反应等离子熔覆高铬铁基金属陶瓷增强耐磨涂层组织与性能

利用反应等离子熔覆技术、以Fe-Cr-C-W-Ni合金粉末为原料,在Q235钢表面制得了Cr7C3高铬铁基金属陶瓷增强耐磨复合涂层。利用SEM、EDS和X射线衍射分析了涂层的显微组织,在室温干滑动磨损试验条件下测试了涂层的耐磨性。结果表明:反应等离子熔覆Cr7C3高铬铁基金属陶瓷增强耐磨复合涂层硬度高、组织均匀、与基材之间为完全冶金结合;涂层在室温干滑动磨损试验条件下表现出优异的耐磨性,涂层磨损的质量损失随载荷增加十分缓慢,涂层具有优异的载荷特性。     

反应等离子熔覆原位合成TiC增强涂层

TiC增强涂层以钛铁粉、铁粉、铬粉和碳的前驱体(蔗糖)等为原料,通过前驱体碳化复合技术制备了Fe-Cr-Ti-C等离子熔覆复合粉末,并通过等离子熔覆技术在Q235钢表面成功原位合成.采用SEM、XRD和EDS对涂层的相组成和显微组织结构进行了分析,并在室温干滑动磨损条件下测试了该涂层的耐磨性能.结果表明,等离子熔覆涂层由原位合成的TiC相和(Cr,Fe)7C3共晶相与奥氏体相构成,与基材完全冶金结合.涂层中碳化物TiC呈现梯度分布,并且涂层的熔合区和中部区域TiC颗粒形状大多呈现粒状,涂层的表层区域部分TiC颗粒呈现树枝状.涂层的硬度从表面到熔合区相差不大,平均显微硬度约是HV02750,是基体金属的3.2倍.涂层磨损质量约是基体金属的1/12,具有良好的耐磨性能.     

粉末成分对等离子熔敷Fe-Cr-C-Ti涂层组织结构的影响

为提高涂层质量和性能,以钛粉或钛铁粉、铬粉、铁粉和碳的前驱体(蔗糖)为原料,在前期制备等离子熔敷Fe-Cr-C涂层基础上添加一定量的Ti,通过前驱体碳化复合技术制备了Fe-Cr-C-Ti等离子熔敷复合粉末,并采用等离子熔敷技术在Q235钢表面原位合成了Fe-Cr-C-Ti涂层。采用SEM对添加不同粉末成分(不同C、Ti、Cr含量)时制备出的涂层的显微组织结构进行了分析。结果表明:随着C含量的增加,涂层中(Cr,Fe)7C3共晶相逐渐增加,奥氏体相相对减少,Ti C颗粒形态从等轴状向树枝状转变。随着Ti含量的增加,Ti C颗粒尺寸逐渐增加,形态由等轴状向树团聚和枝状状转变,(Cr,Fe)7C3共晶逐渐减少,奥氏体相逐渐增加。随着Cr含量的增加,(Cr,Fe)7C3共晶相逐渐增加,奥氏体相逐渐减少,Ti C颗粒形态由树枝状向等轴状转变。     

等离子熔覆高铬铁基涂层磨粒磨损性能与机理

采用等离子熔覆技术,在Q235钢表面获得等离子熔覆高铬铁基复合涂层,利用OM、SEM、XRD、EDS分析了涂层的组织结构和相组成,用磨粒磨损试验机对其进行磨粒磨损试验.结果表明:整个涂层内部组织细小、致密、均匀、无气孔、无裂纹;涂层比淬火45#钢耐磨性提高了2.56倍.等离子熔覆涂层磨粒磨损机制主要存在2种类型:塑性变形-切削和断裂-剥落,磨损过程为2种机制的综合作用,涂层组织对磨粒磨损机制有重要影响.涂层具有较高耐磨性的原因主要是固溶体的基体上分布有块状合金碳化物,具有较好的耐磨性.     

CeO2对等离子喷涂AT13涂层微观组织与性能影响

利用XRD、SEM、显微硬度Weibull统计分析以及摩擦磨损试验手段对比研究了等离子喷涂添加ω(TiO2)=13%的TiO2的Al2O3涂层(以下简称AT13涂层)和添加不同含量CeO2的AT13涂层的微观组织和性能。研究表明,CeO2以铺展良好的薄片状分布于涂层中,有效改善了涂层中层片之间结合。稀土CeO2的添加不改变AT13相变规律。涂层显微硬度的Weibull统计分析表明,添加CeO2对AT13涂层的显微硬度影响不大,显微硬度分布的分散性降低。当ω(CeO2)=4%时,涂层显微硬度分布的分散性最小。AT13材料中添加CeO2可显著提高涂层的耐磨性,当ω(CeO2)=8%时,涂层的耐磨性最好。添加CeO2不改变涂层的磨损机制,但显著降低涂层的磨损剥落程度。     

钛合金表面激光熔覆TiC涂层显微结构和耐磨性

采用HL-5000型横流CO2激光加工机在TC4钛合金表面激光熔覆TiC+Ti和TiC+Ti+F102复合涂层。通过SEM、EDAX、XRD、HXD-1000TMC型显微硬度计,HT-600型高温摩擦磨损试验机,分析了熔覆层的显微组织、成分、物相,测试了激光熔覆层的显微硬度和滑动摩擦磨损性能。结果表明,激光熔覆制备的TiC复合涂层与基体呈冶金结合,在TiC+Ti激光熔覆层中,熔覆层的组织是在Ti基体上分布着TiC树枝晶;在TiC+Ti+F102激光熔覆层中,TiC颗粒发生了部分溶解,熔覆层的组织是在Ti基和γ-Ni基的基体上分布着细小的TiC颗粒和TiC树枝晶。TiC+Ti激光熔覆层的硬度约为700 HV0.1,TiC+Ti+F102激光熔覆层的硬度约为800 HV0.1,两种复合涂层耐磨性均比TC4钛合金显著提高。     

前驱体碳化等离子熔覆高铬铁基涂层稳定性

利用前驱体碳化复合粉末制备技术,以蔗糖为碳的前驱体制备了等离子熔覆Fe-Cr-C-W-Ni复合粉末;采用优化的等离子熔覆工艺,用该粉末在调质C级钢基材表面制备了高铬铁基复合涂层.结果表明:在800℃时效50 h的条件下,涂层显微硬度与未经时效涂层相比下降不明显,涂层与基材之间没有出现裂纹、孔洞等缺陷,表现出良好的组织稳定性.     

不同Co含量对超音速火焰喷涂WC-xCo-3Cr涂层组织和性能的影响

通过超音速火焰喷涂工艺在Cr12模具钢表面上喷涂制备了WC-x Co-3Cr(x=8,10,12,14)涂层,并采用金相显微镜、扫描电镜、显微硬度仪和摩擦磨损试验机表征分析涂层的微观结构、显微硬度、耐磨损性能和耐腐蚀性,考察了不同Co含量对涂层组织和性能的影响。结果表明,Cr12模具钢超音速火焰喷涂后表面的耐磨损性能比喷涂前的基体耐磨损性能有较大的提高;表面硬度在不同程度上都得到提高,界面结合良好,其中WC-10Co-3Cr涂层的组织致密性最好、显微硬度最高、耐磨损及耐腐蚀性能最好。     

反应火焰喷涂三元硼化物金属陶瓷涂层的研究

以Mo、N i、Cr、Fe与FeB为原料,制备出适合于反应火焰喷涂的复合粉末,并采用亚音速反应火焰喷涂技术制备出三元硼化物金属陶瓷涂层,用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对其形貌及相成分进行分析,并用显微硬度计对涂层的显微硬度进行测定。结果表明:经过反应火焰喷涂后,粉末发生反应生成了Mo2FeB2,并以颗粒状弥散分布,其涂层的显微硬度达到1 400 HV。     

不同激光熔覆材料涂层的耐磨性能比较

对宽带激光熔覆不同熔覆材料的复合涂层的耐磨性能进行研究。结果表明Ni60B熔覆层的硬度高于40Cr基材的硬度,Ni60B＋WC梯度复合涂层具有最高的硬度,对于提高零件的抗磨损性能比较有利;Ni60B熔覆层和Ni60B＋WC熔覆层均适合修复轴类零件;三层梯度复合涂层磨痕宽度最小,具有最好的耐磨性。