曹玉霞
,
杜令忠
,
张伟刚
,
兰叶
,
黄传兵
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.05.012
目的：制备等离子喷涂NiCoCrAlY/Al2 O3高温固体润滑耐磨涂层,并研究该涂层的摩擦性能和磨损机理。方法采用喷雾造粒、化工冶金包覆和固相合金化技术制备NiCoCrAlY/Al2 O3复合粉体,用等离子喷涂技术在45#钢表面制备NiCoCrAlY/Al2 O3复合涂层。用SEM和XRD等手段分析粉体和涂层的显微结构和物相组成,研究涂层从室温到800℃的摩擦磨损性能,探讨NiCoCrAlY/Al2 O3复合涂层在室温和高温下的磨损机理。结果 Al2 O3颗粒表面均匀包覆着一层致密的NiCoCrAlY合金,包覆层厚度大约为3~5μm；等离子喷涂NiCoCrAlY/Al2 O3复合涂层呈典型的层状结构,涂层各层间结合良好,涂层中孔隙率约为2.84%,主晶相为NiCrAl合金相和Al2 O3相。涂层的摩擦系数随温度的升高逐渐降低,在室温下约为0.64,800℃时在0.4以下。高温下,金属氧化物的形成是摩擦系数降低的主要原因。涂层的磨损率随温度的升高先升高后降低。涂层在低温下为脆性断裂和磨粒磨损,高温下为氧化磨损、磨粒磨损、塑性变形和金属氧化物的转移。结论等离子喷涂NiCoCrAlY/Al2 O3复合涂层是一种性能优良的高温固体润滑耐磨涂层。
关键词:
NiCoCrAlY/Al2 O3
,
复合涂层
,
等离子喷涂
,
摩擦性能
许存官
,
杜令忠
,
张伟刚
,
杨滨
,
王璐
,
李纪
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2010.4.011
采用热喷涂技术制备了Ni/Al-Ni/石墨系统封严涂层,研究了涂层在盐雾环境中的腐蚀性能.结果表明:Ni/石墨涂层在5 % NaCl饱和氧溶液中(质量分数,下同)的腐蚀电位为-382.3 mV ,在去氧溶液中的腐蚀电位为-848.2mV.Ni/石墨面层经盐雾腐蚀后,腐蚀产物主要为无定形Ni(OH)2·xH2O,腐蚀导致涂层表面石墨掉落,涂层腐蚀失重与腐蚀时间遵循幂指数函数.在腐蚀初始阶段,涂层的结合强度变化不大,但是经过480h的腐蚀后,涂层的结合强度明显下降,960h时结合强度与初始值相比下降30%左右.腐蚀机理研究表明,由于Ni/石墨涂层内部存在孔隙,腐蚀介质沿着孔隙通道向内渗透.孔隙中充满腐蚀介质后涂层内外溶液交换困难,在涂层的表面和内部形成宏观腐蚀电池,加速了涂层内部金属相的腐蚀.
关键词:
Ni/石墨
,
封严涂层
,
盐雾腐蚀
,
热喷涂
,
结合强度
杜令忠
,
徐滨士
,
董世运
,
杨华
,
蒋斌
,
涂伟毅
材料保护
doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2004.08.004
为了解决镀液中纳米颗粒的团聚问题,采用高能机械化学法对纳米颗粒进行了分散,在扫描电镜、显微硬度计、球-盘式磨损试验机上对比考察了机械搅拌法和高能机械化学分散法对电刷镀液中纳米颗粒分布和复合镀层组织、显微硬度及含磨料油润滑条件下磨损性能的影响.结果表明,高能机械化学分散法较好地解决了纳米颗粒分散的难题,与机械搅拌法相比,高能机械化学分散法制备的电刷镀液中纳米颗粒分散均匀、团聚少、稳定悬浮时间长,复合镀层中纳米颗粒含量高,镀层组织细小、致密,显微硬度高,含磨料油润滑条件下的耐磨性能好.
关键词:
复合镀层
,
高能机械化学分散法
,
纳米颗粒
,
镀层性能
黄传兵
,
杜令忠
,
刘伟
,
张伟刚
表面技术
doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2012.03.001
采用大气等离子喷涂技术制备了CoCrAl-B4C涂层,测试了涂层的硬度、结合强度、热震性能及不同条件下的摩擦系数.结果表明:涂层的平均显微硬度为980HV0.2,平均结合强度为17.5 MPa,经900℃水淬热震循环10次仍然完好；涂层经700℃热处理后,摩擦系数较低且波动小,水蒸气的存在有利于涂层摩擦系数的降低,其主要原因是涂层表面在热处理与摩擦过程中生成了B2O3和H3BO3自润滑相.
关键词:
等离子喷涂
,
碳化硼
,
微观结构
,
力学性能
,
自润滑
徐维普
,
吴毅雄
,
刘秀忠
,
杜令忠
机械工程材料
doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2004.07.011
对锌铝合金的钎焊性进行了分析,对ZnCl2-NH4Cl-KF钎剂的去膜机理以及Cd-Sn-Zn钎料各组分的作用进行了阐述;分析了锌铝合金钎焊接头的力学性能、组织和成分;并对钎焊接头进行了无损检测.试验结果表明:用自制的Cd-Sn-Zn钎料和ZnCl2-NH4Cl-KF钎剂,经320 ℃加热和15min保温,对锌铝合金进行炉中钎焊,其钎焊接头抗拉强度为116.3MPa,抗剪强度为96MPa;接头中生成了新相,存在着(220)Mg2Cu6Al5//(010)Cd的相结构.
关键词:
锌铝合金
,
钎焊性
,
钎焊接头
杜令忠
,
徐滨士
,
杨华
,
张伟刚
材料保护
doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2007.10.019
为探讨含沙油润滑条件下材料的磨损问题,采用超音速等离子喷涂技术在45钢表面制备了12Co-WC涂层.使用T-11球-盘式摩擦磨损试验机考察了涂层在含沙油润滑条件下的摩擦磨损性能.结果表明.超音速等离子喷涂12Co-WC涂层具有致密的组织、高的强度和硬度,在含沙油润滑条件下的摩擦系数略低于灰铸铁,耐磨性比灰铸铁提高4～8倍,同时磨损体积对沙粒尺寸和沙粒含量的变化不敏感.超音速等离子喷涂12Co-WC涂层的失效以磨粒磨损及WC颗粒和喷涂粒子剥落为主.
关键词:
超音速等离子喷涂
,
12Co-WC涂层
,
组织
,
摩擦学性能
,
45钢
曹玉霞
,
黄传兵
,
杜令忠
,
张伟刚
,
兰叶
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.06.006
目的：加入hBN作为固体润滑剂,提高NiCr/Cr3 C2复合涂层的摩擦性能。方法采用化工冶金包覆、喷雾造粒和固相合金化技术制备NiCr/Cr3 C2-10%hBN复合粉体,再采用等离子喷涂技术制备复合涂层。通过扫描电子显微镜( SEM)、X射线衍射( XRD)和高温摩擦磨损试验等手段研究粉体和涂层的显微结构、物相组成以及室温至800℃的摩擦磨损性能,探讨NiCr/Cr3 C2-10%hBN复合涂层在室温和400,800℃下的磨损机理。结果等离子喷涂NiCr/Cr3 C2-10%hBN复合涂层呈典型的层状结构,涂层结合强度可达24 MPa,孔隙率为(8.47±0.5)%。涂层的摩擦系数和磨损率均随着温度的升高而先升高,后逐渐降低,400℃时最高,分别约为0.59和9.2×10-4 mm3/(N·m),800℃时分别降至0.45和4.1×10-4 mm3/( N·m)。高温下,hBN润滑膜和金属氧化物的形成是摩擦系数和磨损率降低的主要原因。室温下涂层的主要磨损机制是脆性断裂；400℃时,涂层的主要磨损机制是脆性断裂、塑形变形和轻微粘着磨损；800℃时,涂层的主要磨损机制是塑性变形、氧化、粘着磨损和涂层转移至对偶件。结论等离子喷涂NiCr/Cr3 C2-10%hBN复合涂层在室温和高温下的润滑性能较好。
关键词:
NiCr/Cr3 C2-hBN
,
复合涂层
,
等离子喷涂
,
摩擦性能
杨华
,
徐滨士
,
董世运
,
杜令忠
材料科学与工艺
为评价复合刷镀层在油润滑条件下的抗沙粒磨损性能,在45钢基体上制备了镍基纳米Al2O3复合刷镀层(n-Al2O3/Ni).采用MM-200环块式摩擦磨损试验机对比评价了线接触条件下润滑油中沙粒含量对n-Al2O3/Ni复合刷镀层和快速镍刷镀层摩擦学性能的影响.实验结果表明,随着润滑油中沙粒含量的增加,两种刷镀层的磨损体积均逐渐增加,复合刷镀层的耐磨损性能是快速镍刷镀层的1.3～1.5倍.对复合刷镀层磨痕表面的SEM分析表明其磨损失效机理主要是磨粒磨损.
关键词:
纳米颗粒
,
镍基复合刷镀层
,
油润滑
,
磨损性能
