂层进行电化学试验和长时间的盐雾腐蚀实验(浓度为5%的NaCl溶液,温度35°C)。结果表明：WC?10Co?4Cr涂层的耐盐雾腐蚀性能优于WC?17Co涂层。对于WC?17Co涂层,主要腐蚀行为除了粘结金属的腐蚀外还包括WC颗粒与粘结相金属之间发生的微点偶腐蚀;对于WC?10Co?4Cr涂层,形成的氧化物有利于抑制金属相与粘结相的腐蚀。说明金属材料成分是影响超音速火焰喷涂WC基涂层耐盐雾腐蚀性能的重要因素之一。     

HVAP 及 HVOF 工艺制备 WC10Co4Cr 复合涂层及其性能研究

目的对比研究超音速等离子喷涂(HVAP)技术与超音速火焰喷涂(HVOF)技术制备WC10Co4Cr涂层,并根据涂层组织形貌与电化学特性判断两种工艺的优劣。方法采用SEM及XRD分析WC10Co4Cr复合涂层的微观形貌和物相,在3.5%(质量分数)Na Cl溶液中对涂层进行电化学分析。结果 WC10Co4Cr涂层由较大的WC颗粒及粘结相组成,在喷涂过程中WC颗粒不断累积形成层片状结构,涂层有较小程度的失碳,形成了具有脆性的W2C。电化学极化测试表明,超音速等离子喷涂技术制备的涂层表现出优异的抗电化学腐蚀性能。结论超音速等离子喷涂技术制备的WC10Co4Cr涂层显微硬度为1197HV,孔隙率为0.50%,腐蚀电位为-0.3947 V,腐蚀电流密度为9.19×10-7A/cm2,腐蚀速率为1.01×10-2g/(m2·h),腐蚀深度为1.09×10-2mm/a,具有与超音速火焰喷涂涂层相似的耐腐蚀性能。     

水轮机叶片表面聚氨酯弹性涂层的抗磨蚀性分析

目的分析聚氨酯弹性涂层的抗磨蚀性机理,并研究其在水利工程表面防护中的应用。方法对水轮机叶片的气蚀磨损机理进行分析,采用PU喷涂技术在水轮机叶片钢材(0Cr13Ni5Mo)上做一层聚氨酯弹性耐磨涂层,并对涂层的性能进行检测与分析。结果当聚氨酯组分的官能度为2.4时,聚氨酯弹性涂层表现出优异的综合力学性能,涂层与水轮机叶片间的物理结合力达到12.6 MPa,涂层磨耗值保持在较低范围内(2~3 mg/1000 r)。结论聚氨酯弹性涂层能减缓含沙水流对水利工程中高速运转机械设备的冲刷磨损、空蚀破坏,延长水轮机叶片、水泵叶轮的使用寿命。     

水压元件陶瓷化新工艺的试验研究

现代水压传动技术是液压领域中前沿课题之一.各种水压元件的开发,是完善水压系统的先决条件.到目前为止,国内外已研制出了多种水压泵及其阀类产品.本文在分析现有水压元件陶瓷化的基础上,介绍一种水压元件陶瓷化处理新方法.采用微等离子体表面强化技术,对铝质水压元件进行表面陶瓷化处理,所获得的陶瓷层具有良好的技术指标.经两年多的运行试验,并通过检测,结果表明:该陶瓷层的结合层无脱落和剥离现象,工作表面无腐蚀痕迹,陶瓷工作表面层耐磨性良好,基本无磨损,满足使用要求.     

铝合金表面微弧氧化原位生长Al2O3陶瓷层技术

等离子微弧氧化技术是一种在金属表面原位生长氧化膜陶瓷层的技术，此类陶瓷层具有耐磨、耐蚀、耐高温热冲击等特性，介绍了铝合金等离子微弧氧化原位生长Al2O3陶瓷层技术的研究现状，基本原理，工艺特点以及膜层性能和应用情况。     

海水泵泵轴失效原因的研究

某电厂4#海水泵断续工作33个月后,泵轴产生局部腐蚀。本文根据材质、浸泡和腐蚀疲劳等试验结果,预测了泵轴的腐蚀和可能发生失效的过程是:泵轴局部表面镀铬层脱落,镀层下的3Cr13钢发生晶间腐蚀,并导致孔蚀。由于存在闭塞条件和电偶电流,加速局部腐蚀。蚀坑底部萌生晶间裂纹、裂纹扩展,直至发生腐蚀疲劳断裂。