功率參數(shù)對(duì)超音速等離子制備高鋁銅合金涂層組織影響

為解決模具關(guān)鍵部位更換鋁青銅墊塊的加工、更換困難和鋁青銅模具脆性大的問題,通過氣體水霧化法制備cu-14al-x高鋁青銅合金粉末,用等離子熱噴涂制備涂層.用x射線衍射分析、往復(fù)式摩擦實(shí)驗(yàn)、掃描電鏡、電子探針等方法研究cu-14al-x合金等離子涂層組織、結(jié)合強(qiáng)度和摩擦磨損性能.結(jié)果表明,涂層與基材為冶金結(jié)合,組織為β+γ+κ,硬度達(dá)372hv,試樣在實(shí)際工況相當(dāng)參數(shù)(壓力15.6mpa,滑動(dòng)速度0.2m/s)下與304不銹鋼干摩擦對(duì)磨,摩擦系數(shù)為0.08.等離子涂層具有良好的減摩性和耐磨性,滿足靜態(tài)擠壓模具工作要求.

采用超音速等離子噴涂系統(tǒng),分別制備了超細(xì)wc–12co涂層和普通wc–12co涂層。研究了噴涂粒子在射流中的特性,分析了涂層形貌、成分和相組成,并對(duì)兩涂層的常規(guī)性能(結(jié)合強(qiáng)度、顯微硬度、孔隙率和耐沖蝕性能)進(jìn)行了表征。結(jié)果表明,超細(xì)wc–12co噴涂粒子在束流中速度更快(500m/s),兩涂層中wc相的氧化、失碳和分解程度比普通等離子噴涂時(shí)低。相比之下,超細(xì)wc–12co涂層顯微硬度(1350hv0.3)和結(jié)合強(qiáng)度(65mpa)更高,孔隙率(0.6%)更低,耐沖蝕磨損性能相當(dāng)。

100he新型超音速等離子噴涂系統(tǒng)既有hvof的高速度和涂層致密性,又有等離子的高沉積效率,能夠在保證涂層質(zhì)量的前提下有效降低成本。采用100he超音速等離子噴涂技術(shù)噴涂wc-10co-4cr涂層,并研究其耐沖蝕性能。結(jié)果表明:硬度為1100hv,結(jié)合強(qiáng)度達(dá)到72mpa,孔隙率<1%。涂層性能基本達(dá)到超音速火焰噴涂(hvof)同等水平。此外,獲得的涂層具有良好的耐泥沙沖蝕性能,在高含沙水流中的機(jī)械零部件領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。

電弧噴涂是重要的熱噴涂技術(shù)之一,在表面修復(fù)和強(qiáng)化方面得到廣泛應(yīng)用。文中采用超音速電弧噴涂技術(shù)進(jìn)行鋁青銅涂層制備試驗(yàn)研究。通過涂層性能試驗(yàn)得出結(jié)論,超音速電弧噴涂所得涂層較常規(guī)電弧噴涂的涂層結(jié)合強(qiáng)度高、孔隙率低,能滿足大軸承套圈耐磨涂層的使用要求。

采用等離子噴涂技術(shù)在鋁合金表面噴涂一層薄的ni/al過渡層,再進(jìn)行搪燒,以提高瓷層與基體的結(jié)合強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,通過等離子噴涂,熔融的ni/al粉末被霧化后高速撞擊到鋁合金表面,與基體牢固結(jié)合,涂搪燒結(jié)后,瓷層與基體間的結(jié)合強(qiáng)度顯著提高,瓷層的裂紋和脫瓷現(xiàn)象得到控制。

為了解決含沙油潤(rùn)滑條件下材料的磨損問題,采用超音速等離子噴涂技術(shù)制備了12co-wc涂層,使用sem、xrd及t11球盤式摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)測(cè)試了涂層的組織結(jié)構(gòu)及在含細(xì)沙油潤(rùn)滑條件下的摩擦學(xué)性能。結(jié)果發(fā)現(xiàn)由于具有很高的粒子飛行速度,超音速等離子噴涂12co-wc涂層組織致密,孔隙率小于1%,wc的氧化和分解少,結(jié)合強(qiáng)度高,涂層在含細(xì)沙油潤(rùn)滑條件下具有良好的摩擦磨損性能,相同條件下的摩擦因數(shù)比灰鑄鐵小,耐磨性比灰鑄鐵提高4~8倍。

用離于選擇電極法測(cè)定鋁可用氟電極、鉛電極、銅電極及兩價(jià)離子電極。用銅電極測(cè)定鋁的原理是在溶液中加入過量edta,用銅電極滴定到等當(dāng)點(diǎn),再加入氯化鈉釋放出被絡(luò)合的鋁,用銅電極再行滴定。已報(bào)道用銅電極測(cè)定了鋁合金及天然水中的鋁。用化學(xué)法測(cè)定銅合金中的鋁時(shí),因主體銅在溶液中有色,需先經(jīng)電解分離或用氨水沉淀分離,手續(xù)較冗長(zhǎng)。用銅離子選擇電極測(cè)定可不需分離,簡(jiǎn)化了操作手續(xù)。

合金中金屬元素組成成分的多少影響合金的使用性能。為了分析鋁銅合金中銅在不同情況下的測(cè)定方法,通過對(duì)樣品和國(guó)家一級(jí)標(biāo)樣檢測(cè)實(shí)驗(yàn),得出在合金含銅率較低時(shí)采用碘量法聯(lián)合原子光度法,在合金含銅率較高時(shí),采用edta光度法。

利用等離子熔覆技術(shù),選擇合適的工藝參數(shù),在硼鑄鐵基體上熔覆鐵基合金粉末制備具有冶金結(jié)合的耐磨涂層。采用金相顯微鏡、x射線衍射儀、掃描電鏡研究了涂層的組織,利用顯微硬度計(jì)測(cè)試了涂層的顯微硬度,通過環(huán)-塊磨損試驗(yàn)評(píng)估了涂層的耐磨性。結(jié)果表明,硼鑄鐵等離子熔覆鐵基合金涂層組織主要由(cr,fe)7c3,α-(fe,cr)和fe3c相組成;涂層的顯微硬度可達(dá)600~1200hv0.2;在干滑動(dòng)磨損條件下,涂層的耐磨性約是基體試樣的5倍。涂層中高硬度的(cr,fe)7c3及fe3c相的抗磨骨架作用,大量cr,si原子溶入基體引起的過飽和固溶強(qiáng)化作用,涂層快速加熱及快速凝固產(chǎn)生的細(xì)晶強(qiáng)化作用是涂層耐磨性提高的主要原因。

feal金屬間化合物具有良好的抗高溫氧化和硫化、抗高溫沖蝕性能與較高的高溫強(qiáng)度,且密度小、成本低。將feal用作sofc支撐體材料,不僅可提高sofc的高溫強(qiáng)度,而且可顯著降低其制作成本。本研究采用機(jī)械合金化工藝制備了fe–35al粉末,通過大氣等離子噴涂(aps)制備了feal涂層。利用xrd、sem表征了球磨粉末及熱處理前后涂層的微觀結(jié)構(gòu)。研究結(jié)果表明,通過大氣等離子噴涂球磨粉末,可以制備出feal金屬間化合物涂層,涂層經(jīng)800℃熱處理30h后,可提高feal相的有序度。

采用低壓等離子噴涂(lpps)技術(shù),用2種不同粒徑的粉末,在銅基體上制備了厚度為0.7mm以上的w涂層。通過掃描電鏡(sem)研究了涂層的微觀形貌,并對(duì)粉末對(duì)w涂層的顯微結(jié)構(gòu)、結(jié)合強(qiáng)度、氧含量及熱導(dǎo)率的影響進(jìn)行了探討。結(jié)果表明:細(xì)小粒徑w粉所制備的w涂層孔隙率較低,但涂層存在明顯的分層;粗粉所制備的w涂層結(jié)構(gòu)均勻,涂層的內(nèi)聚力與熱導(dǎo)率分別達(dá)到了38mpa和98.06w/mk,遠(yuǎn)高于細(xì)w粉涂層的23mpa和75.36w/mk。細(xì)w粉涂層較低的性能和其嚴(yán)重的分層有關(guān)。

利用等離子噴焊技術(shù),將自主研究開發(fā)的多元銅合金粉體(含ce和不含ce)涂覆在45#鋼表面,通過sem等對(duì)熔覆層表面微觀組織觀察,采用x射線衍射、表面eds、epma等分析手段,研究ce在多元鋁青銅粉末熔覆層中的分布及其對(duì)微觀組織結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明:稀土ce在多元鋁青銅合金粉體材料涂層中以化合物的形式存在,主要富集在晶界,少量分布在晶粒內(nèi).

利用sas-ⅱ型超音速電弧噴涂設(shè)備、工業(yè)級(jí)鈦、鋁絲材在ly12鋁合金基體上制備了鈦鋁復(fù)合涂層,并對(duì)其顯微硬度進(jìn)行了測(cè)定。根據(jù)均勻設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和二次多項(xiàng)式逐步回歸分析,獲得了實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi),顯著水平為0.002、相關(guān)系數(shù)為0.98的鈦鋁超音速電弧噴涂涂層顯微硬度與噴涂電壓、噴涂電流和噴涂距離的關(guān)系式。進(jìn)一步分析表明:當(dāng)噴涂電流較小時(shí),隨噴涂電壓的增大,涂層的硬度逐漸下降;當(dāng)噴涂電流較大時(shí),隨電壓的增大,涂層的硬度隨之增大,而且噴涂電流越大,其硬度的上升速度越快。而噴涂距離對(duì)涂層顯微硬度的影響呈弱線性遞增的關(guān)系。

等離子真空處理室是在高溫高腐蝕條件下工作,環(huán)境嚴(yán)峻。美國(guó)專利發(fā)明的us6521046介紹的一種al-cu-mgsi合金是可在很大程度上滿足這種要求的合金,它具有優(yōu)異的抗熱裂性能,又具有很強(qiáng)的抗腐蝕性能,在高溫腐蝕環(huán)境中不產(chǎn)生污染物,又有良好的可焊性,是制造等離子處理設(shè)備如生產(chǎn)半導(dǎo)體和液晶顯示屏真空室等的良好材料。該合

在航空發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)中,正確地選擇和使用涂層對(duì)保證和提高機(jī)件的可靠性、耐久性和壽命至關(guān)重要。本文簡(jiǎn)要介紹了刷式密封及超音速噴涂機(jī)理及特點(diǎn),闡述了超音速噴涂含氟化物的碳化鉻/鎳鉻自潤(rùn)滑耐磨涂層的工藝方法,對(duì)含氟化物的碳化鉻/鎳鉻涂層進(jìn)行結(jié)合強(qiáng)度試驗(yàn)、熱震試驗(yàn)、硬度測(cè)定和金相分析。結(jié)果表明,超音速噴涂含氟化物的碳化鉻/鎳鉻涂層的層間氧化物含量和孔隙率低、組織致密、結(jié)合強(qiáng)度高,能顯著提高刷式密封的封嚴(yán)效果。

本文以鐵基合金粉為預(yù)制噴涂粉末,利用鈦鐵與石墨原位生成法,在q235鋼基體材料上通過選擇合適的等離子噴涂工藝參數(shù)制備fe-cr-tic金屬陶瓷涂層,并用激光重熔進(jìn)行后處理。結(jié)果表明:激光重熔處理可以改善等離子噴涂涂層組織不均勻缺陷,提高等離子噴涂涂層的顯微硬度和耐磨性。當(dāng)石墨和鈦粉加入到噴涂粉末中時(shí),在噴涂層中形成兩種碳化鈦(ticandti8c5)。

分析了在鑄鐵基體上堆焊銅合金時(shí)存在的主要問題。采用空心鎢極正極性弱等離子弧,在工件不預(yù)熱的條件下進(jìn)行堆焊,有效地防止了堆焊層中出現(xiàn)的翻鐵現(xiàn)象,堆焊出合格產(chǎn)品。

分析了在鑄鐵基體上堆焊銅合金時(shí)存在的主要問題。采用空心鎢極正極性弱等離子弧,在工件不預(yù)熱的條件下進(jìn)行堆焊,有效地防止了堆焊層中出現(xiàn)的翻鐵現(xiàn)象,堆焊出合格產(chǎn)品。更多還原

為了改善類金剛石碳膜的性能,采用高功率等離子磁控濺射法將含鈦非晶碳薄膜沉積在304不銹鋼基材上,氣源為c2h2-ar混合氣體,金屬鈦為陰極靶材。為了改善附著力和降低殘余應(yīng)力,制備了含ti/tic/dlc多層結(jié)構(gòu)的鍍膜。利用gds、xrd、sem、raman光譜法、納米壓痕儀和盤-銷摩擦計(jì)研究基材偏壓及基材與靶材的距離對(duì)薄膜性能的影響。結(jié)果表明,薄膜具有優(yōu)良的粘合強(qiáng)度和韌性。

skf領(lǐng)先的軸承科技創(chuàng)造了一項(xiàng)歷史性的工程突破——thrustssc汽車成功地以超音速行駛。繼打破車輪交通工具的世界陸地速度紀(jì)錄后僅僅18天,世界最大的軸承制造商skf協(xié)助速度之王安迪格連(andygreen)先生,以1馬赫

針對(duì)柴油機(jī)氣缸套磨損失效現(xiàn)象,采用高能等離子束在常壓下快速掃描含硼鑄鐵氣缸套內(nèi)表面,對(duì)缸套內(nèi)壁進(jìn)行局部硬化改性處理,獲得了高硬度淬火硬化層,分析了等離子改性對(duì)硼鑄鐵汽缸套表面組織的影響,研究表明．工作電流越大、掃描速度越低,硬化區(qū)表層殘余奧氏體含量越少;在掃描速度不變的情況下,工作電流越大,硬化層深度越大、硬度越高;工作電流不變．掃描速度越低,硬化層深度越大、硬度越高。通過磨損實(shí)驗(yàn)對(duì)比,可知等離子硬化后的硼鑄鐵的耐磨性高于含硼鑄鐵基體,而含硼鑄鐵基體的耐磨性又高于灰鑄鐵。

采用力學(xué)性能試驗(yàn)和組織觀察的方法,研究了焊絲中添加鈦和鋯對(duì)2219鋁銅合金惰性氣體保護(hù)焊焊接接頭顯微組織和性能的影響。結(jié)果表明:鈦和鋯的組織細(xì)化作用是相容的,增加焊絲中鈦和鋯的含量,可促使焊縫中的粗大、方向性很強(qiáng)的柱狀晶轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)小的等軸晶;鈦和鋯同時(shí)改善了沿晶界和枝晶間分布的α(al)-cual_2共晶分布形態(tài),使其均勻分布;鈦和鋯可顯著提高焊接接頭的硬度、抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率。