合金涂层

摘要： 近期,韩国的研究人员开发出一种新型合金涂层,通过在表面处理中增加一个简单的额外步骤,就可以显著提高钢铁的耐腐蚀能力。钢材通常会被涂上其他金属涂料以提高其耐腐蚀性能,但含盐的海洋环境带来了额外的挑战。铝是一种常见的防腐蚀涂层材料,但它本身往往会与海水中的氯离子发生反应,容易生锈。

摘要： 4热喷涂技术应用领域和市场热喷涂技术可喷涂耐腐蚀涂层(如铝、锌及其合金涂层、不锈钢涂层、塑料涂层等),耐磨涂层(如氧化铝陶瓷涂层或镍基、钴基碳化物涂层和铁基或镍基耐磨合金修复涂层),耐高温涂层(如氧化铝陶瓷涂层,热障涂层),功能涂层(生物相容性良好的羟基磷灰石涂层),装饰涂层等,其应用领域和市场,见图3。

摘要： 耐磨涂层是指在材料基体表面涂覆具有高耐磨性的薄层,在保证涂层与基体之间具有足够的结合强度的同时,使基材表面达到耐磨的目的。高能束熔覆技术是一种高效、可靠的表面处理技术,在耐磨涂层的制备方面具有广阔的应用前景。从高能束熔覆技术、高能束熔覆制备耐磨涂层、耐磨涂层强化机制、耐磨涂层质量调控等四个方面,介绍了高能束熔覆制备耐磨涂层技术的研究现状。其中,在高能束熔覆技术方面,概述了以激光熔覆、等离子熔覆为代表的高能束熔覆的工作原理及特点。在高能束熔覆制备耐磨涂层研究方面,综述了Ni、Co、Fe基自熔性合金涂层及金属基复合涂层、梯度功能材料涂层的特点。在耐磨涂层强化机制方面,分析了涂层的磨损机理,同时讨论了添加硬质颗粒和元素对耐磨涂层性能的影响。在耐磨涂层质量调控方面,阐述了熔覆过程中工艺优化和数值模拟仿真对改善高能束熔覆技术成形工艺的作用。最后,总结了高能束熔覆技术在耐磨涂层制备上存在的问题,并提出了展望。

摘要： 戴品强,福建工程学院教授、博士、博士生导师。1989年福州大学硕士研究生毕业,2002年浙江大学博士研究生毕业,分别获得获工学硕士和博士学位。现任福建工程学院研究生处处长、学科建设办公室主任,福建省新材料制备与成形技术重点实验室主任;中国机械工程学会材料分会理事,福建省政府投资项目评审(咨询)专家委员会专家,《表面技术》编委。

摘要： 传统的合金设计是以一种或两种金属元素为主,添加适量的其他金属元素或非金属元素以改善或调整性能。20世纪90年代,台湾清华大学叶均蔚教授突破传统的合金设计理念,创新提出了多主元高熵合金设计理念,简称高熵合金,首篇论文Nanostructured high-entropyalloys with multiple principal elements: novel alloy design concepts and outcomes于2004年发表在Advanced Engineering Materials上。叶教授将高熵合金定义为:由五种以上主要元素组成且每种元素的含量为5%~35%(原子分数)的一类新型合金。

摘要： 火炮驻退机的节制环经常由于冲蚀磨损导致失效.为有效减少节制环磨损程度,提高节制环的可靠性,利用材料表面强化技术,通过微弧沉积与激光熔覆2种技术工艺,制备了铜基合金和镍基合金耐磨涂层,并测试和分析了不同种类涂层的组织形貌、涂层质量及显微硬度.在制备的4种耐磨涂层中,微弧沉积铜基合金涂层和激光熔覆镍基合金涂层的性能较好.为检验合金涂层的实际耐磨性能,在驻退机内安装节制环改进件,在反后坐装置试验台上实施后坐冲击试验.从节制环改进件的磨损形貌和冲蚀磨损量等实验数据得出,激光熔覆镍基合金涂层有较好的耐磨能力,可以作为增强火炮驻退机节制环耐磨能力的有效方法.

摘要： Laser cladding is a new surface modification technology,and is widely used for fabricating wear and corrosion resistant composites coatings. Self-fluxing alloys have many advantages,such as excellent properties of deoxidizing and slagging,high wear resistance,low melting point and easy cladding,and are often used in laser cladding to improve wear and corrosion resistance of titanium and its alloys. In this paper,the recent development of Ni-based and Co-based self-fluxing alloy coatings which includes the influence of rare earth and ceramic particles in coatings are summarized. Besides,the effects of processing parameters,such as laser power and scanning speed,on coatings are reviewed. Finally,the trend of development in the future is forecasted.

摘要： 利用自行设计的稳恒磁场装置以辅助激光熔覆工艺,通过调节电流强度获得相应的稳恒磁场作用于激光熔池,在45钢基材表面制备了Fe55合金涂层.借助扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)表征手段分析了稳恒磁场作用下Fe55合金涂层的微观形貌、化学组成和物相结构.结果表明,Fe55合金涂层主要由γ-(Fe,Cr)和(Fe,Ni)固溶体、(Cr,Fe)23C6碳化物及少量Cr9.1Si0.9组成.与未施加磁场相比,稳恒磁场作用下的激光熔覆Fe55涂层,枝晶间Cr元素含量更高,枝晶内Fe元素含量也有所增加.稳恒磁场在一定程度上促进了激光熔池中的传质过程,有助于Fe,Cr元素扩散和(Fe,Cr)固溶体的形成.当电流强度为4.0A时,外加磁场大大降低了熔池内固-液界面前沿的温度梯度,增加了液态金属熔池的形核率,涂层中大量柱状枝晶和树枝晶转变为方向各异的等轴晶,涂层组织得到了明显优化.%Using self-designed steady-state magnetic field device,combined with laser cladding process,by adjusting current intensity to obtain corresponding steady-state magnetic field and put the magnetic field on laser molten pool,Fe55 alloy coatings was fabricated on 45 substrate steel surface.The microstructure,chemical composition and phase characteristics of the cladding coatings were characterized by scanning electron microscope(SEM),energy disperse spectroscopy(EDS) and X-ray diffraction (XRD).The results show that Fe55 alloy coating is mainly composed of γ-(Fe,Cr) solid solution,(Fe,Ni) solid solution,(Cr,Fe)23C6 carbide and a small amount of Cr9.1Si0.9.The interdendritic Cr element content in laser cladding Fe55 alloy coating with steady-state magnetic field is higher than that of the laser cladding without magnetic field,and dendrite internal Fe element content also increased.To a certain extent,the steady-state magnetic field can promote the mass transfer process in laser melten pool,which is beneficial to the diffusion of Fe,Cr elements and the formation of (Fe,Cr) solid solution.When the current intensity is 4.0 A,steady-state magnetic field greatly reduces the temperature gradient of solidliquid interface in laser molten pool,and increases the nucleation rate in liquid metal molten pool.A large number of columnar dendrites and dendritic crystals are changed into directions different equiaxed grains in coating,and the microstructure of Fe55 alloy coating has been significantly optimized.

摘要： 热障涂层系统基本上是由表面陶瓷层、中间合金过渡层及高温合金基体组成。主要以不同粒度分布的四种NiCOCrAlY合金粉体为原料，采用最新开发出的高效能超音速等离子喷涂技术制备合金涂层。分别对合金涂层进行“1000°C，8 h预氧化+1100°C100 h氧化”及直接“1100°C120 h”高温氧化试验，在确定最佳的粉体粒度的同时，对合金涂层的氧化产物及行为也进行了相应的分析研究。

摘要： 采用电弧喷涂方法在碳钢表面制备出两种锌铝合金涂层(zn.15Al涂层与Zn／Al伪涂层)，利用中性盐雾加速腐蚀试验(Nss)、挂片浸泡试验结合电化学测试综合对比研究了两种涂层在海洋大气环境下与海水全浸区的耐蚀性能差异，并结合组织观察、XRD分析等手段，探讨合金涂层的腐蚀失效机理。结果表明，在两种环境下，铝含量较高且锌铝两组分呈层状交替结构的Zn/Al伪合金涂层的耐蚀性要优于铝含量较低整体成分呈层状结构的zn.15Al涂层;合金涂层均是由富锌相、富铝相及锌.铝合金相组成，当涂层内部发生腐蚀失效时，富锌相优先遭受选择性腐蚀.

摘要： 介绍了石油化工炼油厂油汽冷却器管束的腐蚀情况,对腐蚀原因进行了分析.描述了油汽冷却器管束采用7910涂料等防腐的效果,特别对管束外壁涂层不耐油汽腐蚀进行了说明.在对钛纳米涂料的涂层进行了耐油汽腐蚀试验的基础上,制造出了钛纳米涂层的管束.先后在常减压、重油催化等装置的塔顶油汽冷却器上进行了8年多的使用,收到了很好的效果.该方法的使用可以获得较大的经济效益,填补了石化行业在这领域的空白.

摘要： 采用爆炸喷涂工艺制备AgCu合金涂层,利用SEM、EDS、XRD等研究了不同燃料充枪量对涂层的表面形貌、显微组织及涂层性能的影响.结果表明:随着充枪量的增大,涂层结合强度和硬度逐渐增大,爆炸喷涂AgCu合金涂层结合强度达到45MPa以上,涂层综合性能优于传统等离子喷涂工艺.

摘要： 热喷涂技术作为表面处理技术中重要的一种,近年来发展很快,受到人们广泛关注.热喷涂它可以在大面积基体上快速获得性能优良的涂层面.本文简单介绍了热喷涂技术的特点、原理以及工艺,并对热喷涂技术的发展趋势进行了展望.最后重点介绍了热喷涂技术在铝青铜中的应用.铝青铜表面强化方法有限，目前研究较多的是表面堆焊技术、铝青铜基体激光熔覆或合金化耐磨材料技术等。表面堆焊技术更适宜用来修复破损部件，而激光表面处理方法通常需要制作浓度梯度涂层以提高结合力，且工艺参数要求严格。采用喷涂-重熔技术(又称喷焊技术)在铝青铜表面制作耐磨、耐蚀镍铜合金涂层。

摘要： 非晶纳米晶材料由于独特的结构特点，表现出了优异的力学性能，如高强度、高硬度等。本文将非晶材料的高耐蚀性与纳米材料的高耐磨性有机结合，设计了铁基多元合金成分，利用激光熔覆技术在不锈钢基体上制备了合金涂层。利用x射线衍射仪、光学显微镜、显微硬度仪等分析手段，对熔覆层的组织结构进行了分析。实验结果表明，涂层主要分为熔贾区、结合区和基体三部分。熔覆层不同区域显示了不同的组织特征,熔橙伙为细小的树枝晶，组织均匀致密。熔覆层主要由非晶、Fe-C和Fe-Si化合物组成,熔覆层与基体之间呈冶金结合。熔班层具有较高的硬度。

摘要： 按一定配比熔炼浇铸成Zn-Al-Mg-Ce合金锭，进行电化学性能分析后，采用真空甩带成箔片，通过粉碎和筛分获得鳞片状微粉并作为防腐涂料的颜料，制备出环氧富Zn-Al-Mg-Ce合金涂料和涂层，试板与多种防腐涂料产品进行3.5%NaCl盐雾腐蚀和常温浸泡腐蚀对比试验。结果表明，Zn-Al-Mg-Ce合金的自腐蚀电位比Zn更负，自腐蚀电流比Zn更小，环氧富Zn-15Al-5Mg-Ce合金涂层的阴极保护效果比环氧富Zn涂层提高33倍以上，涂层表面出现锈点的时间延迟了4.4倍，腐蚀1000h无鼓泡现象。

摘要： 采用等离子喷涂技术在普通碳钢Q235上分别制备WC-10Co-4Cr和WC-12Co涂层,模拟了WC-10Co-4Cr涂层在酸性介质中的工作环境,利用XRD、SEM、EDS对涂层相组成、表面形貌、化学成分进行了分析研究,分析了其在酸性条件下的磨蚀失效机理.分析结果表明涂层与基体结合紧密,表面无明显孔洞和裂纹,由于Cr的加入WC-10Co-4Cr涂层电化学腐蚀电位得到了提高,在喷涂中生成了稳定的Cr2O3、Cr7C3等相,使得耐磨蚀性能优于WC-12Co涂层.

摘要： 采用等离子喷涂技术在普通碳钢Q235上分别制备WC-10Co-4Cr和WC-12Co涂层,模拟了WC-10Co-4Cr涂层在酸性介质中的工作环境,利用XRD、SEM、EDS对涂层相组成、表面形貌、化学成分进行了分析研究,分析了其在酸性条件下的磨蚀失效机理.分析结果表明涂层与基体结合紧密,表面无明显孔洞和裂纹,由于Cr的加入WC-10Co-4Cr涂层电化学腐蚀电位得到了提高,在喷涂中生成了稳定的Cr2O3、Cr7C3等相,使得耐磨蚀性能优于WC-12Co涂层.

摘要： 采用等离子喷涂技术在普通碳钢Q235上分别制备WC-10Co-4Cr和WC-12Co涂层,模拟了WC-10Co-4Cr涂层在酸性介质中的工作环境,利用XRD、SEM、EDS对涂层相组成、表面形貌、化学成分进行了分析研究,分析了其在酸性条件下的磨蚀失效机理.分析结果表明涂层与基体结合紧密,表面无明显孔洞和裂纹,由于Cr的加入WC-10Co-4Cr涂层电化学腐蚀电位得到了提高,在喷涂中生成了稳定的Cr2O3、Cr7C3等相,使得耐磨蚀性能优于WC-12Co涂层.

摘要： 本发明提供了一种高温合金与热障涂层一体化成型的方法及带有热障涂层的合金材料，属于增材制造技术领域。本发明通过在高温合金与热障涂层之间设置过渡层，所述过渡层中高温合金和热障涂层采用激光熔化成形技术进行复合，能够在高温合金与热障涂层之间形成冶金结合，从而提高了热障涂层与高温合金的结合强度；通过在过渡层制备过程中将高温合金粉末含量和热障涂层粉末含量进行梯度设置，进一步提高了热障涂层与高温合金的结合强度；同时采用选区激光熔化成形技术实现高温合金与热障涂层的一体化成形，进一步提高了热障涂层与高温合金的结合强度。

摘要： 本发明公开了一种在钨基合金基底表面制备陶瓷涂层的方法、陶瓷涂层及带有该涂层的钨基合金，包括：对碳化铪与碳化钽所形成的混合粉末和/或固溶粉末进行喷雾造粒，制得造粒粉末；对钨基合金进行预处理，制得表面粗糙且清洁的钨基合金；将所述造粒粉末采用等离子喷涂至所述表面粗糙且清洁的钨基合金上，制得陶瓷涂层。优选的，混合粉末采用碳化铪与碳化钽所形成的固溶粉末进行喷雾造粒。本发明采用等离子喷涂在钨基合金上制备碳化钽‑碳化铪复合陶瓷涂层，此方法具有效率高，针对性强，操作简单，涂层质量好等优点。制备涂层过程中对钨基合金的损害小，保证涂层顺利喷涂的同时保留了钨基合金优良的性能。

摘要： 一种铝合金表面碳基涂层制备方法，包括：将铝合金基体放入NaCl溶液中超声清洗，超声清洗后继续浸泡1‑10h，得到表面刻蚀铝合金；将表面刻蚀铝合金先放入去离子水中超声清洗，然后放入无水乙醇中超声清洗，得到清洗后表面刻蚀铝合金；将步骤(2)所得到的清洗后表面刻蚀铝合金放入真空腔室，通过物理气相沉积或化学气相沉积得到铝合金表面碳基涂层。本发明还提供了利用该方法制备的铝合金表面碳基涂层，该铝合金表面碳基涂层具有较强的抗腐蚀性，较强的表面耐磨性和结合力。

摘要： 本发明提供了一种高温合金与热障涂层一体化成型的方法及带有热障涂层的合金材料，属于增材制造技术领域。本发明通过在高温合金与热障涂层之间设置过渡层，所述过渡层中高温合金和热障涂层采用激光熔化成形技术进行复合，能够在高温合金与热障涂层之间形成冶金结合，从而提高了热障涂层与高温合金的结合强度；通过在过渡层制备过程中将高温合金粉末含量和热障涂层粉末含量进行梯度设置，进一步提高了热障涂层与高温合金的结合强度；同时采用选区激光熔化成形技术实现高温合金与热障涂层的一体化成形，进一步提高了热障涂层与高温合金的结合强度。

摘要： 本发明提供一种激光熔覆增材制造技术领域，公开一种铜及铜合金表面激光熔覆制备耐磨耐蚀合金涂层的工艺及合金涂层，按摩尔质量百分比进行粉体材料配制打底层粉体材料和表层粉体材料，并在铜及铜合金表面采用半导体激光器依次分别激光熔覆打底层和表层粉体材料，激光光斑采用两束圆形激光光斑，送粉喷嘴与第一激光束进行复合，组成同轴送粉方式；第二激光束置于前端并在工件表面形成椭圆形光斑投影，前端预热铜合金表面，其后端与第一激光束形成的小圆形光斑形成复合能场进行熔覆加工。本发明可有效实现涂层界面的冶金结合，显著提高涂层耐磨性能和延长部件更换周期，同时达到抑制高温高湿工作环境的氧化性侵蚀。

摘要： 本发明提供一种激光熔覆增材制造技术领域，公开一种铜及铜合金表面激光熔覆制备耐磨耐蚀合金涂层的工艺及合金涂层，按摩尔质量百分比进行粉体材料配制打底层粉体材料和表层粉体材料，并在铜及铜合金表面采用半导体激光器依次分别激光熔覆打底层和表层粉体材料，激光光斑采用两束圆形激光光斑，送粉喷嘴与第一激光束进行复合，组成同轴送粉方式；第二激光束置于前端并在工件表面形成椭圆形光斑投影，前端预热铜合金表面，其后端与第一激光束形成的小圆形光斑形成复合能场进行熔覆加工。本发明可有效实现涂层界面的冶金结合，显著提高涂层耐磨性能和延长部件更换周期，同时达到抑制高温高湿工作环境的氧化性侵蚀。

摘要： 本发明公开了一种钼基合金涂层及具有该合金涂层的基体，属于合金涂层领域。该涂层的化学成分及其质量百分比为：Cu：5‑30％，Zr：0.07‑0.16％，Ti：0.4‑0.6％，C：0.01‑0.08％，余量为Mo和不可避免的杂质。该基体的表面烧结有上述涂层，基体与涂层之间具有一层金属中间层。该涂层在具备耐高温性能的同时，能够很好地在低熔点基体上进行烧结，与基体的结合强度高，且耐磨性能较佳。

摘要： 本发明提供一种激光熔覆增材制造技术领域，公开一种铜及铜合金表面激光熔覆制备耐磨耐蚀合金涂层的工艺及合金涂层，按摩尔质量百分比进行粉体材料配制打底层粉体材料和表层粉体材料，并在铜及铜合金表面采用半导体激光器依次分别激光熔覆打底层和表层粉体材料，激光光斑采用两束圆形激光光斑，送粉喷嘴与第一激光束进行复合，组成同轴送粉方式；第二激光束置于前端并在工件表面形成椭圆形光斑投影，前端预热铜合金表面，其后端与第一激光束形成的小圆形光斑形成复合能场进行熔覆加工。本发明可有效实现涂层界面的冶金结合，显著提高涂层耐磨性能和延长部件更换周期，同时达到抑制高温高湿工作环境的氧化性侵蚀。

摘要： 本发明提供一种激光熔覆增材制造技术领域，公开一种铜及铜合金表面激光熔覆制备耐磨耐蚀合金涂层的工艺及合金涂层，按摩尔质量百分比进行粉体材料配制打底层粉体材料和表层粉体材料，并在铜及铜合金表面采用半导体激光器依次分别激光熔覆打底层和表层粉体材料，激光光斑采用两束圆形激光光斑，送粉喷嘴与第一激光束进行复合，组成同轴送粉方式；第二激光束置于前端并在工件表面形成椭圆形光斑投影，前端预热铜合金表面，其后端与第一激光束形成的小圆形光斑形成复合能场进行熔覆加工。本发明可有效实现涂层界面的冶金结合，显著提高涂层耐磨性能和延长部件更换周期，同时达到抑制高温高湿工作环境的氧化性侵蚀。

摘要： 本发明公开了一种非晶合金涂层制备过程中的基材冷却方法和非晶合金涂层制备工艺，属于表面工程技术领域，该方法在待喷涂基板或构件背面固定接触水冷铜本体，水冷铜本体包含一个进水孔和一个出水口，内部采用多道管路循环方式，循环水不限于自来水或高压水。热喷涂制备非晶合金涂层前，将喷涂样板或构件与水冷铜块通过机械方式紧密接触，水冷铜块通以循环冷却水，可在喷涂过程使喷涂样板或构件以保持较低温度，水冷方式制备的非晶合金涂层具有氧化程度低、非晶含量高、长期耐蚀性好等优异性能。