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以TC4钛合金粗粉为原料不同工艺制备涂层的耐腐蚀与耐磨性能
1
作者
汤军辉
段峻
纪秀林
《机械工程材料》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期74-83,共10页
以粒径为53~106μm的TC4钛合金粗粉为原料,分别采用超音速火焰喷涂、大气等离子喷涂、激光熔覆及对超音速火焰喷涂涂层进行激光重熔等4种工艺在AA1060铝基体和Q235钢基体表面制备TC4钛合金涂层,对比研究了不同工艺下涂层的物相组成、微...
以粒径为53~106μm的TC4钛合金粗粉为原料,分别采用超音速火焰喷涂、大气等离子喷涂、激光熔覆及对超音速火焰喷涂涂层进行激光重熔等4种工艺在AA1060铝基体和Q235钢基体表面制备TC4钛合金涂层,对比研究了不同工艺下涂层的物相组成、微观结构、耐腐蚀性能与耐磨性能。结果表明:超音速火焰喷涂涂层和大气等离子喷涂涂层主要以α相为主,等离子喷涂涂层还含有一定量的TiO相,这2种涂层与基体的结合方式为机械结合,孔隙率较高;铝基体表面激光熔覆涂层和激光重熔超音速火焰喷涂涂层的主要物相为α相,而Q235钢基体表面则为β相,这2种涂层与基体的结合方式均为冶金结合,结构更加致密,晶粒更加细小,孔隙率极低。大气等离子喷涂涂层的平均硬度可达476 HV,约为超音速火焰喷涂涂层的2倍,激光熔覆涂层和激光重熔超音速火焰喷涂涂层的平均硬度分别超过550,600 HV;Q235钢基体表面涂层的硬度高于铝基体表面的涂层。大气等离子喷涂涂层的平均结合强度均约为30 MPa,比超音速火焰喷涂涂层高30%以上。在质量分数3.5%NaCl溶液中4种涂层按照自腐蚀电流密度从小到大的顺序依次为激光熔覆涂层、大气等离子喷涂涂层、激光重熔超音速火焰喷涂涂层、超音速火焰喷涂涂层。在铝基体表面,激光熔覆涂层的摩擦因数最小,大气等离子喷涂涂层的磨损率最小;在钢基体表面,激光重熔超音速火焰喷涂涂层的摩擦因数最小,激光重熔超音速火焰喷涂涂层和大气等离子喷涂涂层的磨损率相近,且小于其他2种涂层。大气等离子喷涂技术在采用粗粉制备TC4钛合金涂层方面具有最佳的性能与成本优势。
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关键词
钛合金涂层
粗粉
激光熔覆
热喷涂
激光重熔
耐磨和耐腐蚀性能
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职称材料
激光熔覆TiZrHfCrMoW涂层在大气和模拟体液环境下的摩擦磨损行为
被引量：
7
2
作者
湛思唯
汤军辉
+1 位作者
王奉涛
纪秀林
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期29-37,共9页
目的提高钛合金表面耐磨性。方法采用激光熔覆技术在TC4基体表面制备TiZrHfCrMoW涂层,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等分析涂层的相组成和显微组织结构。联合电化学工作站和摩擦磨损试验仪,分别在大气和37℃的0.9%NaCl模...
目的提高钛合金表面耐磨性。方法采用激光熔覆技术在TC4基体表面制备TiZrHfCrMoW涂层,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等分析涂层的相组成和显微组织结构。联合电化学工作站和摩擦磨损试验仪,分别在大气和37℃的0.9%NaCl模拟体液环境条件下,研究Ti ZrHfCrMoW高熵合金(HEA)涂层与TC4合金的摩擦磨损行为。结果激光熔覆HEA涂层均匀致密,无明显缺陷,主要由2种BCC相及1种未知相组成,涂层平均硬度为584.6HV0.2,约为TC4基材硬度的1.6倍。在空气中滑动时,HEA涂层在0.3、0.5、1N下的磨损率均比TC4基体低,且涂层的磨损率随载荷的增加而增加,TC4的磨损率则相反。在(37±0.5)℃的0.9%NaCl溶液中,0.5N载荷下TC4的磨损率是HEA涂层的6倍。HEA涂层与TC4钛合金基体相比,具有更高的自腐蚀电位和更低的腐蚀电流密度。模拟体液环境下HEA涂层的主要磨损机制为逐层剥落和腐蚀磨损。结论激光熔覆HEA涂层可以有效提高TC4合金的耐磨损及耐腐蚀性能。
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关键词
激光熔覆
高熵合金
摩擦磨损
腐蚀磨损
模拟体液
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职称材料
题名
以TC4钛合金粗粉为原料不同工艺制备涂层的耐腐蚀与耐磨性能
1
作者
汤军辉
段峻
纪秀林
机构
杭州唯精医疗机器人有限公司
汕头大学机械工程系
中国石油化工股份
有限公司
长岭分
公司
出处
《机械工程材料》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期74-83,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(51875169)
汕头大学卓越人才计划项目(NTF21011)。
文摘
以粒径为53~106μm的TC4钛合金粗粉为原料,分别采用超音速火焰喷涂、大气等离子喷涂、激光熔覆及对超音速火焰喷涂涂层进行激光重熔等4种工艺在AA1060铝基体和Q235钢基体表面制备TC4钛合金涂层,对比研究了不同工艺下涂层的物相组成、微观结构、耐腐蚀性能与耐磨性能。结果表明:超音速火焰喷涂涂层和大气等离子喷涂涂层主要以α相为主,等离子喷涂涂层还含有一定量的TiO相,这2种涂层与基体的结合方式为机械结合,孔隙率较高;铝基体表面激光熔覆涂层和激光重熔超音速火焰喷涂涂层的主要物相为α相,而Q235钢基体表面则为β相,这2种涂层与基体的结合方式均为冶金结合,结构更加致密,晶粒更加细小,孔隙率极低。大气等离子喷涂涂层的平均硬度可达476 HV,约为超音速火焰喷涂涂层的2倍,激光熔覆涂层和激光重熔超音速火焰喷涂涂层的平均硬度分别超过550,600 HV;Q235钢基体表面涂层的硬度高于铝基体表面的涂层。大气等离子喷涂涂层的平均结合强度均约为30 MPa,比超音速火焰喷涂涂层高30%以上。在质量分数3.5%NaCl溶液中4种涂层按照自腐蚀电流密度从小到大的顺序依次为激光熔覆涂层、大气等离子喷涂涂层、激光重熔超音速火焰喷涂涂层、超音速火焰喷涂涂层。在铝基体表面,激光熔覆涂层的摩擦因数最小,大气等离子喷涂涂层的磨损率最小;在钢基体表面,激光重熔超音速火焰喷涂涂层的摩擦因数最小,激光重熔超音速火焰喷涂涂层和大气等离子喷涂涂层的磨损率相近,且小于其他2种涂层。大气等离子喷涂技术在采用粗粉制备TC4钛合金涂层方面具有最佳的性能与成本优势。
关键词
钛合金涂层
粗粉
激光熔覆
热喷涂
激光重熔
耐磨和耐腐蚀性能
Keywords
titanium alloy coating
coarse powder
laser cladding
thermal spraying
laser remelting
corrosion and wear resistance
分类号
TG113 [金属学及工艺—物理冶金]
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职称材料
题名
激光熔覆TiZrHfCrMoW涂层在大气和模拟体液环境下的摩擦磨损行为
被引量：
7
2
作者
湛思唯
汤军辉
王奉涛
纪秀林
机构
汕头大学工学院
杭州唯精医疗机器人有限公司
出处
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期29-37,共9页
基金
李嘉诚基金会交叉研究资助项目(2020LKSFG01D)
广东省高校创新团队项目(2020KCXTD012)。
文摘
目的提高钛合金表面耐磨性。方法采用激光熔覆技术在TC4基体表面制备TiZrHfCrMoW涂层,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等分析涂层的相组成和显微组织结构。联合电化学工作站和摩擦磨损试验仪,分别在大气和37℃的0.9%NaCl模拟体液环境条件下,研究Ti ZrHfCrMoW高熵合金(HEA)涂层与TC4合金的摩擦磨损行为。结果激光熔覆HEA涂层均匀致密,无明显缺陷,主要由2种BCC相及1种未知相组成,涂层平均硬度为584.6HV0.2,约为TC4基材硬度的1.6倍。在空气中滑动时,HEA涂层在0.3、0.5、1N下的磨损率均比TC4基体低,且涂层的磨损率随载荷的增加而增加,TC4的磨损率则相反。在(37±0.5)℃的0.9%NaCl溶液中,0.5N载荷下TC4的磨损率是HEA涂层的6倍。HEA涂层与TC4钛合金基体相比,具有更高的自腐蚀电位和更低的腐蚀电流密度。模拟体液环境下HEA涂层的主要磨损机制为逐层剥落和腐蚀磨损。结论激光熔覆HEA涂层可以有效提高TC4合金的耐磨损及耐腐蚀性能。
关键词
激光熔覆
高熵合金
摩擦磨损
腐蚀磨损
模拟体液
Keywords
laser cladding
high entropy alloy
friction and wear
tribocorrosion
simulated body fluid
分类号
V261.8 [航空宇航科学与技术—航空宇航制造工程]
TH117 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
以TC4钛合金粗粉为原料不同工艺制备涂层的耐腐蚀与耐磨性能
汤军辉
段峻
纪秀林
《机械工程材料》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
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职称材料
2
激光熔覆TiZrHfCrMoW涂层在大气和模拟体液环境下的摩擦磨损行为
湛思唯
汤军辉
王奉涛
纪秀林
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
7
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职称材料
已选择
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