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纳米CeO_(2)含量对ni60a涂层组织及耐腐蚀性能的影响

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激光与光电子学进展 2021年第21期58卷 182-192页

作者：龚玉玲崔宸武美萍泰州学院船舶与机电工程学院江苏泰州225300 江南大学机械工程学院江苏无锡214122

利用激光熔覆同轴送粉技术在TC4合金表面制备了不同CeO_(2)含量的ni60a复合涂层,以此提高TC4合金的耐腐蚀性。通过XRD、SEM、EDS等对CeO_(2)/ni60a复合涂层进行了表征与测试,结果表明:适量的稀土氧化物CeO_(2)可以细化晶粒,改善涂层内... 详细信息

利用激光熔覆同轴送粉技术在TC4合金表面制备了不同CeO_(2)含量的ni60a复合涂层,以此提高TC4合金的耐腐蚀性。通过XRD、SEM、EDS等对CeO_(2)/ni60a复合涂层进行了表征与测试,结果表明:适量的稀土氧化物CeO_(2)可以细化晶粒,改善涂层内部的组织分布,并且促进niTi、Ti_(2)ni和TiC等增强相的生成;在电化学检测中,CeO_(2)的质量分数为3%时CeO_(2)/ni60a涂层表现出较为优异的耐腐蚀特性,其自腐蚀电流密度I_(corr)为2.110×10^(-7)A·cm^(-2),极化阻抗R_(p)为190674.0Ω·cm^(−2);稀土氧化物CeO_(2)在ni60a涂层中主要聚集在晶界处,以减小涂层与腐蚀介质的接触面积,降低涂层内部的残余拉应力,从而保护钝化膜,最终提升涂层的耐腐蚀性。

关键词：激光光学稀土氧化物CeO_(2) ni60a涂层组织结构耐腐蚀性能

重熔处理对火焰热喷涂ni60a涂层件疲劳性能的影响

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粉末冶金技术 2015年第4期33卷 285-289页

作者：赵志平李新勇兰州工业学院基础学科部甘肃730050 兰州工业学院汽车工程学院甘肃730050

为了研究重熔处理对火焰热喷涂件疲劳性能的影响,本文应用火焰热喷涂技术在40Cr基体上制备出ni60a自熔性粉末合金涂层,将热喷涂件经不同时间的火焰重熔处理后,应用疲劳试验机测试了喷涂试样及基体试样的弯扭疲劳寿命,分析了试样的宏观... 详细信息

为了研究重熔处理对火焰热喷涂件疲劳性能的影响,本文应用火焰热喷涂技术在40Cr基体上制备出ni60a自熔性粉末合金涂层,将热喷涂件经不同时间的火焰重熔处理后,应用疲劳试验机测试了喷涂试样及基体试样的弯扭疲劳寿命,分析了试样的宏观断口及极限应力。结果表明:重熔处理时间是影响热喷涂件疲劳寿命的关键因素之一。当重熔时间不足时,涂层表面缺陷为主要裂纹源,涂层与基体的结合力不强,极限应力随裂纹的萌生波动,裂纹在涂层中的扩展以微观第一阶段为主,断口大多为瞬断面,无疲劳辉纹,热喷涂件的疲劳寿命较短;当重熔时间过长时,涂层强度有所提高,但涂层中再次形成的缺陷为主要裂纹源,极限应力波动显著,裂纹在涂层中的扩展为微观第一阶段及第二阶段,断面有较明显的疲劳辉纹;当重熔时间合理时,缺陷对喷涂件疲劳寿命的影响减弱,构件疲劳寿命显著提高。

关键词：火焰热喷涂 ni60a涂层不同重熔时间弯扭疲劳宏观断口极限应力疲劳寿命

H13钢表面喷涂Cr_3C_2-niCr和ni60a涂层的结合强度及耐磨性研究

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燕山大学学报 2017年第6期41卷 496-502,509页

作者：李洪波王依敬顾勇飞韩金成燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004

在H13钢表面分别采用超音速火焰喷涂Cr_3C_2-niCr涂层和氧-乙炔火焰喷熔ni60a涂层,观察了喷涂粉末和涂层的微观结构,测试了两种涂层在常温及600℃下与基体的结合强度和涂层在600℃下的摩擦磨损行为。结果表明:Cr_3C_2-niCr涂层和ni60a... 详细信息

在H13钢表面分别采用超音速火焰喷涂Cr_3C_2-niCr涂层和氧-乙炔火焰喷熔ni60a涂层,观察了喷涂粉末和涂层的微观结构,测试了两种涂层在常温及600℃下与基体的结合强度和涂层在600℃下的摩擦磨损行为。结果表明:Cr_3C_2-niCr涂层和ni60a涂层表面均匀平整,无裂纹等缺陷,Cr_3C_2-niCr涂层与基体之间的结合方式是以机械结合为主的"微冶金"结合,而ni60a涂层与基体之间的结合方式为冶金结合;Cr_3C_2-niCr涂层的显微硬度值大于ni60a涂层;随着温度的升高,涂层的结合强度均有所下降,但ni60a涂层的下降幅度大于Cr_3C_2-niCr涂层,在常温和600℃下ni60a涂层与基体的结合强度都高于Cr_3C_2-niCr涂层;在H13基体表面喷涂Cr_3C_2-niCr和ni60a涂层,均能提高其表面高温耐磨性,但Cr_3C_2-niCr涂层的效果要好于ni60a涂层。

关键词： H13钢热喷涂 Cr3C2-niCr涂层 ni60a涂层结合强度耐磨性

超音速火焰喷涂结晶器铜板ni60a涂层真空退火研究

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热加工工艺 2015年第6期44卷 132-135页

作者：陈忠张世宏陈默含林玥安徽工业大学材料科学与工程学院安徽马鞍山243002

采用超音速火焰喷涂技术在结晶器铜板表面制备了高硬度、高耐磨性的ni60a涂层,研究了真空退火对喷涂层显微组织、显微硬度及高温磨损性能的影响。采用金相显微镜、场发射扫描电镜和X衍射仪分析了喷涂层的显微组织、磨痕形貌和相结构,利... 详细信息

采用超音速火焰喷涂技术在结晶器铜板表面制备了高硬度、高耐磨性的ni60a涂层,研究了真空退火对喷涂层显微组织、显微硬度及高温磨损性能的影响。采用金相显微镜、场发射扫描电镜和X衍射仪分析了喷涂层的显微组织、磨痕形貌和相结构,利用显微硬度计和销盘高温磨损仪检测了喷涂层的硬度和高温耐磨性。结果表明:喷涂层主相为固溶体相γ-(ni,Fe),此外还有Cr23C6和nixSi相;真空退火后喷涂层显微硬度减小,但涂层组织变得更加致密,涂层500℃高温摩擦系数明显降低,磨损机理均为较轻的黏着磨损。

关键词：超音速火焰喷涂结晶器 ni60a涂层真空退火组织和性能

ni60a基复合涂层的制备及其耐蚀性能研究

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中国新技术新产品 2016年第7期 44-46页

作者：金华军黄瑞峰无锡职业技术学院江苏无锡214121 常州博瑞油泵油嘴有限公司江苏常州213200

装卸机的抓斗,在服役过程中受到严重的磨损与腐蚀,易使抓斗斗口板失效。Al_2O_3粉末与镍基自熔性合金粉末ni60a混合后,用热喷焊工艺在斗口板基体材料表面制备出复合涂层,能有效改善其耐磨耐蚀性能。Al_2O_3的加入量对ni60a涂层在不同介... 详细信息

装卸机的抓斗,在服役过程中受到严重的磨损与腐蚀,易使抓斗斗口板失效。Al_2O_3粉末与镍基自熔性合金粉末ni60a混合后,用热喷焊工艺在斗口板基体材料表面制备出复合涂层,能有效改善其耐磨耐蚀性能。Al_2O_3的加入量对ni60a涂层在不同介质中的耐蚀性能有不同的影响,结果表明,当Al_2O_3含量为0.5%时,涂层在稀硝酸溶液中的腐蚀速率最小。

关键词： Al2O3 ni60a涂层耐蚀性能

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管内壁的粉末电爆喷涂工艺

金属热处理 2019年第3期44卷 170-174页

作者：马丽朱亮韩峰陈剑虹兰州理工大学材料科学与工程学院甘肃兰州730050 兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室甘肃兰州730050

开发了小口径管内壁连续送粉电爆喷涂设备,适用于内径最小为Φ50 mm的管内壁涂层的制备。使用多种粒径的ni60a合金粉末进行了电爆喷涂试验,分析粉末粒径对涂层形成的影响。结果表明:在本试验参数范围内,粉末粒径越小、电压越高,电爆过... 详细信息

开发了小口径管内壁连续送粉电爆喷涂设备,适用于内径最小为Φ50 mm的管内壁涂层的制备。使用多种粒径的ni60a合金粉末进行了电爆喷涂试验,分析粉末粒径对涂层形成的影响。结果表明:在本试验参数范围内,粉末粒径越小、电压越高,电爆过程中能量沉积越多,获得的涂层结合强度越高。在加热阶段,放电回路中会产生旁路电流,该电流阻碍了能量向粉末上沉积。通过减小粉末粒径或增大初始充电电压可延迟旁路电流的发生,增加粉末上的能量沉积率。

关键词：小口径管内壁电爆喷涂 ni60a涂层粉末粒度能量沉积

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涂层厚度对火焰热喷涂件拉压疲劳性能的影响

材料热处理学报 2012年第S2期33卷 139-144页

作者：赵志平李新勇段红艳李有堂兰州理工大学机电工程学院甘肃兰州730050 兰州工业学院甘肃兰州730050

为了研究不同涂层厚度对热喷涂件疲劳性能的影响,应用火焰热喷涂技术在40Cr基体上制备出不同厚度的ni60a自熔性粉末合金涂层。采用XRD、SEM、EDX等分析手段分析涂层表面的物相与断口微观组织结构。用电液伺服高频疲劳试验机测试喷涂试... 详细信息

为了研究不同涂层厚度对热喷涂件疲劳性能的影响,应用火焰热喷涂技术在40Cr基体上制备出不同厚度的ni60a自熔性粉末合金涂层。采用XRD、SEM、EDX等分析手段分析涂层表面的物相与断口微观组织结构。用电液伺服高频疲劳试验机测试喷涂试样及基体试样的疲劳寿命。结果表明:对所设计试样而言,其合理的涂层厚度为0.25 mm;在2 min时间长度的重熔保温后,ni60a涂层表面主要由Cr7C3、ni、Cr3ni5Si2、CrB、ni3B等相组成;涂层厚度合理时,涂层表面及界面相对于涂层中间部分承受较大的轴向拉压载荷,热喷涂件的拉压疲劳寿命在合理的重熔条件下,高于基体试样的疲劳寿命;当涂层厚度大于0.25 mm时,热喷涂件的拉压疲劳寿命随厚度的增加而呈现总体下降的趋势,热喷涂件的拉压疲劳寿命与涂层中非金属颗粒及孔隙的数量及平均大小密切相关。

关键词：火焰热喷涂 ni60a涂层不同涂层厚度拉压疲劳断口微观组织

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表面热喷涂对提高H13钢高温耐磨性的研究

表面热喷涂对提高H13钢高温耐磨性的研究

作者：韩金成燕山大学

学位级别：硕士

H13钢作为一种常用热作模具材料,目前还没有一种有效提高其使用寿命的方法。为了寻找一种能够用于热作模具钢表面强化与修复的喷涂方法及材料,本文分别采用超音速火焰喷涂及氧-乙炔火焰粉末喷熔工艺在常用热作模具钢H13表面制备了CrC-N... 详细信息

H13钢作为一种常用热作模具材料,目前还没有一种有效提高其使用寿命的方法。为了寻找一种能够用于热作模具钢表面强化与修复的喷涂方法及材料,本文分别采用超音速火焰喷涂及氧-乙炔火焰粉末喷熔工艺在常用热作模具钢H13表面制备了CrC-niCr涂层及ni60a涂层,分析了所用粉末和涂层的微观组织、物相结构及界面结合机理,考察了涂层表面粗糙度、显微硬度和剪切结合强度,测试了涂层的热疲劳性能及高温摩擦磨损性能。制备的两种涂层组织分布均匀,层与层间结合紧密,CrC-niCr涂层和基体间的结合方式主要为机械结合,而ni60a涂层和基体之间的结合方式以冶金结合为主;CrC-niCr涂层中除了存在原始粉末本身含有的CrC、niCr相之外,同时存在因喷涂过程中发生碳的烧损和氧化而产生的少量Cr7C3、Cr2O3相,ni60a涂层主要由γ-(ni,Cr),(Fe,ni)23C6及Cr的碳化物和硼化物等组成,与原始粉末的相组成相差不大;CrC-niCr涂层的显微硬度最高,ni60a涂层次之,H13钢的显微硬度最低,ni60a涂层显微硬度较CrC-niCr涂层显微硬度更稳定;在常温及高温(600℃)环境下,ni60a涂层与基体之间的剪切结合强度明显优于CrC-niCr涂层;CrC-niCr涂层400℃和600℃的热疲劳性能优于ni60a涂层;在400℃的高温摩擦磨损试验中,CrC-niCr涂层的磨损深度与H13钢基体相差不大,但随着温度的升高,CrC-niCr涂层的高温耐磨性明显优于H13钢基体,当实验温度到达600℃时,CrC-niCr涂层的磨损深度仅为H13钢基体的1/2,ni60a涂层在400℃00℃下的磨损深度与H13钢基体大致相当。

关键词： H13钢 Cr3C2-niCr涂层 ni60a涂层结合强度热疲劳高温耐磨性

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管内壁粉末电爆炸喷涂的设备开发及工艺研究

管内壁粉末电爆炸喷涂的设备开发及工艺研究

作者：马丽兰州理工大学

学位级别：硕士

在工程中,常需对小口径管内壁如火炮管、枪管、汽车活塞缸等进行表面改性处理,增加其耐磨、耐高温、耐腐蚀等性能。常见的表面改性技术包括冷喷涂、火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂等,受喷枪尺寸及喷涂距离的限制,均难满足小口径管内壁... 详细信息

在工程中,常需对小口径管内壁如火炮管、枪管、汽车活塞缸等进行表面改性处理,增加其耐磨、耐高温、耐腐蚀等性能。常见的表面改性技术包括冷喷涂、火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂等,受喷枪尺寸及喷涂距离的限制,均难满足小口径管内壁涂层的制备。电爆炸喷涂是将大脉冲电流导入到喷涂材料上,通过喷涂材料的欧姆加热使其熔化、膨胀、爆炸、喷射沉积的过程,其喷涂距离小,具有在小口径管内壁制备涂层的优势。本文开发了一套适用于小口径长管内壁的连续电爆喷涂试验设备。该设备由载料杆传送装置、管状电爆炸枪、基体夹持及运动控制装置三部分构成。管状电爆枪置于圆管工件中,电爆炸枪端部安装两电极;高压发生器H.V.向储能电容器充电,电容器放电时通过导体在两电极间建立起高压电场;将粉体材料加入适量水制成浆料涂覆在载料杆上,在传送装置的传送下被依次送入电爆炸喷涂枪中;当粉体材料被传送至两电极之间,通过气体放电将大脉冲电流的导入到粉末材料上,粉体材料的欧姆热使得其瞬间熔化、膨胀、爆炸,冲击波将爆炸后的高温微粒高速喷射到管状工件表面形成涂层。管状工件通过控制器的精准控制可实现轴向及周向运动,实现涂层的搭接。使用上述设备,在初始电压为9 kV、11 kV、13 kV时,采用300目、800目、1200目及2000目的四种ni60a合金粉末在不锈钢基体表面进行粉末电爆喷涂的工艺试验,研究粉末粒径、初始电压对涂层形成的影响。结果表明:在本试验参数范围内,粉末粒径越小、电压越高,电爆过程中能量沉积越多,获得的涂层结合强度越高。如在2000目、13 kV工艺条件下,可得到原子互扩散层厚度为5μm的冶金结合涂层,其结合强度根据VDI3198标准评定为HF级。分析认为:粉末电爆喷涂过程中,形成涂层的性能优劣主要取决于粉末上的能量沉积密度。通过罗氏线圈和高压探头对采集电爆过程中的电流电压波形进行分析,上述涂层的能量沉积率与粉末电爆过程的加热阶段有关。研究表明,粉末电爆过程中,随着粉末材料在电阻热作用下温度不断升高,在粉末材料颗粒间开始出现一定的电压降;喷涂材料温度不断增加,该电压逐渐增大,致使材料表面产生旁路放电现象;该电流阻碍了能量向粉末上沉积。通过减小粉末粒径或增大初始充电电压可延迟旁路电流的发生,增加粉末上的能量沉积率。

关键词：小口径管内壁电爆喷涂 ni60a涂层粉末粒度能量沉积