金属陶瓷复合涂层论文_吴玉萍,龙伟漾,乔磊

导读:本文包含了金属陶瓷复合涂层论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:金属陶瓷,涂层,氧化物,稀土,磨损,等离子,性能。

金属陶瓷复合涂层论文文献综述

吴玉萍,龙伟漾,乔磊[1](2019)在《超音速火焰喷涂金属/陶瓷复合涂层的冲蚀磨损性能研究》一文中研究指出疏浚工程中水力机械过流部件,如船舶螺旋桨叶片、泥浆泵、绞刀等在含沙水流中的冲蚀磨损造成叶片及刀头等的磨损问题是目前材料表面工程研究的热点。本文采用超音速火焰喷涂技术在1Cr18Ni9Ti不锈钢表面制备纳米WC-CoCr(N-WC-CoCr)、微米WC-CoCr(M-WC-CoCr)、WC-Ni、WC-Cr3C2-Ni和Cr3C2-NiCr五种金属陶瓷复合涂层。采用显微硬度计、光学金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析了涂层的微观组织、相组成,测定了涂层厚度、孔隙率和显微硬度。采用冲蚀磨损试验机,在不同攻角、不同含沙量工况下对涂层进行冲蚀磨损试验,研究了磨损率与攻角和含沙量之间的关系,分析了涂层表面微观破坏形貌并探讨其失效机理,评判涂层的抗磨损性能。N-WC-CoCr和M-WC-CoCr涂层均由WC、W2C和Co(W,C)叁种物相组成,WC-Ni涂层由WC、W2C、Ni和NiW四种物相组成,WC-Cr3C2-Ni涂层由WC、Cr3C2和Ni叁种物相组成,Cr3C2-NiCr涂层由Cr3C2、Cr7C3、NiCr和少量的非晶相组成。涂层孔隙率由小到大排列依次为WC-Ni(0.49%)<N-WC-CoCr (1.52%)<WC-Cr3C2-Ni (1.68%)<Cr3C2-NiCr (1.96%)<M-WC-CoCr(2.45%)。各试样的平均显微硬度由高到低排列依次为N-WC-CoCr (1297HV0.3)>M-WC-CoCr(1205HV0.3)> WC-Cr3C2-Ni(1188HV0.3)> WC-Ni(1105HV0.3)> Cr3C2-NiCr(831HV0.3)>1Cr18Ni9Ti (343HV0.3)。冲蚀磨损试验中,冲蚀角度一定时,材料的冲蚀磨损率随着含沙量的增加而增大;含沙量一定时,随着攻角的改变各涂层的耐冲蚀磨损性能有所不同,低攻角冲击时材料的抗冲蚀磨损性能由高到低依次是Cr3C2-NiCr>N-WC-CoCr>M-WC-CoCr>WC-Cr3C2-Ni>WC-Ni>1Cr18Ni9Ti,Cr3C2-NiCr涂层的抗冲蚀性能最优;高攻角冲击时材料的抗冲蚀性能由高到低依次是WC-Cr3C2-Ni> WC-Ni> 1Cr18Ni9Ti> N-WC-CoCr> M-WC-CoCr> Cr3C2-NiCr,WC-Cr3C2-Ni和WC-Ni涂层表现出较好的抗冲蚀磨损性能。对金属陶瓷涂层的损伤机理进行了探讨,得出金属陶瓷涂层冲蚀磨损始于涂层表面的缺陷,如孔隙、裂纹等。粘结相受切削作用产生犁沟,加之疲劳裂纹萌生导致硬质相的断裂剥落留下凹坑,犁沟和凹坑又成为后续涂层磨损破坏的诱发点继续使涂层遭到破坏。各试样的微观形貌和破坏结果表明,当超音速火焰喷涂涂层中存在较多均匀分布的细小硬质相时,这些硬质相碳化物将对涂层的犁削起到阻碍作用,进而避免硬质相颗粒的断裂与破坏,提高涂层抗冲蚀磨损的能力。(本文来源于《第十届全国腐蚀大会摘要集》期刊2019-10-24)

赵运才,刘克[2](2019)在《CeO_2和Y_2O_3对Ti-Al/WC金属陶瓷复合涂层摩擦学性能的影响》一文中研究指出为了改善等离子喷涂涂层表面组织结构性能差和耐磨性能低的问题,以相同质量分数的CeO_2、Y_2O_3作为涂层的添加剂,采用等离子喷涂的方式制备出不同类型的稀土涂层。利用附带有能谱仪(EDS)的扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)以及摩擦磨损试验机对各涂层表面形貌和组织特征以及耐磨性能进行对比和分析。结果表明:当加入稀土后,特别是同时加入CeO_2和Y_2O_3时,等离子喷涂涂层的材料堆积、孔隙等基本消失,涂层内的残余应力下降38%,且摩擦性能和耐磨性能得到明显的提高;单独加入CeO_2和Y_2O_3后涂层的磨损由严重的黏着磨损转变为黏着磨损和磨粒磨损,同时加入CeO_2和Y_2O_3后涂层仅发生磨粒磨损。(本文来源于《润滑与密封》期刊2019年07期)

范鹏飞,孙文磊,王恪典,张冠[3](2019)在《牙轮钻头钢激光熔覆金属陶瓷复合涂层的组织与性能》一文中研究指出在清除了渗碳层的15MnNi4Mo牙轮钻头钢表面熔覆不同质量配比的WC-Co50复合涂层,为牙轮钻头的修复提供一种新思路。运用OM、SEM和XRD分析了该涂层的微观组织和物相组成;利用显微硬度计和磨损实验机测得了不同质量配比涂层的显微硬度和磨损性能。结果表明,Co50+20%WC与Co50+40%WC试样涂层表面形貌良好,无裂纹与气孔等缺陷。该涂层主要由Co、Co_4W_2C、FeNi_3、WC、W_2C和Ni_(2.9)Cr_(0.7)Fe_(0.36)等物相组成。叁种试样涂层的平均硬度和耐磨性基本都达到了磨损前水平,硬度最高达778.71 HV0.2,最低磨损失重1.7 mg,可满足牙轮钻头再制造要求。(本文来源于《热加工工艺》期刊2019年12期)

金莎城[4](2019)在《叁元稀土化合物对等离子喷涂Ti-Al/WC金属陶瓷复合涂层组织及性能的影响》一文中研究指出多元稀土化合物添加到金属陶瓷涂层中对复合涂层实施改性,由于不同稀土化合物原子结构和化学活性不同,对复合涂层强韧化机制的影响不尽相同,包括与Ti-Al/陶瓷复合涂层其它元素发生化学反应,改变第二相的形态和性质或涂层中的有害夹杂物,改善涂层的组织结构,增加液体金属陶瓷的流动性,固溶强化的效果,晶格的变形和活化等,所以探究CeO_2、La_2O_3和Y_2O_3对复合涂层强韧化机制的影响有重要意义。采用等离子喷涂方法在45钢基体上制备添加CeO_2、La_2O_3、Y_2O_3稀土氧化物的Ti-Al/WC金属陶瓷复合涂层,利用扫描电镜、显微硬度测试机、X射线粉末衍射仪等设备分别测定涂层组织形貌、显微硬度、物相成分及残余应力,使用摩擦磨损试验机对涂层进行摩擦磨损试验,用扫描电镜观察磨损形貌,并用拉伸试验机对涂层结合强度进行测试,分析CeO_2、La_2O_3、Y_2O_3对其组织及摩擦学等性能的影响,探索叁元稀土化合物添加在Ti-Al/WC陶瓷复合涂层的强韧化和互相影响的机制。结果表明:(1)添加叁元稀土氧化物涂层的组织明显细化,稀土氧化物能吸附有害元素,使得涂层结构由层状向团絮状转变,提高力学性能,促进熔滴的流动性,使得气孔变小和数量减少,降低了孔隙率,涂层致密性更好;通过物相发现涂层发生了固有强化,生成了第二相,使分布在组织中的硬质相增多,改善组织性能,并且促进熔滴蠕动,使得硬质相更加均匀分布在组织中,提高了涂层的强度和硬度。(2)改变了摩擦属性,由黏着磨损转变成磨粒磨损,改善了涂层力学性能,减少表面裂纹的生成,自润滑性良好,降低了摩擦系数,表现出更加优良的性能。(3)添加叁元稀土氧化物涂层的残余应力大大减少,能够提高涂层的抗破坏强度。晶粒的细化使得涂层与基体的面积增加,促进涂层元素渗透到基体,由机械结合变成了扩散结合,减小了涂层与基体的间隙,增大涂层与基体间的结合力,能够提高涂层的使用寿命。(本文来源于《江西理工大学》期刊2019-05-26)

刘法镇[5](2019)在《CeO_2对等离子喷涂Ti-Al/WC金属陶瓷复合涂层组织及摩擦磨损特性的影响》一文中研究指出Ti-Al系金属间化合物具有较低的密度和较高的高温耐性等优良性能,因而成为极具应用价值的新型结构材料,在航空航天、汽车制造等领域的应用越来越广泛。但由于其比较脆,尤其是TiAl室温脆性大,不便于成型加工,限制了其大规模应用。因此,可以采用热喷涂方法在金属材料表面制备Ti-Al/WC复合涂层,以发挥Ti-Al系金属间化合物的优良性能。本文运用正交试验法对等离子喷涂工艺参数进行优化,并采用优化后的工艺参数,在45钢基体表面制备加入不同量CeO_2的Ti-Al/WC金属陶瓷复合涂层。利用SEM、EDS、XRD等分别测定涂层显微组织、微区组织成分、物相组成和残余应力。利用摩擦磨损试验机进行常温干摩擦磨损试验。并探讨了不同含量CeO_2对涂层微观组织的改善作用和对涂层摩擦学性能的影响。主要结论如下:(1)正交试验所得到的最优等离子喷涂工艺为:喷涂电流700A、喷涂距离80mm、主气流量55L/min、球磨时间4h、线速度20m/min。使用优化后的工艺参数制得的Ti-Al涂层的显微硬度和胶合强度分别为357.43HV和43.72MPa。(2)等离子喷涂Ti-Al/WC金属陶瓷复合涂层表面存在大量孔洞和缺陷,内部呈现出明显的层片状结构,且与基体的结合方式为简单的机械结合;添加CeO_2可以使涂层表面孔洞数量减少,层片状结构更加细密,层片之间的结合性更好,但结合方式并未发生变化;含有2%CeO_2的涂层表现出了更佳的显微形貌,表明适量的CeO_2能够提高涂层质量。经过物相分析可知,加入CeO_2的涂层中存在更多的W_2C,同时产生了TiN和Al_2O_3,这些硬质相提高了喷涂涂层的硬度,平均显微硬度大约为830.65HV。涂层表面的残余应力也相应减小,由397.4MPa减小到294.7MPa。(3)加入CeO_2的涂层表现出了优于未添加涂层的耐磨性能,其中,2%CeO_2的添加量具有最优的改善作用,其质量磨损率由3.95变为1.33,平均摩擦系数从0.782减小到0.366;同时,CeO_2改变了涂层磨损机理,由黏着磨损为主过渡到磨粒磨损为主,有力加强了涂层抗摩擦能力,减小磨损程度,进而延长了涂层的服役寿命。(本文来源于《江西理工大学》期刊2019-05-25)

范鹏飞[6](2019)在《激光熔覆金属陶瓷复合涂层工艺及性能研究》一文中研究指出牙轮钻头具有金刚石钻头、PDC钻头等不可替代的优势,在油气勘探开发中广泛使用。但是牙轮钻头的工作条件恶劣,井底的工况环境复杂,造成其磨损严重,使用寿命偏低。利用激光熔覆技术在磨损后的钻头表面熔覆金属陶瓷复合涂层,可对磨损钻头进行修复,延长其服役周期。本文通过在牙轮钻头常用钢15MnNi4Mo表面制备Co/WC金属陶瓷复合涂层,为牙轮钻头的激光熔覆再制造提供工艺指导。研究了不同工艺参数对单道熔覆层形貌、硬度及稀释率的影响;分析了不同材料成分对涂层组织及性能的影响;熔覆了叁层金属陶瓷梯度复合涂层,并研究其组织性能。为优化激光熔覆工艺参数,采用单因素实验方法进行单道激光熔覆,研究工艺参数对熔覆层形貌、硬度及稀释率的影响规律。设计L_9(3~4)正交试验,以熔覆层平均硬度和稀释率为综合指标,对实验结果分别进行极差分析和方差分析,得出各因素对熔覆层综合性能的影响程度,得到最佳工艺参数。利用优化后的工艺参数,分别制备WC质量分数为0%、20%、40%、60%和80%的单层多道熔覆层,研究各熔覆层的宏观形貌、微观组织、物相成分及硬度、耐磨性等性能。实验表明添加的WC量应小于60%。各熔覆层内晶粒形貌较为复杂,但分布规律基本一致,在熔覆层与基体的结合区晶粒沿平面生长,最终形成平面晶;熔覆层中下部为大体垂直于基体的柱状树枝晶;熔覆层上部则以等轴晶的形态大量存在,未熔的WC颗粒弥散分布于熔覆层中。当磨损量较大时,单层熔覆无法满足修复需求,故通过逐层熔覆的方法,制备了叁层梯度熔覆层。底层为Co50合金粉末,中间层为添加20wt.%WC的金属陶瓷复合粉末,顶层为添加40wt.%WC的复合粉末。研究了梯度涂层的宏微观形貌及其组织性能等。研究发现,梯度涂层很好地缓和了不同材料之间的性能差异,整体熔覆质量较好。(本文来源于《新疆大学》期刊2019-05-24)

赵运才,刘法镇[7](2019)在《CeO_2对等离子喷涂Ti-Al/WC金属陶瓷复合涂层组织和摩擦学性能的影响》一文中研究指出通过等离子喷涂方法在45钢基体上制备添加不同含量稀土氧化物CeO_2的Ti-Al/WC金属陶瓷复合涂层,利用扫描电镜和能谱仪等检测设备探究CeO_2对涂层组织及摩擦学性能的影响。结果表明:CeO_2细化了等离子喷涂涂层的层片状结构,改善了其结合性;添加不同含量CeO_2的涂层耐磨性均高于未添加涂层,其中2%的添加量,涂层表现出更加优良的性能; CeO_2的加入改变了涂层的磨损机理,由黏着磨损为主过渡为磨粒磨损为主,提高了涂层强度,减轻了磨损程度。(本文来源于《金属热处理》期刊2019年04期)

闫媛媛[8](2017)在《金属陶瓷复合涂层在舰船防腐技术中的应用》一文中研究指出涂层涂覆以防止海水以及微生物腐蚀技术已被广泛应用于舰船防腐研究中,金属陶瓷复合涂层具有优越的耐腐蚀性能。本文综述金属陶瓷涂层在舰船防腐技术中的应用,总结金属陶瓷在防腐应用过程中能够影响其性能的涂层层数、涂层组成、涂层厚度及喷涂技术等关键因素,并归纳未来金属陶瓷发展的研究关键,为之后金属陶瓷在舰船防腐技术中的应用研究提供依据。(本文来源于《舰船科学技术》期刊2017年10期)

王聪,张广智[9](2016)在《一种金属陶瓷复合涂层在舰船结构腐蚀与污损防护中的应用》一文中研究指出针对舰船通海阀箱格栅腐蚀、污损严重的实际现状,提出了一种以复合粉末为喷涂材料制备金属陶瓷涂层,并与铜涂层形成复合涂层以实现舰船水下结构腐蚀、污损防护的喷涂工艺,通过开展系列实验室分析和海港挂板试验,验证了该技术在舰船腐蚀与污损防护中的应用效果,表明金属陶瓷复合涂层在舰船腐蚀与污损防护方面具有广阔的应用前景。(本文来源于《中国修船》期刊2016年05期)

余娟娟[10](2016)在《钛合金表面激光熔覆金属陶瓷复合涂层改性研究》一文中研究指出钛合金由于其优异的综合性能,如比强度高、密度小、耐蚀性好等,已被广泛应用于航空航天、石油化工、海洋工程、汽车制造、生物医学等行业,但因为其较低的硬度和较差的耐磨性,限制了它在工业上的应用。利用激光熔覆技术在钛合金表面熔覆耐磨涂层,因其经济、高效、无污染等优点而成为钛合金表面强化技术的重要手段之一。金属陶瓷复合涂层因具有金属材料高的强韧性、良好的工艺性和陶瓷材料优异的耐高温、耐蚀、耐磨等性能而备受关注。本文利用激光熔覆技术在钛合金表面熔覆多相陶瓷增强金属基复合涂层。陶瓷增强相包括外加陶瓷增强颗粒和原位自生陶瓷增强相,具有一定的理论指导意义和实际使用价值。本文以Ti、Ni、Si3N4、Zr02、C、BN粉末为熔覆材料,使用优化后的激光熔覆工艺参数,在钛合金表面制备了金属陶瓷复合涂层。并利用XRD、SEM、EPMA等检测手段研究了熔覆层的显微组织和结构;利用DHV-1000型数显维氏硬度计来测试熔覆层横截面的显微硬度分布;利用CFT-Ⅰ型多功能材料表面性能综合测试仪测试熔覆涂层和基体的耐磨性。激光熔覆Ti/Ni+Si3N4/Zr02复合涂层试验的结果表明:熔覆层组织由均匀分布在网状TiNi-Ti2Ni双相金属化合物基体的黑色细小树枝晶TiN、Ti5Si3及白色颗粒状m-ZrO2组成;加入的Zr02颗粒弥散分布在熔覆层中,细化了晶粒;同时Zr02由四方相转变为单斜相,起着增韧的作用;其次加入一定量的Zr02,提高了熔覆层的性能,如含Zr02的熔覆层硬度高达1123.6 HV,约为基体的4倍;熔覆层的耐磨性相对未加Zr02的熔覆层提高了近3倍,相对基体提高了近9倍。激光熔覆制备Ti5Si3-Ti(C, N)增强TiNi-Ti2Ni复合涂层试验的结果表明:C含量对熔覆层组织和性能有显着的影响。当C含量为3wt.%时,熔覆层中颗粒及细小枝晶状的Ti(C,N)和枝晶及层片状的Ti5Si3均匀分布在TiNi-Ti2Ni双相金属化合物基体上;熔覆层表层平均硬度达950 HV,约为基体3倍;熔覆层的耐磨性相对基体提高了近5.5倍。当C含量为5wt.%时,熔覆层表层组织中出现了棒状Ti3SiC2组织,其硬度低,因而表层硬度比C含量为3wtt.%时小;熔覆层中下部并未生成Ti3SiC2,硬度达1000HV,比C含量为3 wt.%C时高,约为基体的3倍,耐磨性相对基体提高了近2倍。激光熔覆制备TiB-Ti(C,N)增强TiNi-Ti2Ni复合涂层试验的结果表明:熔覆层的组织由TiNi-Ti2Ni双相金属化合物基体上均匀分布的条状TiB及树枝状Ti(C,N)组成。熔覆层表层的显微硬度高达1080 HV,约为基体的3倍;熔覆层中的Ti(C,N)、TiNi具有较好的韧性;熔覆层耐磨性相对基体有很大提高,约为基体的6倍。(本文来源于《大连理工大学》期刊2016-05-04)

金属陶瓷复合涂层论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

为了改善等离子喷涂涂层表面组织结构性能差和耐磨性能低的问题,以相同质量分数的CeO_2、Y_2O_3作为涂层的添加剂,采用等离子喷涂的方式制备出不同类型的稀土涂层。利用附带有能谱仪(EDS)的扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)以及摩擦磨损试验机对各涂层表面形貌和组织特征以及耐磨性能进行对比和分析。结果表明:当加入稀土后,特别是同时加入CeO_2和Y_2O_3时,等离子喷涂涂层的材料堆积、孔隙等基本消失,涂层内的残余应力下降38%,且摩擦性能和耐磨性能得到明显的提高;单独加入CeO_2和Y_2O_3后涂层的磨损由严重的黏着磨损转变为黏着磨损和磨粒磨损,同时加入CeO_2和Y_2O_3后涂层仅发生磨粒磨损。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

金属陶瓷复合涂层论文参考文献

[1].吴玉萍,龙伟漾,乔磊.超音速火焰喷涂金属/陶瓷复合涂层的冲蚀磨损性能研究[C].第十届全国腐蚀大会摘要集.2019

[2].赵运才,刘克.CeO_2和Y_2O_3对Ti-Al/WC金属陶瓷复合涂层摩擦学性能的影响[J].润滑与密封.2019

[3].范鹏飞,孙文磊,王恪典,张冠.牙轮钻头钢激光熔覆金属陶瓷复合涂层的组织与性能[J].热加工工艺.2019

[4].金莎城.叁元稀土化合物对等离子喷涂Ti-Al/WC金属陶瓷复合涂层组织及性能的影响[D].江西理工大学.2019

[5].刘法镇.CeO_2对等离子喷涂Ti-Al/WC金属陶瓷复合涂层组织及摩擦磨损特性的影响[D].江西理工大学.2019

[6].范鹏飞.激光熔覆金属陶瓷复合涂层工艺及性能研究[D].新疆大学.2019

[7].赵运才,刘法镇.CeO_2对等离子喷涂Ti-Al/WC金属陶瓷复合涂层组织和摩擦学性能的影响[J].金属热处理.2019

[8].闫媛媛.金属陶瓷复合涂层在舰船防腐技术中的应用[J].舰船科学技术.2017

[9].王聪,张广智.一种金属陶瓷复合涂层在舰船结构腐蚀与污损防护中的应用[J].中国修船.2016

[10].余娟娟.钛合金表面激光熔覆金属陶瓷复合涂层改性研究[D].大连理工大学.2016

论文知识图

工艺制备的Fe-W涂层不同载荷下的...等离子熔敷Cr7C3/γ-Fe金属陶瓷复等离子熔敷Cr7C3/γ-Fe金属陶瓷复一2激光熔覆TIBZ/丫一困i,F)e金属陶真空熔结镍基金属陶瓷复合涂层...等离子熔敷Cr7C3/γ-Fe金属陶瓷复

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