程国东
,
王引真
,
王宝阳
,
冯涛
表面技术
doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2009.02.015
为了延长抽油杆的使用寿命,采用高频感应加热技术在抽油杆用钢35CrMo基体表面制备了含La2O3的NiCrBSi自熔性合金粉末涂层,利用OM和XRD衍射分析技术观察和分析了熔覆层组织和相结构,测定了熔覆层表面和横截面的Vickers硬度,在统计分析的基础上研究了涂层服从正态分布、Weibull分布的拟合优度.结果表明:La2O3的加入改善了涂层显微组织的均匀性和相结构,涂层表面的Vickers硬度同时显著地服从正态分布和Weibull分布,根据不同分布估计出的平均值的置信区间大致相同;提高了涂层横截面的显微硬度,涂层横截面硬度可达500~950HV0.2,当涂层中加入6%稀土时,涂层的显微硬度最高,其耐冲蚀磨损性能最好,在90min内,其失重为2.11mg/mm2.
关键词:
感应熔覆
,
显微硬度
,
正态分布
,
韦伯分布
王引真
,
姚海玉
,
王海芳
,
王玮
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2008.04.031
以Ti粉、Ni粉和石墨为原料通过PVA制粒和混合制粒制备两种喷涂粉末.研究表明:制粒方式在超音速火焰喷涂对涂层组织和耐磨性能有很大影响.PVA制粒粉末进行喷涂,涂层的相组成为TiC、Ni和少量Ti与Ni的氧化物,组织致密具有典型的层状涂层结构特征,涂层耐冲蚀磨损性能较强;混合制粒由于在火焰气流中缺乏SHS反应的条件,粉末喷涂后涂层中含有大量的Ti和Ni的氧化物和少量的粘结相Ni,具有较多的孔洞涂层组织疏松,耐冲蚀磨损性能较差.
关键词:
超音速火焰喷涂
,
涂层
,
冲蚀磨损
程国东
,
王引真
,
秦清彬
,
王宝阳
材料保护
WC-Co,NiCr-Cr3C2喷涂层耐冲蚀、耐磨性优良,但耐盐酸腐蚀报道较少.为此,采用超音速火焰喷涂(HVOF)工艺制备了WC-Co和Cr3C2-NiCr涂层,测定了涂层的孔隙率和结合强度,用XRD分析了涂层腐蚀前后的相结构及在1 mol/L HCl溶液中浸泡涂层材料的失重情况,分析了涂层的均匀腐蚀机理.结果表明:WC-Co和Cr3C2-NiCr涂层组织较为致密,孔隙率分别为2.67%,4.39%,结合强度分别为49.576,41.023 MPa.Cr3Cr2-NiCr涂层中相结构复杂,涂层中Cr3C2少量分解且含有非晶相;经1 mol/L HCl溶液浸泡后WC-Co涂层和Cr3C2-NiCr涂层失重较少.涂层的腐蚀机理为选择性腐蚀.缺陷越少涂层的耐蚀性越好,减少涂层中的孔隙、显微裂纹和夹杂等缺陷是提高涂层耐蚀性的关键.
关键词:
超音速火焰喷涂
,
碳化物
,
涂层耐蚀性
李方坡
,
王引真
,
潘蛟亮
,
高海军
材料热处理学报
doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2007.04.030
采用超音速火焰(HVOF)喷涂的方法在45钢表面制备四种含有MoS2的镍基固体润滑涂层,并研究了MoS2含量对涂层组织和性能的影响.结果表明,MoS2作为一种软质润滑相存在涂层中,能显著降低涂层的摩擦系数和磨损率;随着MoS2含量的增加,涂层中的润滑相和孔隙均增加,而显微硬度和结合强度却呈明显下降趋势.当MoS2含量为6.0%时,涂层的磨损率为0.38×10-3mg·s-1,耐磨性最优.
关键词:
超音速火焰喷涂
,
MoS2
,
固体润滑
,
涂层
王引真
,
李方坡
,
孙永兴
,
高海军
,
潘蛟亮
材料保护
利用超音速火焰喷涂技术在45号钢基体上制备了2种TiC-TiB2增强Ni基涂层,研究了涂层的组织和性能并与Ni60涂层进行对比分析.结果表明,含Ti-B4C自反应组元粉末的喷涂火焰呈明亮的白炽状态,火焰温度明显高于喷涂Ni60粉末的火焰温度,TiC-TiB2陶瓷增强Ni基涂层的显微硬度和耐滑动磨损性能明显优于Ni60涂层.Ti-B4C-Ni团聚态粉末形成的涂层中陶瓷相均匀分布在金属基体中,颗粒细小,在摩擦过程中不易脱落,有效提高了片层强度和硬度,增强了涂层的耐磨性.而Ti-B4C团聚态粉与Ni60机械混合粉末形成的涂层中出现了明显的金属相与陶瓷相的偏聚现象,使得涂层的结合性和耐磨性略有降低.
关键词:
超音速火焰喷涂
,
Ni基涂层
,
TiC-TiB2
,
摩擦磨损
姚海玉
,
王引真
,
王海芳
,
王玮
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2006.02.012
以Ti,Ni和C为原料利用HVOF合成技术制备TiC-Ni涂层,对所制备的涂层进行滑动磨损试验,并利用扫描电镜观察涂层磨损失效形式.结果表明,粉末组成中Ni含量对涂层的滑动磨损性能影响较大,Ni含量较低时随Ni含量的升高磨损失质量降低,Ni含量过高时,涂层磨损失重反而升高.工艺参数中,氧气流量和燃气流量对涂层磨损性能的影响呈不同的变化规律,适中的氧气流量、燃气流量条件下制备的涂层磨损率较低.涂层滑动磨损失效主要有粘结相的优先犁削和碳化物剥落.失效过程中碳化物颗粒的剥落对涂层磨损起关键作用,涂层中的粘结相、氧化物和孔隙对疲劳裂纹的扩展有很大的影响.
关键词:
超音速火焰喷涂
,
涂层
,
滑动磨损
,
耐磨性
姚海玉
,
王引真
,
王海芳
,
王玮
材料热处理学报
doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2006.01.020
采用二次正交回归试验方法得到了喷涂工艺参数与反应超音速喷涂合成涂层滑动磨损性能的定量关系,研究了涂层的磨损失效机制,并分析了氧气流量、燃气流量和喷涂距离对超音速火焰喷涂合成TiC-Ni涂层滑动磨损性能的影响.结果表明:涂层的磨损机制以粘结相的优先磨损以及硬质相的剥落引起的磨粒磨损为主.氧气流量、燃气流量和喷涂距离对涂层滑动磨损性能有较大影响.适中的氧气流量、燃气流量有利于获得耐磨性较好的涂层,喷涂距离较小时,涂层的磨损失重量变化不明显,喷涂距离较大时,失重量较高.
关键词:
超音速火焰喷涂
,
滑动磨损
,
耐磨性
李方坡
,
王引真
,
王纬
,
陈建民
表面技术
doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2006.05.024
为了分析弯矩作用下金属基/陶瓷涂层应力分布情况,利用有限元分析软件建立计算模型,并计算不同涂层厚度和不同涂层弹性模量比条件下的拉应力和剪应力分布.计算结果表明:弯曲中心部位涂层的失效主要是由于拉应力所造成的,且拉应力值随涂层弹性模量的增加而增大,随涂层厚度的增加而减小;两端部位涂层的失效主要是由于剪应力所造成的,且剪应力值随着涂层弹性模量和涂层厚度的增加而增大;中间过渡涂层的存在可有力地减缓涂层到基体的应力变化梯度.
关键词:
复合涂层
,
金属基/陶瓷涂层
,
有限元
,
应力分布
,
应力分析
肖明颖
,
王引真
,
徐依吉
,
秦清彬
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2007.01.013
为了提高钢体PDC钻头钻头体的使用寿命,采用超音速火焰喷涂技术分别制备了WC-Co和Ni60两种涂层,对涂层的组织、显微硬度和耐泥浆冲蚀性进行了研究.结果表明,涂层气孔夹杂越少、致密性越高、涂层中硬质颗粒越细小,分布越均匀,则涂层的显微硬度越高,抗泥浆冲蚀能力越高.在泥浆的冲蚀下,钻头体的失效是由于微切削和冲击疲劳的共同作用造成的,涂层的失效则是由于涂层中的软质相在微切削和冲击疲劳的共同作用下首先被破坏,使硬质相裸露,进而导致硬质相脱落.在本试验的试验条件下,WC-Co涂层的耐泥浆冲蚀性能优于Ni60涂层,使PDC钻头钻头体的耐泥浆冲蚀性提高了5倍以上.
关键词:
超音速火焰喷涂
,
涂层
,
泥浆冲蚀
,
冲蚀机制
,
PDC钻头
王引真
,
张永昂
,
孙玉伟
,
冯涛
兵器材料科学与工程
doi:33-1331/TJ.20120305.1112.004
利用计算流体动力学(CFD)模型分析超音速火焰喷涂喷枪内气体流动行为.结果表明:RNGk-ε湍流模型计算出的气体流场波动较大,与实际不符；标准k-e模型和Realizable k-ε模型所模拟计算出的结果更能描述喷枪气体动力学.模拟结果显示:燃烧室中回流区的存在增强了气流的湍流扰动,为改善燃料与助燃气的混合创造了条件；氧气流量变化对喷枪内温度场和压力场分布的影响较速度场更大,流量过大( 0.006kg/s)或过小(0.003 kg/s)造成的震荡剧烈,流量值为0.00388 kg/s较为恰当.
关键词:
HVOF
,
CFD
,
气体流场
,
喷枪
,
数值模拟
