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Q235钢表面反应火焰喷涂TiB2/Mo2FeB2复相陶瓷涂层的耐蚀性

马壮 , 潘锐 , 李智超 , , 王伟

材料保护

为了研究TiB2/M02FeB2复相陶瓷涂层的耐蚀性,以Mo粉、FeB粉、Fe粉及TiB2粉为原料,采用反应火焰喷涂技术在Q235钢上制备了TiB2/Mo2FeB2复相陶瓷涂层。采用x射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)分析了粉体和涂层的物相组成与表面形貌,通过浸泡法测试了涂层耐蚀性。结果表明:涂层内含硬质相TiB2、部分M02FeB2,TiO2、B2O3,残留的Mo、TiB2等;TiB2/Mo2FeB2复相陶瓷涂层的耐酸性、耐碱性、耐盐性分别为Q235钢基体的4.17,3.39,3.34倍。

关键词: 反应火焰喷涂法 , Q235钢 , TiB2/Mo2FeB2复相陶瓷涂层 , 耐蚀性

氩弧熔覆含Al2O3-TiB2增强颗粒的自熔性镍基合金复合层的冲蚀磨损性能

, 马壮 , 陶莹 , 李智超 , 赵越超

材料保护

为了提高Al2O3-TiB2复相陶瓷涂层的冲蚀磨损性能并降低熔覆成本,以Ni60A自熔性合金粉末、Al2O3粉末以及Al-TiO2-B2O3体系为原料,在Q235钢表面氩弧熔覆原位合成了Al2O3-TiB2增强颗粒复合层.采用金相显微镜、X射线衍射仪、显微硬度仪及冲蚀磨损试验对熔覆层的显微组织、物相结构、显微硬度和耐冲蚀磨损性能进行分析.结果表明:熔覆层与基体之间的结合方式为冶金结合,界面无气孔、裂纹;熔覆层中有Al2O3,TiB2,Fe2B和Fe19Ni3相生成;熔覆层的显微硬度最高可达771.9 HV,较基体提高了3.82倍;熔覆层的冲蚀磨损性能相对基体提高了2.49 ~4.70倍.

关键词: 氩弧熔覆 , Al2O3-TiB2增强颗粒 , 镍基合金熔覆层 , 原位合成 , 冲蚀磨损

制备工艺对工业纯铜表面陶瓷渗铝复合涂层组织及性能的影响

马壮 , 周鹏 , , 田琳 , 李智超

材料导报

分别采用固体渗铝、热喷涂渗铝工艺制备陶瓷渗铝复合涂层,比较制备工艺对复合涂层形貌、物相、热震、结合强度和耐磨性的影响.实验结果显示,采用热喷涂渗铝工艺制备的陶瓷渗铝复合涂层由于渗铝温度远高于固体渗铝工艺,因此新相种类多,同时其涂层结合强度、热震性能和耐磨性较固体渗铝复合涂层也有显著提高;其耐磨粒磨损性能较基体提高至6.176倍,耐粘着磨损性能(干磨/油磨)较基体提高至6.244倍和10.000倍,均优于固体渗铝复合涂层的4.271倍、3.697倍和9.333倍.

关键词: 纯铜 , 复合涂层 , 渗铝 , 耐磨性

复相陶瓷涂层Al-TiO2-B2O3体系热力学与动力学分析

马壮 , 集兴伟 , 林鹏 , , 李智超

硅酸盐通报

采用Al-TiO2-B2O3反应体系并利用机械合金化(MA)原位合成Al2O3-TiB2复合相,对Al-TiO2-B2O3反应体系标准反应吉布斯自由能(ΔGT)进行计算,并应用Starink法计算其反应活化能 ,计算结果表明:Al2O3和TiB2的生成可能性较大,XRD分析的结果也证实了这一点;利用差示扫描量热分析(DSC)对反应体系进行了研究,分析了Al2O3-TiB2复合相的生成过程;MA 5 h后粉体的Ea为361.35 kJ·mol-1,MA 20 h后粉体的Ea为188.35 kJ·mol-1.

关键词: 陶瓷涂层 , Al2O3-TiB2复合相 , MA , 热力学 , 动力学

自生碳化物颗粒金属堆焊层的耐磨性研究

马壮 , 魏丽凤 , 时海芳 , , 李智超

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2011.01.008

通过在D256焊条药皮中加入钛铁、钒铁、石墨、稀土等,利用焊接电弧冶金反应在金属堆焊层中自发生成碳化物增强颗粒以提高其耐磨性.实验结果表明:含碳化物颗粒的金属堆焊层具有良好的耐磨损性能,其单位面积磨损质量损失仅为D256焊条相应金属堆焊层的约1/3,该耐磨堆焊材料的堆焊层组织为奥氏体组织和弥散分布于基体中的硬质碳化物颗粒,从而有利于显著提高金属堆焊层的抗磨性能.

关键词: 自生碳化物 , 金属堆焊层 , 耐磨性 , 颗粒增强

纯铜热喷涂陶瓷/渗铝复合涂层的制备及耐磨性研究

马壮 , 书琳 , , 李智超

材料导报

基于普通火焰热喷涂技术,制备了铜基陶瓷/渗铝复合涂层.实验表明,XRD分析发现该工艺制备的涂层中有Cu9Al4、Cu5Zn8、Cu3Ti等新相生成;SEM观察到渗铝层部分有γ2相(Cu9 Al4)析出;其渗铝层显微硬度显著提高;该涂层热震次数可达50次以上;未封孔条件下该凃层耐磨性提高到基体的6.18倍;以上各性能均优于纯铜渗铝层和单纯陶瓷涂层.

关键词: 纯铜 , 复合涂层 , 工艺 , 耐磨性

镁合金固相反应复相陶瓷涂层性能对比

, 马壮 , 周鹏 , 李智超

电镀与涂饰

采用固相反应法分别在MB2镁合金基体上制备Al2O3基和SiO2基复相陶瓷涂层,确定了陶瓷涂层的较佳配方如下:SiO2基陶瓷涂层为m(SiO2)∶m(Al2O3)∶m(MgO)∶m(钠长石)=66.8∶13.2∶12∶8,Al2O3基陶瓷涂层为m(A12O3)∶m(SiO2)∶m(MgO)∶m(ZnO)=66∶12∶12∶10,陶瓷料浆与粘接剂质量比为0.5∶1.对所制备的涂层结构,封孔前后涂层的致密性、耐酸性、耐盐水性以及耐磨性进行了测试.结果表明,SiO2基复相陶瓷涂层因在热固化过程中产生大量新相,而提高了涂层的致密性.与镁合金基体相比,封孔后涂层的耐酸性和耐盐水性分别提高了21倍和17倍,相对耐磨性增强了1.94倍,均优于封孔后Al2O3基复相陶瓷涂层的相关性能.

关键词: 镁合金 , 陶瓷涂层 , 固相反应 , 二氧化硅 , 氧化铝

工业纯铜陶瓷/渗铝复合涂层的制备及耐蚀性

马修泉 , , 周鹏 , 李智超

电镀与涂饰

以相同的陶瓷骨料(由TiO2、A12O3和Zn组成),在纯铜基材上分别制备热化学反应法陶瓷涂层和热化学反应陶瓷/渗铝复合涂层,通过X射线衍射和扫描电镜研究了2种涂层的组成和结构,并比较了两者的性能差异.结果表明,热化学反应陶瓷/渗铝复合涂层在热固化过程中除了产生机械和化学结合外,还产生了冶金结合,其致密性、结合强度均较热化学反应法陶瓷涂层优异.相对于基体,热化学反应法陶瓷涂层的耐酸性、耐盐性和耐盐雾腐蚀性分别提高了2.95、5.33和2.15倍,而封孔后的复合涂层则提高了9.78、16.28和5.31倍.

关键词: 纯铜 , 热化学反应 , 陶瓷 , 渗铝 , 复合涂层 , 耐蚀性

含WC颗粒高锰钢堆焊层的组织及耐磨性能

马壮 , 李晓东 , 时海芳 , 李智超 ,

机械工程材料

自制了不同含量及粒径的WC高锰钢焊条,采用火焰堆焊获得了高锰钢堆焊层,运用金相分析、X射线衍射分析、磨损试验等方法研究了WC颗粒含量和粒径对堆焊层组织及耐磨性能的影响。结果表明:堆焊层中WC颗粒与基体界面结合良好,组织为奥氏体枝晶和莱氏体共晶碳化物;随着WC含量的增加,组织由奥氏体等轴晶转变为枝晶,枝晶间合金碳化物及共晶组织随之增多;小粒径颗粒对堆焊层组织的影响略于大粒径颗粒的;WC颗粒显著提高了高锰钢堆焊层的耐磨性能。

关键词: 碳化钨 , 高锰钢 , 堆焊 , 耐磨性能

Q235钢表面金属陶瓷涂层熔覆技术的研究进展

孙方红 , 马壮 , , 石峰力

材料保护

综述了近年来Q235钢表面金属陶瓷涂层制备技术的研究进展,重点介绍了常见的金属陶瓷涂层制备方法如氩弧熔覆、感应熔覆、等离子熔覆、激光熔覆等及其存在的问题,展望了今后的发展方向。

关键词: 金属陶瓷涂层 , Q235钢 , 氩弧熔覆 , 感应熔覆 , 等离子熔覆 , 激光熔覆

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