提高耐高温复合涂层性能的研究

对耐高温复合涂层系统进行了研究，在结合强度、沉积效率及抗热振性能试验的基础上，优化了等离子喷涂工艺，分析了等离子喷涂工艺对涂层性能的影响。通过涂层系统设计和工艺设计，能显著地提高耐高温复合涂层的结合强度、抗热振性能和粉末的沉积效率。     

激光熔敷耐磨梯度复合涂层的研究

利用激光熔敷方法在Ａ３钢表面制备ＷＣ梯度涂层，并分析了涂层的微观结构、硬度及耐磨性。结果表明，涂层的组织为镍基固溶体加少量硼化物、碳化物及硬质相ＷＣ，其中ＷＣ颗粒的粒度及含量沿母材向表面方向呈梯度变化。涂层的硬度和耐磨性随着成分的变化而平缓变化，界面应力降低，涂层与基体结合牢固。     

电弧喷锌快速制模工艺参数的选择

研究了电弧喷涂工艺参数对喷涂制模锌涂层的影响。在固定喷枪移动速度和空气压力0.5MPa的前提下,分析喷涂电流、电压和距离对锌涂层硬度和组织的影响,得出适合电弧喷涂锌制模的最佳电弧喷涂工艺参数。     

等离子喷涂陶瓷涂层性能的研究

金属基底上喷涂陶瓷涂层使表面具有耐磨、耐腐蚀、耐高温等特点.运用等离子喷涂技术在45号钢表面喷涂Al2O3、Al2O3-TiO23%、TiO2、ZrO2-Y2O38%等四种陶瓷涂层,部分采用Ni包Al为打底层.检测陶瓷涂层的硬度、耐磨性及结合力等力学性能,并进行金相和扫描电镜观察.四种陶瓷涂层的表面硬度达到70-3%90HR15N;有打底层的陶瓷涂层的硬度稍大于无底层的涂层硬度;Al2O3-TiO2陶瓷涂层的硬度较大,Al2O3涂层的耐磨性最好;而TiO2涂层的结合强度较高.同种涂层有打底层的情况下结合力较大.对截面样品,金相显微镜和扫描电镜均观察到明显的涂层及打底层形貌,并与以上测试结果相吻合.     

模具钢表面真空钎焊WC涂层的研究

采用真空钎焊技术,在5CrMnMo模具钢表面钎焊不同含量的WC/Co基及WC/Ni基涂层.通过SEM观察涂层的组织、形态,同时对涂层进行硬度及热疲劳试验,结果表明钎焊涂层与基体金属之间实现了冶金结合,涂层中无裂纹、气孔等缺陷,其表面硬度高于母材基体,试件的热疲劳性能符合使用要求.     

模具钢表面真空钎焊WC涂层的研究

采用真空钎焊技术,在5CrMnMo模具钢表面钎焊不同含量的WC/Co基及WC/N i基涂层.通过SEM观察涂层的组织、形态,同时对涂层进行硬度及热疲劳试验,结果表明钎焊涂层与基体金属之间实现了冶金结合,涂层中无裂纹、气孔等缺陷,其表面硬度高于母材基体,试件的热疲劳性能符合使用要求.     

氧—乙炔火焰熔凝Ni—Cr—B—Si—合金粉末等离子喷涂层的研究

用氧—乙炔火焰对Ni—Cr—B—Si合金粉末等离子喷涂层进行了快速熔凝处理,这种工艺不同于传统的二步法喷焊,它保持了喷涂法涂层薄,基体受热影响小等优点,同时又具有喷焊法组织致密,结合力强等优点,实验结果表明,经氧—乙炔焰熔凝处理后,喷涂层的耐磨性和抗蚀性都有明显提高。     

激光重熔含25%WC的铁基合金涂层的研究

利用高能量密度的激光束重熔含25％WC的铁基合金涂层时,提高激光束能量密度有利于重熔层的成形,但是能量密度太高时,重熔层组织中的WC硬质相发生溶解。因此,必须选择合适的激光重熔工艺参数。在本试验条件下合适的工艺参数是:激光功率2.5kW、扫描速度25mm/s,激光束宽度4mm,激光重熔层的显微组织中的CrB、Cr_(22)C_6等微粒硬质相的存在使镶嵌WC的基体组织得到强化。激光重熔含25％WC的铁基合金涂层的抗脆断性能及其与基材的结合性能和抗磨粒磨损性能都明显地优于火焰喷涂层和火焰重熔层。     

激光熔敷耐磨梯度复合涂层的研究

利用激光熔敷方法在A3钢表面制备WC梯度涂层,并分析了涂层的微观结构、硬度及耐磨性.结果表明,涂层的组织为镍基固溶体加少量硼化物、碳化物及硬质相WC,其中WC颗粒的粒度及含量沿母材向表面方向呈梯度变化.涂层的硬度和耐磨性随着成分的变化而平缓变化,界面应力降低,涂层与基体结合牢固.     

内燃机活塞组件-缸套系统表面技术研究进展

通过分析与总结国内外内燃机活塞组件-缸套系统表面技术研究现状和发展趋势,梳理了表面织构和表面涂层技术在内燃机关键运动副减摩抗磨与节能应用中的特点; 剖析了表面织构加工技术、表面织构形貌特征与分布、表面涂层制备工艺、表面耐磨涂层、表面热障涂层和表面技术与润滑的协同效应对运动副摩擦性能的影响。分析结果表明:激光表面织构(LST)能有效改善运动副表面的摩擦学性能,直接/间接激光冲击表面织构(LSSP)技术已成为高效、灵活的表面织构加工方法,但由于织构加工工艺、形貌和分布特征对摩擦学性能的影响较为复杂,仍需进一步结合内燃机活塞组件-缸套系统的工况特性研究并优化表面织构的形貌和分布特征; 大气等离子喷涂(APS)和超音速火焰(HVOF)喷涂制备的耐磨涂层和热障涂层(TBC)具有良好的耐磨、隔热和抗氧化性,可使内燃机活塞组件-缸套系统表面金属基复合材料、类金刚石(DLC)材料、纳米复合材料和陶瓷材料涂层的减摩抗磨和节能成效明显,但涂层材料种类繁多,很难形成统一的行业标准、规范以及工业化应用; 内燃机活塞组件-缸套系统的动力学特性和表面织构、表面涂层与润滑的协同作用复杂,将来仍需综合考虑多场条件下各种表面技术耦合的减摩抗磨机理,进一步完善内燃机活塞组件-缸套系统表面复合理论和技术体系,为内燃机产业的绿色和高效发展提供技术指导。