陈枭
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王洪涛
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纪岗昌
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白小波
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张琳
材料热处理学报
采用超音速火焰喷涂技术(HVOF)在3种丙烷流量(30,36和42 L/min)下将机械球磨后的TiB2-25 Ni颗粒沉积在Q235钢表面上获得不同涂层,将涂层在600℃(50次、100次、150次)和800℃工况下进行热震试验,研究涂层的抗热震性能.采用扫描电镜(SEM)表征热震后涂层的表面和截面形貌以分析热震后的裂纹产生和扩展情况,通过X射线衍射技术(XRD)分析热震后涂层的物相演变规律.研究结果发现,3种涂层在600℃热震条件下随着热震循环次数的增加,涂层中裂纹扩展的愈加严重,且在热震150次后出现了纵向和横向裂纹,并且以丙烷流量为36 L/min时涂层失效最快.通过在800℃涂层热震后发现,涂层失效更快,涂层热震循环次数明显降低,并且在涂层表面出现了明显的网状式裂纹,在涂层截面中裂纹扩展的更为强烈,并延伸至涂层和基体的界面处,从而导致腐蚀介质(水或空气)进入至裂纹中使基体腐蚀,在交界处产生了明显的腐蚀产物.通过对涂层在不同热震条件后的XRD分析发现,3种涂层的主要物相仍然是TiB2和Ni,热震后涂层表面氧化物增多.
关键词:
超音速火焰喷涂
,
热震
,
TiB2
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丙烷流量
赵本国
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孔德军
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.XY15062502
采用超音速喷涂法在Hl3热作模具钢表面制备了NiCrBSi涂层,通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)等分析了涂层表面-界面形貌,化学元素分布和物相组成,并采用面扫描和线扫描对其界面结合机制进行了探讨.结果表明,涂层表面平整,孔隙率较低,出现了非晶和微晶组织,主要由Ni2Si和Ni2B相组成;Si,Cr和Ni等主要元素在涂层表面分布均匀,不存在原子聚集现象;涂层的组织结构为Ni-Cr固溶体,其中弥散分布着Ni2Si,Ni2B和Cr与C结合生成的硬质化合物,Cr7 C3是涂层的主要硬质相;Ni,Cr,Si元素在涂层中产生分层富集,在界面处发生化学元素扩散,是形成冶金结合的主要机制;Ni,Cr元素在界面形成梯度硬度,涂层中的O元素主要是来源于喷涂过程中的元素氧化和基体中的O元素扩散;涂层中元素扩散机制为非稳态扩散,高温粉末粒子能增加原子扩散层厚度,有利于提高涂层与基体间结合强度.
关键词:
超音速火焰喷涂
,
NiCrBSi涂层
,
表面与界面
,
面扫描
,
线扫描
宋瑞宏
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赵本国
,
柳铭
,
孔德军
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2016.08.004
采用超音速火焰喷涂法在H13钢表面制备了FeCrBSi涂层,通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、分析了其表面的截面形貌、化学元素组成和物相.利用球/平面接触方式进行了涂层高温磨损试验,采用FESEM及其EDS分析了磨痕形貌和化学元素的变化,讨论了高温对涂层摩擦因数(COF)和磨损性能的影响.结果表明,FeCrBSi涂层表面涂覆性均匀,涂层厚度约为100 μm,涂层截面无明显的层状结构;涂层磨痕处Fe,Cr,B和Si元素分布较均匀,没有发生富集现象;涂层在高温磨损后主要物相为d(Fe,Cr)固溶体,由摩擦产生FeSi相改善了涂层抗高温磨损性能;在200,300,400和500℃时涂层的摩擦因数平均值分别为0.29,0.70,0.63,0.54,氧化膜分布不均匀和磨损形式是摩擦因数发生变化的主要因素;在200℃时涂层主要发生氧化磨损,而在300,400和500℃时主要发生氧化磨损并伴有轻微的磨粒磨损,其中Cr和Si的化合物是涂层耐磨的主要因素.
关键词:
超音速火焰喷涂
,
FeCrBSi涂层
,
表面与截面
,
摩擦因数
,
磨损性能
