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超音速火焰喷涂微、纳米结构WC-10Co4Cr涂层及其性能 被引量：18
1
作者 陈小明 周夏凉 +6 位作者 吴燕明 王莉容 赵坚 毛鹏展 伏利 马红海 赵鹏 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期52-56,共5页
采用超音速火焰(HVOF)喷涂技术在06Cr13Ni4Mo不锈钢基体上分别制备了微米和纳米结构WC-10Co4Cr涂层。通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征和分析了不同结构WC-10Co4Cr涂层的物相组成、微观组织结构,并对涂层的显微硬度、孔... 采用超音速火焰(HVOF)喷涂技术在06Cr13Ni4Mo不锈钢基体上分别制备了微米和纳米结构WC-10Co4Cr涂层。通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征和分析了不同结构WC-10Co4Cr涂层的物相组成、微观组织结构,并对涂层的显微硬度、孔隙率、结合强度、抗冲蚀性能进行了对比,探讨了涂层泥沙冲蚀机理。结果表明:HVOF制备的纳米结构WC-10Co4Cr涂层组织致密,孔隙率更低,涂层的显微硬度、结合强度高于微米涂层,冲蚀质量损失量也小于微米涂层;纳米结构细化了涂层晶粒,增强了涂层的显微硬度和韧性,提高了涂层的抗微切削和抗疲劳剥落性能,有利于涂层的抗泥沙冲蚀性能。 展开更多
关键词 超音速火焰喷涂 WC-10Co4Cr 微米结构涂层 纳米结构涂层 泥沙冲蚀
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HVOF制备纳米WC-10Co4Cr涂层的微观组织及抗冲蚀性能 被引量：8
2
作者 周夏凉 陈小明 +4 位作者 吴燕明 赵坚 刘伟 毛鹏展 王莉容 《粉末冶金材料科学与工程》 EI 北大核心 2018年第2期124-129,共6页
为提高水轮机表面抗泥沙冲蚀性能,本实验采用超音速火焰喷涂技术(HVOF)在不锈钢(0Cr13Ni5Mo)基体上分别制备微米和纳米结构的WC-10Co4Cr涂层。通过扫描电子显微镜(SEM)分析不同结构WC-10Co4Cr粉末和涂层的微观组织结构,并对涂层的显微... 为提高水轮机表面抗泥沙冲蚀性能,本实验采用超音速火焰喷涂技术(HVOF)在不锈钢(0Cr13Ni5Mo)基体上分别制备微米和纳米结构的WC-10Co4Cr涂层。通过扫描电子显微镜(SEM)分析不同结构WC-10Co4Cr粉末和涂层的微观组织结构,并对涂层的显微硬度、结合强度和抗冲蚀性能进行对比,探讨涂层泥沙冲蚀机理。结果表明:HVOF制备的纳米结构WC-10Co4Cr涂层组织致密,涂层的显微硬度、结合强度高于微米涂层,冲蚀质量损失远小于微米涂层;纳米结构可细化涂层晶粒,增强涂层的显微硬度和韧性,提高涂层的抗微切削和抗疲劳剥落性能,有利于涂层的抗泥沙冲蚀性能。 展开更多
关键词 超音速火焰喷涂 WC-10Co4Cr 微米结构涂层 纳米结构涂层 泥沙冲蚀
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喷涂角度对内孔HVOF制备纳米WC-10Co4Cr涂层组织及抗泥沙冲蚀性能的影响 被引量：4
3
作者 张磊 曹文菁 +3 位作者 霍嘉翔 张凯 PANDEY Roshan 陈小明 《稀有金属与硬质合金》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期52-58,共7页
采用内孔氧-丙烷超音速火焰喷涂(HVOF)技术在ZG0Cr13Ni5Mo不锈钢基材表面制备纳米WC-10Co4Cr涂层,研究了45°和90°两种内孔喷枪的喷涂角度对涂层组织和性能的影响。采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了不同喷涂... 采用内孔氧-丙烷超音速火焰喷涂(HVOF)技术在ZG0Cr13Ni5Mo不锈钢基材表面制备纳米WC-10Co4Cr涂层,研究了45°和90°两种内孔喷枪的喷涂角度对涂层组织和性能的影响。采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了不同喷涂角度下涂层的物相组成和微观组织,通过金相显微镜和维氏硬度计测定了涂层的孔隙率和显微硬度,利用粗糙度仪和光学轮廓仪表征了涂层表面的粗糙度及三维形貌,并利用冲蚀磨损试验机对比研究了基材与涂层的抗泥沙冲蚀性能。结果表明:45°和90°两种内孔喷枪所制备纳米WC-10Co4Cr涂层主要成分均为WC、W_(2)C和非晶态CoCr合金相,小角度喷涂易导致条状孔隙缺陷的产生。两组涂层的孔隙率均随喷涂角度的减小而增大;显微硬度随着喷涂角度的降低而下降,两组涂层均在垂直喷涂时达到最高硬度值,分别为1313 HV_(0.2)和1383 HV_(0.2);表面粗糙度随着喷涂角度的减小而升高;抗泥沙冲蚀性能随喷涂角度的增大而提高,两组涂层均在垂直喷涂时获得最高的抗冲蚀性能,分别是基材的7.12倍和5.39倍。内孔HVOF在40°以上的喷涂角度下所制备涂层可保持较好的组织性能,适合工件狭小内空间的喷涂强化。 展开更多
关键词 纳米WC-10Co4Cr涂层 超音速火焰喷涂(HVOF) 内孔喷枪 喷涂角度 微观组织 显微硬度 泥沙冲蚀
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工艺参数对氧-丙烷超音速火焰喷涂纳米WC-CoCr涂层组织及性能的影响 被引量：4
4
作者 张磊 霍嘉翔 +4 位作者 赵坚 伏利 ROSHAN Pandey 刘德有 陈小明 《稀有金属与硬质合金》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期15-22,共8页
采用氧-丙烷超音速火焰喷涂技术在ZG06Cr13Ni5Mo不锈钢基材表面制备了纳米WC-10Co4Cr涂层,研究了工艺参数对涂层组织及性能的影响。利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分别表征了涂层的物相成分和微观组织,采用维氏硬度计和金... 采用氧-丙烷超音速火焰喷涂技术在ZG06Cr13Ni5Mo不锈钢基材表面制备了纳米WC-10Co4Cr涂层,研究了工艺参数对涂层组织及性能的影响。利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分别表征了涂层的物相成分和微观组织,采用维氏硬度计和金相分析仪分别测定了涂层显微硬度和孔隙率。在料浆冲蚀条件下测试了涂层的抗泥沙冲蚀磨损性能,并分析了纳米WC-10Co4Cr涂层的冲蚀磨损机制。结果表明:不同工艺条件下制备的纳米WC-10Co4Cr涂层的主要物相为WC、W_(2)C和非晶态CoCr,物相含量受丙烷流量的影响较大。涂层主要由多尺度的微米-纳米WC硬质颗粒和CoCr合金粘结相组成,同时含有一定的微观孔洞、缝隙等缺陷。涂层孔隙率随丙烷流量和喷涂角度的增大而降低,而随送粉速率和喷涂距离的增大先降低后提高;涂层的显微硬度随丙烷流量、送粉速率和喷涂距离的增大先提高后降低,而随喷涂角度的增大而提高。最佳喷涂工艺条件为:丙烷流量68 L/min,送粉速率45~55 g/min,喷涂距离250 mm,喷涂角度90°。纳米WC-10Co4Cr涂层抗泥沙冲蚀性能最大可达不锈钢基材的14.26倍,冲蚀磨损机制主要为交变应力下的疲劳剥落。 展开更多
关键词 纳米涂层 WC-10Co4Cr 氧-丙烷超音速火焰喷涂 孔隙率 显微硬度 泥沙冲蚀
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基于CFD的开式循环凝汽器内固液两相冲蚀特性研究 被引量：1
5
作者 刘志勇 杨建明 《汽轮机技术》 北大核心 2019年第3期181-185,共5页
凝汽器性能的优劣对机组的经济性影响很大,冲蚀泄漏是造成凝汽器性能下降的一个重要原因,对采用开式循环的凝汽器,水流挟沙是冲蚀凝汽器的主要原因,因此揭示泥沙冲蚀规律对于预防以及处理泄漏问题非常有帮助。实际中凝汽器设备庞大,完... 凝汽器性能的优劣对机组的经济性影响很大,冲蚀泄漏是造成凝汽器性能下降的一个重要原因,对采用开式循环的凝汽器,水流挟沙是冲蚀凝汽器的主要原因,因此揭示泥沙冲蚀规律对于预防以及处理泄漏问题非常有帮助。实际中凝汽器设备庞大,完整的模拟计算计算机目前难以实现,且复杂环境下在线监测技术不成熟。为此,在保证流动符合实际的情况下建立凝汽器简化模型,用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)对挟沙水流在凝汽器中的冲蚀进行数值模拟计算,基于CFD解分析凝汽器入水室和冷却水管的磨损特性并给予解释。 展开更多
关键词 凝汽器 固液两相流 泥沙冲蚀 计算流体力学(CFD)
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超音速火焰喷涂纳米结构WC-10Co4Cr层不同流速下的耐冲蚀性能
6
作者 陈小明 周夏凉 +5 位作者 王莉容 赵坚 毛鹏展 伏利 刘伟 孟金博 《材料保护》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期4-7,共4页
为了改善不同水流速度下水轮机过流部件的抗冲蚀性能,采用超音速火焰喷涂(HVOF)技术在不锈钢(0Cr13Ni4Mo)表面制备了纳米粉末WC-10Co4Cr喷涂层。通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对喷涂层的物相、组织结构进行了分析,并对其... 为了改善不同水流速度下水轮机过流部件的抗冲蚀性能,采用超音速火焰喷涂(HVOF)技术在不锈钢(0Cr13Ni4Mo)表面制备了纳米粉末WC-10Co4Cr喷涂层。通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对喷涂层的物相、组织结构进行了分析,并对其显微硬度、孔隙率、结合强度等性能进行了研究,探讨了其不同流速下的冲蚀性能。结果表明:WC-10Co4Cr喷涂层组织致密,孔隙率为0.61%,结合强度为73 MPa,显微硬度为1 410HV2 N;在含有泥沙流水的作用下,流速越快,喷涂层和基体的失重速率也越快,慢速下的喷涂层冲蚀失效机制以沙粒微切削和犁削为主,高速下除了微切削和犁削外,还包括沙粒冲击引起的疲劳剥落。 展开更多
关键词 超音速火焰喷涂 纳米WC-10C04Cr粉末 不同水流速 泥沙冲蚀
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喷涂距离对内孔HVOF喷涂纳米WC-10Co4Cr涂层组织及抗泥沙冲蚀性能的影响 被引量：2
7
作者 张磊 张凯 +2 位作者 霍嘉翔 ROSHAN Pandey 陈小明 《稀有金属与硬质合金》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期36-43,共8页
利用内孔氧-丙烷超音速火焰喷涂技术在ZG0Cr13Ni5Mo不锈钢基材表面制备纳米WC-10Co4Cr涂层,分别通过45°和90°两种内孔喷枪研究了喷涂距离对涂层宏/微观组织及抗泥沙冲蚀性能的影响。采用X射线衍射仪(XRD)测试分析了涂层的物... 利用内孔氧-丙烷超音速火焰喷涂技术在ZG0Cr13Ni5Mo不锈钢基材表面制备纳米WC-10Co4Cr涂层,分别通过45°和90°两种内孔喷枪研究了喷涂距离对涂层宏/微观组织及抗泥沙冲蚀性能的影响。采用X射线衍射仪(XRD)测试分析了涂层的物相成分,利用扫描电子显微镜(SEM)观察了涂层截面的微观形貌,并结合金相显微镜分析了孔隙率;通过维氏硬度计测试了涂层的显微硬度,利用粗糙度仪和光学轮廓仪表征了涂层表面的粗糙度及三维形貌;采用泥沙冲蚀磨损试验机对比研究了涂层与不锈钢基材的抗泥沙冲蚀性能,并结合SEM分析了冲蚀磨损机理。研究发现,45°和90°两种内孔喷枪所制备纳米WC-10Co4Cr涂层主要物相成分均为WC、W_(2)C和非晶态CoCr合金相,未受到喷涂距离的影响。短喷涂距离会导致涂层孔隙缺陷的产生,孔隙率随着喷涂距离的增大先下降后上升。喷涂距离对90°喷枪所制备涂层显微硬度的影响较小,而45°喷枪在喷涂距离增大到150 mm以后涂层硬度有下降趋势,两者最高硬度分别为1343.1 HV0.2和1275.4 HV0.2;对于两种喷枪,短喷涂距离会导致涂层表面产生凸起团聚颗粒,粗糙度随着喷涂距离的增大而降低。涂层抗泥沙冲蚀性能随喷涂距离的增大先升高而后逐渐下降,45°和90°内孔喷枪喷距分别为200 mm和250 mm时所制备涂层的抗泥沙冲蚀性能达到最高,分别是基材的7.03倍和8.05倍。WC-10Co4Cr涂层的泥沙冲蚀磨损机制主要是交变应力下的疲劳剥落,基材则为均匀的泥沙微切削。 展开更多
关键词 内孔HVOF 喷涂距离 喷涂角度 纳米WC-10Co4Cr涂层 抗泥沙冲蚀性能 冲蚀机理
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微纳米WC-10Co4Cr涂层在NaCl介质中的抗泥沙冲蚀性能研究 被引量：5
8
作者 黄炎 丁彰雄 +2 位作者 喻仲昆 熊庭 柯杜 《热喷涂技术》 2019年第4期16-24,共9页
采用超音速火焰喷涂(HVOF)工艺制备了微纳米、纳米和普通结构WC-10Co4Cr金属陶瓷涂层,测量了涂层的显微硬度、孔隙率和开裂韧性,分析了三种WC-10Co4Cr涂层在3.5wt%NaCl溶液中的腐蚀电位和腐蚀电流密度,研究了喷涂层在NaCl介质中的抗泥... 采用超音速火焰喷涂(HVOF)工艺制备了微纳米、纳米和普通结构WC-10Co4Cr金属陶瓷涂层,测量了涂层的显微硬度、孔隙率和开裂韧性,分析了三种WC-10Co4Cr涂层在3.5wt%NaCl溶液中的腐蚀电位和腐蚀电流密度,研究了喷涂层在NaCl介质中的抗泥沙冲蚀性能,并探讨了涂层在NaCl介质中的泥沙冲蚀机理。结果表明:微纳米WC-10Co4Cr涂层具有最优异的电化学性能;相比于纳米、微米涂层,微纳米涂层的抗泥沙冲蚀磨损性能分别提高了38%和78%。微纳米WC-10Co4Cr涂层致密的组织结构、高显微硬度(1126HV0.3)和高开裂韧性(4.66MPa·m1/2)有效减弱了泥沙冲蚀过程中的机械冲刷作用和电化学腐蚀作用。 展开更多
关键词 WC-10Co4Cr NACL溶液 微纳米涂层 泥沙冲蚀磨损
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CrMoV和CrNi堆焊涂层耐泥沙冲蚀磨损性能研究 被引量：3
9
作者 赵建华 赵占西 +2 位作者 杨顺贞 陆晓 周翔 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期125-128,共4页
利用自制的冲蚀磨损试验装置,对水力机械过流部件堆焊修复中常用的CrMoV和CrNi合金堆焊涂层进行了液固两相流冲蚀磨损性能研究。结果表明:在低角度冲蚀磨损条件下,CrMoV合金堆焊涂层表现出优于CrNi合金堆焊涂层的耐泥沙冲蚀磨损性能,堆... 利用自制的冲蚀磨损试验装置,对水力机械过流部件堆焊修复中常用的CrMoV和CrNi合金堆焊涂层进行了液固两相流冲蚀磨损性能研究。结果表明:在低角度冲蚀磨损条件下,CrMoV合金堆焊涂层表现出优于CrNi合金堆焊涂层的耐泥沙冲蚀磨损性能,堆焊层硬度是耐泥沙冲蚀磨损的主要因素;在高角度冲蚀磨损条件下,CrNi合金堆焊涂层表现出比CrMoV合金堆焊涂层更好的耐泥沙冲蚀磨损性能,堆焊层组织的断裂韧性是主要因素;冲蚀磨损量随冲蚀速率增加而显著增加,冲蚀磨损率取决于冲蚀磨粒的能量。 展开更多
关键词 堆焊 泥沙冲蚀磨损 硬度 断裂韧性 冲蚀速率
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