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高速电弧喷涂fecrnicbn复合涂层的组织与性能（精品论文）
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高速电弧喷涂fecrnicbn复合涂层的组织与性能（精品论文）
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3秒自动关闭窗口高速电弧喷涂铝基非晶纳米晶复合涂层的组织及性能--《稀有金属材料与工程》2012年05期
高速电弧喷涂铝基非晶纳米晶复合涂层的组织及性能
【摘要】：采用自动化高速电弧喷涂系统,将自行研制的粉芯丝材在AZ91镁合金基体表面制备出2种Al基非晶纳米晶复合涂层。采用扫描电子显微镜(SEM)观察非晶纳米晶复合涂层横截面的微观形貌,利用XRD对非晶纳米晶复合涂层进行结构分析。结果表明,非晶纳米晶复合涂层是由非晶相和晶化相共同组成,涂层致密,孔隙少。Al-Ni-Y-Co涂层的维氏硬度值为3117.6MPa,Al-Ni-Mm-Fe涂层的维氏硬度值为3407.2MPa,约为传统Al-RE涂层的4倍左右,为AZ91镁合金基体的5倍左右。电化学试验结果表明,Al-Ni-Y-Co、Al-Ni-Mm-Fe涂层的耐蚀性优于传统Al-RE涂层和AZ91镁合金基体。
【作者单位】：
【关键词】：
【基金】：
【分类号】：TG174.44【正文快照】：
镁合金作为一种低密度轻金属材料,具有优异的比强度、比刚度、减震性、阻尼性、切削加工性、导热性等特点,因此在航空航天及现代通信领域中有着广阔的应用前景。但是镁的标准电极电位约为-2.34V,在海水中的稳定电位为-1.5～-1.6V,在0.5mol/L的NaCl溶液中的稳定电位为-1.45V,
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京公网安备75号高速电弧喷涂FeNiCrAl涂层制备工艺对涂层性能影响
: 40-47&&&&DOI: 10.11868/j.issn.16.6.007
高速电弧喷涂FeNiCrAl涂层制备工艺对涂层性能影响
田浩亮1, 王长亮1, 汤智慧1, 魏世丞2, 徐滨士2, 阙民红3
1. 北京航空材料研究院 航空材料先进腐蚀与防护航空科技重点实验室, 北京 100095;
2. 装甲兵工程学院 装备再制造技术国防科技重点实验室, 北京 100072;
3. 中国人民解放军第五七一0工厂, 湖北 当阳 444100
Effect of High Velocity Arc Spraying Parameters on Properties of FeNiCrAl Coating
TIAN Haoliang1, WANG Changliang1, TANG Zhihui1, WEI Shicheng2, XU Binshi2, QUE Minhong3
1. Aviation Key Laboratory of Science and Technology on Advanced Corrosion and Protection for Aviation Material, Beijing Institute of Aeronautical Materials, Beijing 100095, C
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3. Chinese People's Liberation Army No. 5710 Factory, Dangyang 444100, Hubei, China
(7598 KB) &
摘要&FeNiCrAl涂层是一种用作轴类零部件的表面耐磨防护材料，为深入研究高速电弧喷涂工艺对FeNiCrAl涂层性能的影响机理，对不同喷涂参数下制备的涂层的组织结构、结合强度、物相组成和显微硬度等性能进行分析表征，探究&喷涂电流-涂层组织结构-结合强度&之间的关系。结果表明：喷涂电流对涂层的组织致密性及结合强度影响较大；喷涂电流200 A、电压34 V、喷涂距离160 mm的工艺参数下制备的FeNiCrAl涂层组织致密，孔隙率约8.76%，结合强度52.3 MPa，涂层硬度约626 HV0.1，约为基体硬度的1.6倍；影响机理与Fe-Al金属间化合物和Cr0.19Fe0.1Ni0.11固溶体在涂层内部均匀弥散分布有关。
作者相关文章
Abstract：FeNiCrAl coating is a kind of surface wear resistant material for shaft parts. Microstructure, adhesive strength, phase composition and microhardness were analyzed in order to study the influence mechanism of spraying parameters on coating properties. The relation among the spraying current, coating microstructure and cohesive strength was studied in detail. The results shown that the spraying current is very important to obtain the dense coating (porosity of 8.76%) with cohesive strength of 52.3 MPa and an excellent coating is prepared by spraying current 200 A, spraying voltage 34 V and spraying distance 160 mm. The hardness of coating is 626 HV0.1 and about 1.6 times as that of the matrix. The effective mechanism is relevant to the scatter distribution of the Fe-Al intermetallic compound and Cr0.19Fe0.1Ni0.11 solution in the coating.
Key words：
中图分类号:&
田浩亮(1986-),男,博士,工程师,热喷涂材料及工艺研究,(E-mail)。&&&
引用本文: &&
田浩亮, 王长亮, 汤智慧, 魏世丞, 徐滨士, 阙民红. 高速电弧喷涂FeNiCrAl涂层制备工艺对涂层性能影响[J]. 航空材料学报, ): 40-47.
TIAN Haoliang, WANG Changliang, TANG Zhihui, WEI Shicheng, XU Binshi, QUE Minhong. Effect of High Velocity Arc Spraying Parameters on Properties of FeNiCrAl Coating. Journal of Aeronautical Materials, ): 40-47.
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版权所有 & 2015《航空材料学报》编辑部 &&&&&总访问数：&
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本系统由设计开发 技术支持：锅炉水冷壁高速电弧喷涂涂层性能研究--《哈尔滨工程大学》2009年硕士论文
锅炉水冷壁高速电弧喷涂涂层性能研究
【摘要】：
本文采用高速电弧喷涂(HVAS)技术制备了多种工程上应用较为广泛的涂层。针对锅炉水冷壁管用钢的实际工况条件对涂层的耐高温氧化、高温硫化腐蚀和耐高温冲蚀性能进行了研究。运用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDAX)等现代分析手段研究了高速电弧喷涂涂层的表面及截面形貌和微观结构,探讨了涂层在高温下的氧化、硫化和冲蚀机理,为这些涂层的工业应用奠定了理论基础。
文中采用HVAS技术制备了Fe-Al/Cr3C2、Fe-Al添加Cr元素、Ni基添加Cr元素和Fe-Al添加W元素四种涂层。高温氧化动力学测试及SEM形貌观察结果表明Ni基添加Cr元素的涂层抗氧化性能最佳。这是因为Cr含量较高的涂层氧化时表面形成连续、致密的Cr2O3氧化膜,对元素的扩散起到有效的抑制作用。并且NiO、Cr2O3的存在有效抑制了Ni元素的扩散过程,阻碍了Ni与O之间的氧化过程；外层的NiO切断了O向涂层内部侵蚀的通道,从而降低了涂层的氧化速度。Cr含量较少时,则不利于Fe-Al基合金氧化时生成的Fe2O3的连续性,会造成氧化膜的脱落。
硫化热腐蚀试验结果表明温度不同时45PS、Fe-Al/Cr3C2和SL30三种涂层材料具有不同的抗硫化热腐蚀能力。45PS涂层在高温下的抗热腐蚀性能要优于Fe-Al/Cr3C2和SL30。在较低温度下Fe-Al/Cr3C2和SL30的抗热腐蚀性能要优于45PS。中温时三者相当。实际应用时根据温度选择不同的涂层材料。
高速电弧喷涂涂层45PS、SL30和FeAl/Cr3C2的抗高温冲蚀试验结果表明温度、冲蚀角度及气压对涂层的抗高温抗冲蚀性能有影响。温度升高,三种涂层的抗冲蚀性能提高,其中添加了Cr3C2增强相的涂层,由于氧化速度快,冲蚀损失最小。45PS和FeAl/Cr3C2涂层在45°时冲蚀损失率最大,而SL30在90°时冲蚀冲蚀损失最大,这种现象和涂层冲蚀机理及涂层特性密切相关。各种气压下冲蚀损失量均随砂量增加而增加,在0.1MPa时冲蚀损失量最高。
【关键词】：
【学位授予单位】：哈尔滨工程大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2009【分类号】：TG174.44【目录】：
Abstract6-11
第1章 绪论11-26
1.1 课题的研究背景11-12
1.2 热喷涂技术12-15
1.2.1 热喷涂技术的分类及特点12-13
1.2.2 热喷涂原理13
1.2.3 热喷涂在国外治理受热面管道的应用情况13-14
1.2.4 热喷涂在国内治理受热面管道的应用情况14-15
1.3 电弧喷涂技术15-20
1.3.1 电弧喷涂原理和发展历程15-17
1.3.2 电弧喷涂的工艺特点17-18
1.3.3 电弧喷涂涂层的结构特点18-20
1.4 高速电弧喷涂技术20-21
1.5 高速电弧喷涂材料21-23
1.6 Fe-Al复合材料的特点23
1.7 水冷壁抗高温氧化涂层的选择23-25
1.8 本文的研究内容25-26
第2章 材料及试验方法26-33
2.1 高温氧化试验26-28
2.1.1 基体材料26
2.1.2 粉芯丝材26-27
2.1.3 高速电弧喷涂工艺27
2.1.4 涂层结构表征测试27
2.1.5 抗高温氧化试验27-28
2.2 高温硫化试验28-30
2.2.1 试样制备28-29
2.2.2 试验设备及温度29
2.2.3 试验方法29-30
2.2.4 形貌观察及高温硫化腐蚀机理30
2.3 高温冲蚀试验30-32
2.3.1 试样制备30-31
2.3.2 试验设备及方法31-32
2.4 本章小结32-33
第3章 涂层的高温氧化性能研究33-47
3.1 涂层试样氧化动力学曲线分析33-35
3.2 XRD结果分析35-37
3.3 涂层表面形貌观察及EDS分析37-40
3.4 涂层截面形貌观察及EDS分析40-45
3.4.1 涂层截面形貌分析40-42
3.4.2 涂层截面EDS分析42-45
3.5 高温氧化机理探讨45-46
3.6 本章小结46-47
第4章 涂层的高温硫化性能研究47-54
4.1 高温硫化动力学曲线分析47-50
4.2 硫化温度对涂层表面形貌的影响50-52
4.3 高温硫化机理探讨52
4.4 本章小结52-54
第5章 涂层的高温冲蚀性能研究54-69
5.1 涂层冲蚀前的显微组织及成分分析54-55
5.2 温度对涂层冲蚀磨损性能及显微组织结构的影响55-62
5.3 攻角对涂层冲蚀磨损性能及显微组织结构的影响62-66
5.4 气压对涂层冲蚀磨损性能及显微组织结构的影响66-67
5.5 高温冲蚀机理探讨67-68
5.6 本章小结68-69
参考文献71-77
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果77-78
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京公网安备75号本研究根据火电厂锅炉的运行工况，采用高温涂盐试验对FeCrAl涂层和高镍铬合金涂层的耐高温腐蚀性能进行了实验研究，并采用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射、能谱等分析于段对腐蚀前后的涂层进行了详细的分析，分析研究了涂层在熔盐环境下的腐蚀机理。结果表明，高速电弧喷涂FeCrAl涂层具有良好的抗高温腐蚀性能，是一种经济有效的火电厂锅炉水冷壁防护涂层。高镍铬合金涂层的耐腐蚀性能更为卓越。
热喷涂粉芯丝材是由金属外皮包裹着一定粒度的不同类型的金属、合金粉末或陶瓷粉末等构成的，兼备实心丝材及合金粉末喷涂材料的优点，具有合金成分调节容易、调节范围广、可获得特殊合金成分表面涂层和提高涂层质量等独特的优越性，是一种非常有发展前景的热喷涂材料，在国内外已得到成功应用。北京工业大学自1994年，在国内率先开展了电弧喷涂用粉芯丝材的研究和开发工作。初始阶段得到北京市自然科学基金(项目：含稀土元素耐磨耐腐蚀热喷涂金属粉芯线材的研究)和全军装备维修表面工程研究中心(项目：耐磨耐蚀热喷涂粉芯线材的研究)的资助。于1999年完成北京市政管理委员会项目：市政及施工机械等用耐磨热喷涂粉芯线材的研究；2003年完成青年基金：稀土在热喷涂粉芯线材中的应用效果。并于2004年获国家自然科学基金资助：电弧喷涂制备纳米硼化物陶瓷复合涂层及其特性研究。2006年获北京市自然科学基金资助：电弧喷涂制备纳米陶瓷复合涂层及其特性的研究。申请国家发明专利六项，现已授权两项：含稀土元素的粉芯铁基合金的热喷涂线材(ZL)、电弧喷涂制备金属基陶瓷复合涂层技术(ZL.2)。1998年获校科技成果一等奖，1999年获北京市科技进步三等奖(含稀土元素耐磨耐腐蚀热喷涂粉芯线材的研究)。发表相关科研论文三十余篇。与德国及国内几十家科研及生产单位广泛合作，开发三十余种FE基、NI基、AL基和ZN基热喷涂粉芯丝材，在轴类、柱塞、烘缸、风机叶片等修复及燃煤电站锅炉“四管”防护上得到成功应用。电弧喷涂层结合强度：>50MPA，涂层硬度：>43-48HRC(维氏硬度411-490HV0.1换算值)。可用作热喷涂耐磨、耐蚀涂层。磨粒磨损试验相对耐磨性为3CR13的1.5倍。涂层致密。主要用于燃煤电站锅炉普通煤粉炉“四管”抗高温腐蚀-冲蚀磨损。钢厂转炉炯罩及炯道防腐耐磨。各种轴类、曲轴、柱塞、造纸烘缸等修复。含烯土元素低碳马氏体(DM)型热喷涂粉芯线材：说明：电弧喷涂层结合强度：>55MPA，涂层硬度：35-39HRC(维氏硬度329-366HV0.1换算值)。涂层低收缩率低膨胀系数，可喷较厚涂层，具有良好的自粘合性能，可做热喷涂打底层用，取代铝青铜(或价格昂贵的NIAL丝材)，无毒、高效、低成本。涂层有良好的耐磨性能，也可做耐磨层用。含烯土元素超低碳奥氏体不锈钢(316型)型热喷涂粉芯线材：说明：电弧喷涂层结合强度：>50MPA。可做热喷涂耐腐蚀层用(在具有氧化性的介质中效果良好。注意选择合适的封孔剂。因喷涂层为奥氏体不锈钢型，线膨胀系数大，喷涂层厚度不宜过厚)。高硬度耐磨(GY)型热喷涂粉芯线材：说明：电弧喷涂层结合强度：>50MPA，涂层硬度：65-70HRC(维氏硬度857-换算值，部分区域高达)，孔隙率3.9%。涂层中的氧化物极少。磨粒磨损试验相对耐磨性为3CR13的9倍，为20号钢的16倍。作高高耐磨防护涂层用。适于锅炉内吹灰口、燃烧器附近和循环流化床锅炉受热面、风机叶片等耐冲蚀磨损防护涂层。耐高温冲蚀金属陶瓷型(MC)型热喷涂粉芯线材：说明：电弧喷涂层结合强度：>50MPA，涂层硬度：50-57HRC(维氏硬度518-642HV0.1换算值)。抗热震性能好以及抗高温冲蚀磨损能力强。作为燃煤电站锅炉普通煤粉炉“四管”抗高温腐蚀-冲蚀磨损涂层。说明：电弧喷涂层结合强度>55MPA，涂层硬度：67-70HRC(维氏硬度949-换算值)，涂层中的氧化物极少，孔隙率3.2%。抗热震性能好(800℃，热震20次，涂层完好)，抗高温冲蚀能力强。磨粒磨损试验相对耐磨性为20G钢的18倍以上。作高耐磨层厢。适于锅炉内吹灰口,燃烧器附近和循环流化床锅炉受热面、风机叶片、钢厂转炉烟罩及烟道等耐磨耐蚀防护涂层。说明：电弧喷涂层结合强度>50MPA，涂层硬度：46-58HRC(维氏硬度449-680HV0.1换算值)，抗热震性能好(800℃，热震20次，涂层完好)，抗高温冲蚀能力强。涂层的750℃抗高温腐蚀性(摩尔比为7：3的NASO+KSO)比20G钢好约15-20倍。镍铭合金热喷涂粉芯线材：说明：涂层中的铬含量大于42WT.%，电弧喷涂层结合强度>50MPA，涂层硬度：47-52HRC(维氏硬度450-550HV0.1换算值)，抗热震性能好(800℃，热震20次，涂层完好)，抗高温冲蚀能力强。涂层的750℃抗高温腐蚀性(摩尔比为7：3的NASO+KSO)比Q235钢好约15-20倍。GD-TIB/ALO-陶瓷颗粒(TIB/ALO)增强高耐磨热喷涂粉芯丝材：说明：电弧喷涂层结合强度>48MPA，涂层硬度：>62-66HRC(维氏硬度762-900HV0.1换算值，涂层中的黑色区域为TIB2/ALO陶瓷硬质相，硬度891-)。抗热震性能好(800℃，热震15次，涂层完好)，抗高温冲蚀能力强。磨粒磨损试验相对耐磨性为20G钢的9倍以上。作高耐磨层用。适于循环流化床锅炉“四管”、风机叶片耐冲蚀磨损防护涂层。GD-SWC-陶瓷颗粒(WC)增强高耐磨热喷涂粉芯丝材：说明：电弧喷涂层结合强度>50MPA，涂层硬度：>70HRC(维氏硬度HV0.1换算值，涂层中WC陶瓷硬质相硬度HV0.1)。抗热震性能好(800℃，热震15次，涂层完好)，抗高温冲蚀能力强。磨粒磨损试验相对耐磨性为20G钢的15倍以上。作高耐磨层用。适于循环流化床锅炉“四管”、风机叶片耐冲蚀磨损防护涂层。GD-STC-陶瓷颗粒(TIC)增强高耐磨热喷涂粉芯丝材：说明：电弧喷涂层结合强度>50MPA，涂层硬度：>64-70HRC(维氏硬度850-1换算值)。抗热震性能好，抗高温冲蚀能力强。磨粒磨损试验相对耐磨性为20G钢的9倍以上。作高耐磨层用。适于循环流化床锅炉“四管”、风机叶片耐冲蚀磨损防护涂层。GD-FENIBCRSI-高硬度高耐磨热喷涂粉芯丝材：说明：电弧喷涂层结合强度>50MPA，涂层硬度：>62-66HRC(维氏硬度779-890HV0.1换算值)。抗热震性能好，抗高温冲蚀能力强，涂层中的氧化物极少。磨粒磨损试验相对耐磨性为20G钢的9倍以上。作高耐磨层用。适于循环流化床锅炉“四管”、风机叶片耐冲蚀磨损防护涂层。推荐电弧喷涂工艺参数(φ2.0MM)：电压：28-32V；电流150-200A；喷距100-200MM；压缩空气气压：0.50-0.65MPA；推荐火焰喷涂工艺参数(φ2.0MM)：氧气压力：0.55MPA；乙炔压力：0.085MPA；压缩空气气压：0.50-0.60MPA；喷距：100-150MM。
该成果主要用于水电站的水轮机、水泵和油田和泥浆泵等存在磨蚀的设备的制造与维修。该成果针对水轮机叶片的磨蚀环境，根据材料的凝固理论、相变理论、强度和磨蚀理论，首先设计并制备了新的合金粉末，然后得用八十年代世界十项关键技术之一的表面涂层技术，将合金粉末喷涂在廉价的基材上，从而形成抗磨蚀层复合材料。实验结果表明：涂层与基体的结合强度为４３２．９２－５７０．９６ＭＰ；涂层硬度为５６－６０ＨＲＣ；在含沙量为１５ＫＧ／Ｍ的深化桫中，以３３Ｍ／Ｓ流速流过涂层表面时，其平均磨失重率为２．５７ＭＧ／Ｈ。生产制造成本降低６０％。比目前世界上最好的磨蚀材料ＯＣＲ１３ＮＩ４ＭＯ或ＯＣＲ１６ＮＩ５ＭＯ钢（磨蚀失重率为１３０ＭＧ／Ｈ）的抗磨性能提高于５０倍。
液态排渣锅炉渣口管在析铁浸蚀下易产生爆管。经试验及理论分析证明爆管的机理为熔蚀而非腐蚀。采用陶瓷-金属复合的梯度涂层和四层复合涂层技术可有效的抵抗析铁榕。发电厂自使用以来一年多发电3024万度折合产值384万元，节油152吨折30万元，按统计资料，陕西省每度电创社会效益约3元，则92年一年社会效益为0.96亿元，94年为1.35亿元，平均每年达到1亿元以上。适应范围：液态排渣锅炉口管及高温液态金属溶蚀部件。
该成果主要解决了液态排渣锅炉运行中存在的析铁问题。通过对析铁高温熔蚀实验结果和熔蚀速度进行微观分析和动力学计算，证明了析铁“割穿”渣口管的机理为熔蚀，其速度达0.1～0.2MM/S。采用了“MCRALY（粘结底层）/MCRALY-ZRO_2（梯度涂层）/ZRO_2（表面层）/有机SI（封闭层）”的四层复合结构，涂层厚度1.5MM，经析铁高温熔蚀和热冲击试验，涂层未出现裂纹和脱落，抗高温（1500℃）液态析铁性能优异。该涂层经实际应用效果良好。
本文采用MACHU 测试，盐雾试验，扫描电镜(SCANNING ELECTRONIC MICROSCOPY, SEM )，动电位扫 描，和电化学交流阻抗(ELECTROCHEMICAL IMPEDANCE SPECTROSCOPY, EIS)研究了防锈颜料三聚磷酸铝对AZ91 镁合金表面环氧富镁涂层的影响。结果表明三聚磷酸铝可以有效抑制富镁涂层起泡现象，减缓镁合金 基体的腐蚀速率，增强富镁涂层对镁合金的防护作用。
本文论述了国际和国内对垃圾发电循环流化床锅炉高温防腐蚀研究和喷涂工艺及合金涂层的研究对发展垃圾锅炉技术经济可行性研究。
轴流式引风机是锅炉的主要辅助设备之一，担负着连续输送气体的任务。轴流式引风机的失效形式主要表现为烟气中的固体颗粒对轴流式引风机叶片的冲蚀磨损，轴流式引风机叶片的失效会导致出力效率降低甚至停机。在能源越来越受到重视的现在，轴流式引风机叶片的抗冲蚀研究显得愈加重要。
本文在综合国内外关于轴流式引风机叶片冲蚀领域的研究文献的基础上，以冲蚀机理为依据，采用火焰喷熔工艺制备了niwc35、ni60、sni46和sni67喷熔层，采用电弧喷涂工艺制备了lx88a金属陶瓷复合涂层，采用hvof工艺制备出微米wc/12co和纳米wc/12co金属陶瓷复合涂层。通过试验对涂层结合强度、涂层硬度及涂层抗冲蚀性能等性能进行了研究，并通过金相观察、扫描电镜(sem)、电子探针能谱分析(epma)和x射线衍射相分析(xrd)对涂层的显微组织及元素分布进行分析，探讨了涂层抗冲蚀的机理，在此基础上，将几种涂层的抗冲蚀性能进行了比较。
分析表明：三种喷涂(熔)工艺制备的涂层，如火焰粉末喷熔层、电弧喷涂层和hvof涂层都有很好的抗冲蚀性能，其中以hvof工艺制备的涂层抗冲蚀性能最佳，其次分别为火焰喷熔层和电弧喷涂层。由于加入了35﹪金属陶瓷wc，提高了niwc35喷熔层的硬度，使得niwc35喷熔层的抗冲蚀性能强于其他三种喷熔层。电弧喷涂lx88a金属陶瓷涂层由于在电弧喷涂过程中发生化学反应生成含有金属陶瓷硬质相fe3b，因此具有优良的抗冲蚀性能。采用hvof工艺制备的微米和纳米wc/12co金属陶瓷涂层都具有优秀的抗冲蚀性能，其中纳米wc/12co涂层抗冲蚀性能最佳，这是因为纳米wc/12co粉末颗粒微小，在涂层制备过程中，粉末受热更均匀，变形更充分，结合强度更高，塑性更好，因此冲蚀性能更优异。
综合以上结果，确定4种金属陶瓷涂层具有优秀的抗冲蚀性能，niwc35喷熔层和电弧喷涂lx88a涂层由于制备简单，可进行现场施工，将会被广泛的应用。纳米wc/12co涂层性能最为优良，它具备更高的结合强度、更好的塑性和更好的抗冲蚀性能。目前hvof工艺在国外已得到了普遍的应用，在国内可望在轴流式引风机叶片的防磨处理上有更多的应用。
本文介绍利用激光合金化工艺制备陶瓷颗粒增强复合涂层的新型高耐磨活塞环.摩擦磨损试验、发动机强化台架试验和装车考核表明,这种活塞环的涂层微观结构决定了产品优异的耐磨性和配副性.
该项目主要技术内容有两项：一是以自主创新的发明专利经济、环保地去除废旧涂层硬质合金表面的涂层物后再制备成再生原料；二是利用再生原料经过工艺控制生产成精磨刀片。国内用于加工长切削材料的铣刀容量超过300吨，而由于成本的原因，国内用户大多使用不含钽的传统YT合金，利用废涂层合金生产的含钽刀片，性能大幅度提高而成本只是略有上升，也就是说废涂层硬质合金再生精磨刀片具有极其广阔的市场空间。全新式冲淤沉积层地铁车站及区间采用咬合桩围护结构的设计与施工技术研究。利用废旧涂层硬质合金回收料生产再生精磨刀片，有巨大的经济利益和社会意义。一方面，该产品质量可以达到原生料的质量水平，可以大量节约原始钨矿资源，并大幅度降低使用单位的成本，所以市场前景不可估量。公司将立足于技术攻关，加大生产力度，进一步将该产品做大做精，以最快最短的时间使产品广泛应用于市场，从而为企业和社会作出贡献！
彩片活塞属新型合金材料，先进制造技术。彩片活塞采用复合金属涂层处理工艺，通过提高活塞防胀钢片强度、不生锈、耐腐蚀性，控制活塞裙部承压面上的热膨胀量，减小活塞配缸间隙，减轻气缸穴蚀，可提高发动机动力性能，减少油耗，降低噪音，降低排放，社会效益相当可观。该技术属国内首创，填补了国内空白。彩片活塞成功解决了活塞防胀能力差、易生锈等难题，对彩片活塞进行盐雾试验检测，1100小时无腐蚀变化，较普通活塞配缸间隙减小0.0005D，通过康明斯发动机、五十铃发动机、大柴发动机等实际载重试验，制造成的活塞具有配缸间隙小，减轻气缸穴蚀，降低发动机噪声、延长活塞使用寿命等性能，比普通活塞使用寿命提高10万公里。由于其适合各种机型发动机活塞，适用范围较广，已得到维修市场的认可，并国内尚无厂家生产彩片活塞。与常规的热膨胀控制活塞比较，彩片活塞具有热膨胀系数稳定、耐高温、耐腐蚀、不氧化等优点，配缸间隙小，可有效减轻气缸穴蚀，降低发动机噪声，延长活塞使用寿命，市场竞争优势明显。已初步进入国内外主机市场，所以具有广阔的市场空间，具有良好的发展前景。
nox排放造成的大气污染日趋严重，采用整体催化剂的净化方法是目前治理尾气排放最为有效的措施之一。金属蜂窝载体与陶瓷蜂窝载体相比较具有更好的耐冲击性能、延展性能和机械性能且导热性好、启动快，可提供比陶瓷蜂窝体大得多的开孔率及几何表面积，在现代尾气治理领域受到越来越广泛的关注。但是，蜂窝状金属载体目前加工工艺复杂，生产成本高，而且金属载体的比表面积很小，使用时需要在表面负载一层高比表面积的陶瓷涂层。金属载体与陶瓷涂层材料的热膨胀系数相差较大，使得载体与涂层之间的结合强度较差，涂层易皲裂、剥落。金属载体与活性涂层的结合强度在一定程度上制约了金属蜂窝催化剂的推广应用，如何改善并提高涂层在基体合金表面的结合强度已成为研究者关注的问题。
本文围绕fe-cr-al丝网加工成蜂窝状金属丝网载体，采用电沉积法在蜂窝状金属丝网载体表面制备氧化铝涂层，利用sem、xrd、edx和bet等表征技术并结合超声波检测、热冲击性能实验等手段，考察了铁铬铝高温处理、电沉积电压、电沉积时间、沉积液中铝含量和铝粒径等多个因素对涂层性能的影响。具体工作如下：
研究过程中设计开发出两台蜂窝状金属丝网载体加工设备。通过复合电沉积法制备涂层，具体考察了影响涂层的因素，例如电沉积液、沉积电压、沉积时间，沉积液中添加剂的含量、添加剂的粒径、焙烧时间和焙烧温度等。实验结果显示，以添加剂和氧化铝的乙醇溶液为电沉积液，可以在蜂窝状金属丝网基体表面制备适宜厚度的氧化铝涂层。采用h2so4对金属丝网载体进行预处理可以清洗其表面的污染物，通过加入添加剂，在900℃焙烧2h等方法提高涂层与金属基体的结合力，增强了涂层的抗热振性能和抗机械振动性能，氧化铝涂层的表面形态以及性质没有因焙烧温度的升高而被损坏。sem电镜显示涂层表面均匀没有皲裂，xrd表明氧化铝涂层仍是主要以γ-al2o3晶形存在。
制备了pd/al2o3、pd/cezr/al2o3、pd/cezr/tio2/al2o3三种蜂窝状金属丝网载体催化剂，并采用丙烯选择催化还原nox的实验来评价对nox的催化活性。结果表明pd含量为0.186％时，pd/cezr/tio2/al2o3蜂窝状金属丝网催化剂在低温条件下具有较高的催化活性，而且催化活性窗口较宽。制备了v2o5-wo3/tio2三元催化剂并用氨气选择催化还原nox的实验来评价对nox的催化活性。结果表明v(3)-w(7)/tio2催化剂具有更好的热稳定性和较高的脱硝效率。
随着能源和环境问题的日益严峻，太阳能热利用技术中的太阳选择性吸收涂层的研制及其在工业上的应用成为人们关注的焦点。太阳能建筑一体化中的光热转换涂层是太阳能建筑一体化发展的关键技术，不仅要求具有较好的选择性，而且要求直接与外界环境接触、具有较好的耐候性。本文在较全面了解选择吸收涂层的基本类型、作用机理、制备方法以及国内外选择性吸收涂层的研究工作和最新成果的基础上，利用设备简单、操作方便、成本低廉、污染小的水溶液化学法对耐候性吸收涂层的制备进行研究。
首先，本文利用薄膜光学理论，选择两种多孔涂层计算模型：maxwell-garnet理论和bruggeman理论修正的单层均匀膜模型以及非均匀膜模型。对两种计算模型进行比较，发现修正的单层均匀膜模型与实际的多孔膜差别较大；而按非均匀模型计算的结果更为接近。利用非均匀模型计算了多孔pbs/al、pbs/cu和pbs/ni涂层的反射曲线，发现pbs/cu涂层具有与pbs/al涂层相似的优良光学性能，具有比pbs/ni涂层更低的发射率。利用均匀膜模型计算了具有致密结构的钼黑涂层的吸收率与涂层厚度的关系。利用非均匀模型考察了多孔cuo涂层中杂质cu2o对吸收率的影响，发现纯cuo涂层具有更高的吸收率。
其次，采用水溶液化学法，在碱性条件下用乙酸铅和硫脲直接在铜锌合金和纯铜片上制备了pbs涂层；用多钼酸铵和氯化铵在铝(和铝合金)片上制备了钼黑涂层；用次氯酸钠作为氧化剂，在铜锌合金和纯铜片制备了高纯度的cuo涂层。论文探讨了反应温度、反应时间、反应溶液的ph值、反应物配比以及基片前处理方式等操作条件对三种太阳光谱选择性涂层的吸收率的影响，获得了它们的适宜制备条件。通过xps、sem、紫外可见近红外分光光度计和傅立叶变换红外光谱仪等对以上三种涂层进行了表征。比较了一定厚度下pbs涂层、钼黑涂层和cuo涂层的吸收率计算值与实测值，结果吻合较好。
最后，在pbs、钼黑和cuo涂层上加涂tio2膜制备了复合涂层，并对比了原涂层与复合涂层的吸收率、耐温性、耐腐蚀性、耐磨性、隔热保温性和自清洁等性能，结果表明，复合涂层的吸收率满足应用的要求，其耐温性、耐腐蚀性和耐磨性等性能均优于原涂层；由于tio2具有光催化功能，复合涂层具有较强的自清洁功能；复合涂层的总体使用性能得到提高，使用寿命得到延长。
复合尼龙保护涂层用于黄河及多泥沙河流上或含有固体工质颗粒介质中运行的水轮机、水泵等水力机械过流部件的颗粒磨损。按比例配制的复合尼龙粉末对经过表面处理后的水力机械过流部件进行热熔融喷涂，涂层厚约２－３ｍｍ，经过涂复后的工件既保留原金属刚度、硬度、导热性等特点，又在表面增加了复合尼龙的耐磨性和韧性。涂层与金属表面粘接抗拉强度达６１２ｋｇ／ｃｍ?，涂层的耐磨蚀系数为１．１５－１．７５（在流速＜３０Ｍ／Ｓ，水头＜６０Ｍ，含沙量４０ｋｇ／Ｍ?，ｄ５０＝０．０５７ｍｍ条件下，３０＃炭钢为１．０）。黄河及多沙河流上的水轮机，水泵过流部件遭受泥沙的严重磨损和气蚀，检修、维护频繁，严重影响供水和发电，复合尼龙在涂层保护后，泵轮寿命延长２倍左右，水轮机保护层可完整运行５０００小时（对３０Ｍ水头）。
表面工程技术是先进制造技术的重要组成部分，同时又为制造业的技术创新提供重要的技术支撑。表面技术在材料的表面防护、表面修复和表面改性等方面具有独特的优势，超音速电弧喷涂技术是表面技术的一种，随着热喷涂技术和喷涂材料的不断发展，超音速电弧喷涂(hvas)涂层以其优于基体材料的性能，提高了零件的使用寿命，节约了资源。
本文针对工程实际中应用广泛的循环硫化床锅炉水冷壁管表面抗冲蚀磨损的需求，研究了超音速电弧喷涂(hvas)工艺、超音速电弧喷涂(hvas)材料以及相关的辅助工艺，以q235钢为基体材料，选择hds-88a型高耐磨丝材，其主要成分为：硼化物金属复合陶瓷、ni、cr、mo、al及稀土，采用超音速电弧喷涂(hvas)技术在q235钢基体试件材料上制备了硼化物金属复合陶瓷涂层。
采用正交试验设计的方法，确定喷涂电流、喷涂电压和喷涂距离，进而运用二次回归方法确定喷涂电流、喷涂电压和喷涂距离对涂层的磨损量、硬度及孔隙率之间的相关关系。
分别运用mm200型摩擦磨损试验机和mls-225型湿砂橡胶磨损试验机对硼化物金属复合陶瓷涂层在干摩擦条件下和冲蚀磨损条件下进行了磨损实验，实验结果表明，硼化物金属复合陶瓷涂层的摩擦磨损性能优于q235钢基体材料。
利用hv-1000型维氏硬度仪对涂层的硬度也进行了检测，并运用dt2000图像分析软件和金相显微镜xjz100对涂层的孔隙率进行了检测，结果表明涂层维氏硬度达700hv，孔隙率低于5％。
利用数理统计方法，通过二次回归正交实验设计，确定了合适的工艺参数，建立了二次回归方程，建立了喷涂电流、喷涂电压和喷涂电流与涂层的磨损量、硬度及孔隙率之间的数学模型，并找出了最佳的喷涂工艺参数。本文研究表明，超音速电弧喷涂(hvas)硼化物金属复合陶瓷涂层质量较高，并具有良好的耐磨损性能。
在燃煤发电石中,高温高压锅炉"四管"(即水冷壁管、过热器管、再热器管、省煤器管)的高温腐蚀现象以及由此而带来的诸如爆管等一系列严重后果一直是急待解决的一个技术和经济难题.采用热喷涂技术对锅炉管进行预防护是一种延长锅炉正常运转时间的有效手段.然而,适用于锅炉运转的恶劣工况且同时具有优良的抗高温腐蚀性能的涂层材料的缺乏以及在该方面应用进行的相关的系统研究工作的不足是国内业界在该领域所面临的一个严峻的现实.该文即是针对这一形势,在锅炉防护用涂层材料的研制及其抗高温腐蚀性能和机理的研究方面作了一些探索性的工作.该文对该新型合金涂层在实验条件下抗高温腐蚀机理所作的分析和揭示也为该涂层材料应用电厂锅炉以及有着类似工况的场合提供了理论基础.
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