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等离子喷涂-重熔nicrbsi涂层的显微组织与耐磨性能

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焊接学报 2016年第6期37卷 89-94,113页

作者：田立辉毛淑滑芦笙姚增健江苏科技大学江苏省先进焊接技术重点实验室镇江212003

采用等离子喷涂和等离子重熔技术,在2Cr13基体表面制备2mm厚的自熔性nicrbsi涂层.利用扫描电镜、X射线衍射仪和能谱仪研究涂层形貌、微观组织和微区成分的演变规律,采用拉伸和硬度试验测试涂层的结合强度和显微硬度,通过室温和高温摩擦... 详细信息

采用等离子喷涂和等离子重熔技术,在2Cr13基体表面制备2mm厚的自熔性nicrbsi涂层.利用扫描电镜、X射线衍射仪和能谱仪研究涂层形貌、微观组织和微区成分的演变规律,采用拉伸和硬度试验测试涂层的结合强度和显微硬度,通过室温和高温摩擦磨损试验评价和比较涂层与基体的耐磨性能.结果表明,重熔前后涂层都是由γ-Ni固溶体以及Ni3B,CrB,Cr_2B,Cr_7C_3和Cr_(23)C_6等组成;重熔涂层由层状喷涂态转变为致密的铸造态,涂层组织和力学性能大大提高,结合强度和显微硬度分别高达200MPa和1010HV.重熔涂层的耐磨性显著优于2Cr13基体,其600℃时的磨损体积仅为基体的20%.

关键词：等离子喷涂等离子焰流重熔 nicrbsi涂层显微组织耐磨性能

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nicrbsi涂层在酸性介质中耐腐蚀性能

物理实验 2011年第6期31卷 13-16,21页

作者：倪成锦张虹董艳春阎殿然鞍山师范学院物理系辽宁鞍山114005 秦皇岛职业技术学院河北秦皇岛066100 河北工业大学材料学院天津300130

研究了nicrbsi涂层在沸腾的H2SO4和HCl溶液中的耐腐蚀性能,分析了其腐蚀过程.实验结果表明,nicrbsi涂层具有良好的耐腐蚀性能,腐蚀过程主要为腐蚀剂通过涂层中的通孔进入涂层,引起腐蚀,腐蚀一定时间后,在涂层与基体之间产生腐蚀产物,涂... 详细信息

研究了nicrbsi涂层在沸腾的H2SO4和HCl溶液中的耐腐蚀性能,分析了其腐蚀过程.实验结果表明,nicrbsi涂层具有良好的耐腐蚀性能,腐蚀过程主要为腐蚀剂通过涂层中的通孔进入涂层,引起腐蚀,腐蚀一定时间后,在涂层与基体之间产生腐蚀产物,涂层鼓泡.

关键词： nicrbsi涂层腐蚀耐蚀性

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微束等离子喷涂nicrbsi涂层

焊接学报 2007年第7期28卷 45-48页

作者：贺定勇赵力东北京工业大学材料科学与工程学院北京100022 德国亚琛工业大学表面工程研究所德国亚琛d52070

采用微束等离子喷涂方法在St37低碳钢上制备了nicrbsi涂层。研究了基材温度、等离子气体流量、喷涂距离和电流强度等工艺参数对涂层组织结构和性能的影响。采用光学显微镜观察涂层的组织结构,用Perthometers M4P150测定涂层的表面粗糙度... 详细信息

采用微束等离子喷涂方法在St37低碳钢上制备了nicrbsi涂层。研究了基材温度、等离子气体流量、喷涂距离和电流强度等工艺参数对涂层组织结构和性能的影响。采用光学显微镜观察涂层的组织结构,用Perthometers M4P150测定涂层的表面粗糙度,以及用LECOTC316气体抽提仪检测涂层的氧含量。结果表明,在试验条件下,喷涂参数对涂层组织和性能产生较大的影响。随着电流和基材温度的增加涂层的粗糙度降低,涂层的氧含量随着基材温度和喷涂距离的增加而增加。大多数涂层的显微硬度大于600HV0.2。尽管粒子速度较低,涂层的平均结合强度仍然大于50MPa。

关键词：微束等离子喷涂 nicrbsi涂层喷涂参数涂层性能

45钢表面激光熔覆nicrbsi涂层的组织和摩擦磨损性能

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材料工程 2005年第8期33卷 20-23,27页

作者：孙荣禄杨贤金天津工业大学机械电子学院天津300160 天津大学材料科学与工程学院天津300072

采用激光熔覆技术在45钢表面制备N iC rBS i合金涂层,利用EPM A,SEM和TEM分析了激光熔覆层的微观组织,测试了激光熔覆层在不同环境气氛压力下的摩擦磨损性能。结果表明:激光熔覆层由熔覆区(CZ)、结合区(BZ)和基底热影响区(HAZ)三个区域... 详细信息

采用激光熔覆技术在45钢表面制备N iC rBS i合金涂层,利用EPM A,SEM和TEM分析了激光熔覆层的微观组织,测试了激光熔覆层在不同环境气氛压力下的摩擦磨损性能。结果表明:激光熔覆层由熔覆区(CZ)、结合区(BZ)和基底热影响区(HAZ)三个区域组成。熔覆区的组织是在-γN i树枝晶和-γN i+N i3B共晶的基体上分布着细小的C rB颗粒和C r7C3树枝晶,结合区是基底材料和熔覆材料的混熔区,呈定向凝固特征,基底热影响区为针状马氏体组织。激光熔覆层的摩擦磨损性能与环境气氛压力密切相关,随环境气氛压力的降低,摩擦系数增大,磨损量减少。

关键词：激光熔覆 nicrbsi涂层微观组织摩擦磨损性能

高频感应重熔处理火焰喷涂nicrbsi涂层的显微组织与力学性能

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中国表面工程 2016年第3期29卷 65-73页

作者：赵锐杨红军于鹤龙张梦清周克兵张伟装甲兵工程学院再制造技术重点实验室中国人民解放军66222部队中国人民解放军76327部队

采用高频感应加热技术对普通火焰喷涂nicrbsi涂层进行了重熔处理,分析了重熔后涂层的显微组织与力学性能,探讨了涂层显微组织、单一析出相微/纳力学性能之间的对应关系。结果表明,重熔后nicrbsi涂层的层状结构与孔隙消失,涂层/基体界面... 详细信息

采用高频感应加热技术对普通火焰喷涂nicrbsi涂层进行了重熔处理,分析了重熔后涂层的显微组织与力学性能,探讨了涂层显微组织、单一析出相微/纳力学性能之间的对应关系。结果表明,重熔后nicrbsi涂层的层状结构与孔隙消失,涂层/基体界面形成了代表涂层冶金结合特征、厚度约为10μm的"白区"显微组织,涂层成分在原有γ-Ni、Ni_3Fe和M_(23)C_6型碳化物基础上,出现了Fe_3C、Ni_3B、以及Cr_7C_3和CrB析出相;重熔后涂层显微硬度沿表面至基体方向呈近似线性逐渐降低,表层显微硬度约为675 HV_(0.2),接近界面区域硬度降至440 HV_(0.2),涂层内部Cr_7C_3、CrB、γ-Ni和"白区"纳米压痕硬度分别为19.2、7.0、5.0和4.2 GPa;涂层硬度变化符合"复合材料混合定律",由各物相分布及其硬度共同决定。

关键词：感应加热重熔处理 nicrbsi涂层显微组织纳米压痕

重熔对nicrbsi涂层组织及高温耐磨性能的影响

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表面技术 2018年第8期47卷 105-112页

作者：董天顺李小兵李国禄王海斗刘明周秀锴河北工业大学材料科学与工程学院天津300130 陆军装甲兵学院装备再制造技术国防科技重点实验室北京100072

目的改善Ni Cr BSi涂层的组织及高温耐磨性能。方法采用等离子喷涂在45号钢基体上制备Ni Cr BSi涂层,并用氩弧对其进行重熔处理。利用扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射仪对喷涂层与重熔层的形貌、微观组织、成分与物相进行分析。采用... 详细信息

目的改善Ni Cr BSi涂层的组织及高温耐磨性能。方法采用等离子喷涂在45号钢基体上制备Ni Cr BSi涂层,并用氩弧对其进行重熔处理。利用扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射仪对喷涂层与重熔层的形貌、微观组织、成分与物相进行分析。采用显微硬度仪与纳米压痕仪测试涂层的硬度、弹性模量,并计算出涂层的断裂韧性。通过室温、300℃、500℃的摩擦磨损试验评价和比较喷涂层与重熔层的耐磨性能。结果重熔层各元素分布较均匀,主要由γ-(Fe,Ni)、Cr2B、Mn5Si2和α-Fe等物相组成。重熔层由喷涂层的层状结构转变为致密的铸态组织,孔隙率由7.2%降低至0.4%,重熔层与基体之间形成了冶金结合。涂层重熔后硬度由724HV降低至608HV,但是弹性模量与断裂韧性分别由161.15 GPa和0.63 MPa·m^(1/2)提高至195.92 GPa和7.18 MPa·m^(1/2)。结论重熔处理改善了涂层的组织,使得重熔层在室温、300℃、500℃的耐磨性能均优于喷涂层。随着温度的升高,喷涂层氧化脱落越来越严重,而重熔层无明显氧化脱落。

关键词： nicrbsi涂层氩弧重熔组织力学性能高温耐磨性能

激光熔覆nicrbsi涂层的组织和耐磨性能

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特种铸造及有色合金 2013年第6期33卷 509-511页

作者：王子雷北京中煤矿山工程有限公司

采用TJ-HL-T5000型5kW横流CO2激光器,利用粉末预制法在45钢表面制备出nicrbsi合金涂层,利用扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪、显微硬度计及M-200型环-块磨损试验机对涂层进行了微观组织分析和性能测试。结果表明,在优化工艺参数条件下,... 详细信息

采用TJ-HL-T5000型5kW横流CO2激光器,利用粉末预制法在45钢表面制备出nicrbsi合金涂层,利用扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪、显微硬度计及M-200型环-块磨损试验机对涂层进行了微观组织分析和性能测试。结果表明,在优化工艺参数条件下,激光熔覆层与基体为冶金结合,内部组织致密,无裂纹和气孔等缺陷。熔覆层组织由树枝晶γ-Ni固溶体、共晶Ni3B、块状颗粒CrB和树枝晶Cr23C6等相组成,涂层显微硬度为(HV0.2)500～650,比基体的显微硬度(HV0.2)250提高2倍以上。激光熔覆层中由于存在颗粒强化和细晶强化等多种强化作用,因此显著提高了45钢的耐磨性能。

关键词：激光熔覆 nicrbsi涂层显微组织耐磨性能

热处理对中频感应重熔nicrbsi涂层抽油光杆性能的影响

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中国表面工程 2011年第6期24卷 35-40页

作者：田斌王成彪胡斌岳文刘家浚中国地质大学(北京)工程技术学院北京100083 山西太钢不锈钢股份有限公司太原030003 清华大学机械工程系北京100084

采用火焰热喷涂-中频感应重熔技术在20CrMo抽油光杆基体表面制备nicrbsi涂层并进行热处理,采用扫描电镜、显微硬度计、X射线应力测试仪、万能试验机和疲劳试验机等仪器,研究了热处理工艺对涂层光杆组织、硬度、表面应力、力学性能和疲... 详细信息

采用火焰热喷涂-中频感应重熔技术在20CrMo抽油光杆基体表面制备nicrbsi涂层并进行热处理,采用扫描电镜、显微硬度计、X射线应力测试仪、万能试验机和疲劳试验机等仪器,研究了热处理工艺对涂层光杆组织、硬度、表面应力、力学性能和疲劳性能等方面的影响。结果表明,中频感应重熔nicrbsi涂层的制备和热处理对光杆基材表层组织、硬度和表面应力影响较大,热处理温度对涂层的硬度影响不显著;涂层制备和热处理会显著降低杆体的疲劳性能,重熔处理工艺的抗拉强度最大但塑性指标很差,并在疲劳试验中出现典型脆性断口,高温热处理工艺可以使涂层光杆获得较好的拉伸力学性能;普通20CrMo抽油光杆以磨损、腐蚀和疲劳断裂为主要失效原因,而nicrbsi涂层/20CrMo光杆疲劳性能的显著降低可能成为其失效的主要原因。

关键词：中频感应重熔 nicrbsi涂层热处理拉伸力学性能疲劳性能

等离子喷涂nicrbsi涂层磨损/疲劳竞争失效机理与规律研究

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等离子喷涂NiCrBSi涂层磨损/疲劳竞争失效机理与规律研究

作者：王泽河北工业大学

学位级别：硕士

等离子喷涂技术以等离子弧为热源,具有熔滴飞行速度快、热源温度高等特点。采用等离子喷涂技术得到的Ni基合金涂层具有良好的耐磨性能以及耐疲劳性能,能够有效提高工件的服役寿命。等离子喷涂层服役的实际工况通常是“滚动+滑动”共存... 详细信息

等离子喷涂技术以等离子弧为热源,具有熔滴飞行速度快、热源温度高等特点。采用等离子喷涂技术得到的Ni基合金涂层具有良好的耐磨性能以及耐疲劳性能,能够有效提高工件的服役寿命。等离子喷涂层服役的实际工况通常是“滚动+滑动”共存的接触状态,失效模式为磨损与接触疲劳共存并相互竞争的关系。本课题选用nicrbsi合金粉末为喷涂材料,采用超音速等离子喷涂(SPS)和普通大气等离子喷涂(APS)技术制备了Ni Cr BSi合金涂层,分别通过SEM、XRD等实验测试了两种工艺制备的nicrbsi涂层的组织结构、力学性能,并研究了喷涂工艺参数对涂层组织性能的影响规律。通过对nicrbsi涂层进行滚动接触试验和随机滑差率试验,分别研究了滚动接触条件下和“滚动+滑动”共存的接触状态下涂层的失效模式。研究了磨损与接触疲劳共存并互相竞争状态下涂层的失效机制,对其失效寿命进行了预测。最终的研究结果表明:(1)超音速等离子喷涂参数对喷涂nicrbsi涂层的性能具有显著影响。正交试验表明,喷涂参数对涂层质量影响的主次顺序为:喷涂电压>Ar流量>喷涂距离>喷涂电流;(2)在纯滚动接触状态下,接触应力会显著影响nicrbsi涂层的接触疲劳失效机制;涂层在低接触应力下接触疲劳寿命较高,而高接触应力会降低涂层的接触疲劳寿命,并且会提高发生界面分层失效的概率;(3)同等接触应力下,APS制备的涂层寿命较低,由于其较高的孔隙率与较低的结合强度,发生分层失效的概率大于SPS制备的涂层;(4)滑差率随时间的变化影响了涂层的服役寿命和失效机制;变滑差率条件下的涂层寿命低于恒定滑差率条件下的涂层寿命。

关键词：等离子喷涂 nicrbsi涂层滚动接触疲劳竞争性寿命