摩擦堆焊对 CoCrFeMnNi 高熵合金微观组织与腐蚀行为的影响
采用摩擦堆焊(FS)在 304 不锈钢基体上制备 CoCrFeMnNi 高熵合金涂层并研究其微观组织与腐蚀行为。FS 消除枝晶偏析并促进成分均匀化、细化夹杂物,显著降低钝化膜缺陷密度,腐蚀电流密度由铸态的 0.55 μA/cm² 降至 0.11 μA/cm²,点蚀电位由 −120.3 mV 升至 125.7 mV。
展开摘要采用摩擦堆焊(FS)在 304 不锈钢基体上制备 CoCrFeMnNi 高熵合金涂层并研究其微观组织与腐蚀行为。FS 消除枝晶偏析并促进成分均匀化、细化夹杂物,显著降低钝化膜缺陷密度,腐蚀电流密度由铸态的 0.55 μA/cm² 降至 0.11 μA/cm²,点蚀电位由 −120.3 mV 升至 125.7 mV。
展开摘要设计一系列放电等离子烧结(SPS)AlCoCrFeNiTiSi 高熵合金作为先进热障涂层(TBC)粘结层,面向氢燃料推进的高温氧化与腐蚀防护。通过同一名义成分下不同 SPS 条件获得不同相组成的样品,研究相组成与热力学如何控制 1100°C 下 500 h 氧化皮的演变。
展开摘要综述羟基磷灰石(HAp)基复合体系与表面工程路径:系统比较溶胶-凝胶、浸涂、旋涂、磷酸钙沉积、热/等离子喷涂等涂覆方法在结合力、孔隙率、相稳定性、耐蚀耐磨、生物活性与复杂植入体几何适配等标准下的表现,重点关注微波辅助熔覆与微波混合加热的界面扩散、凝固行为与梯度组织,指出现有定量证据不足以得出微波熔覆优于常规工艺的普适结论。
展开摘要本章系统综述工业金属结构(尤其混凝土钢筋)防腐用金属涂层技术,涵盖有机、无机、金属、陶瓷及混合涂层的屏障保护、牺牲阳极与自修复机理,评述纳米技术、智能涂层与聚合物配方的进展,并比较电镀、热喷涂、PVD、CVD等沉积方法,总结建筑、海洋、航空与生物医学领域应用及性能评价,展望多功能环保涂层方向。
展开摘要采用激光熔覆方法在Ti60高温钛合金表面制备Ti-Hf-Mo-Ta-Nb-B涂层,用销盘式摩擦磨损试验和电化学工作站分别评价涂层与基体的耐磨与耐蚀性能。结果显示涂层磨损率为6.28×10−4 mm3/(N·m),仅为基体6.57×10−3的十分之一;在3.5 wt.% NaCl溶液中腐蚀电位−0.3275 V、腐蚀电流密度4.1801×10−6 A·cm−2,均优于基体,性能提升归因于高熵二硼化物(Ti0.2Hf0.2Mo0.2Ta0.2Nb0.2)B2硬质相的形成。
展开摘要采用冷喷涂在AISI 316L不锈钢基体上沉积Al–Al2O3复合涂层,考察Al2O3含量(70、35、30、20 wt.%)对相组成、显微结构、孔隙率、硬度、粗糙度和摩擦学性能的影响。XRD确认仅存在Al与α-Al2O3相,涂层连续,平均厚度68–103 μm,孔隙率不超过2%;30 wt.% Al2O3涂层性能最佳:孔隙率0.48%、马氏硬度1757.6 N/mm²、维氏硬度211.8 HV、Ra 0.955 μm、摩擦系数0.55–0.60。
展开摘要针对超超临界发电蒸汽管道,提出带热障涂层的双管系统,采用基于元素转换和生长应变施加的TGO非线性生长模拟方法,研究700 °C下TGO生长对界面应力和形貌演化的影响。结果表明非线性TGO生长显著提高界面拉压应力,界面形貌变化小,平行界面的横向生长应变主导界面应力与形貌演化,垂直方向贡献有限。
展开摘要采用激光熔覆在45钢表面制备AlCoCrFeNiTi高熵合金涂层,组织为BCC固溶体基体、B2有序析出相及原位Al2O3@TiC核壳纳米颗粒,核壳界面半共格、错配度仅6.43%。涂层平均显微硬度781 HV0.2,约为基体2.3倍,摩擦系数降低31.25%,磨损率仅为基体57.75%,以磨粒磨损为主,强化源于固溶与第二相强化。
展开摘要采用真空电弧熔炼(VAM)预熔加真空感应重熔(VIM)铸造成型的复合方法,制备Ti-Zr-Al-V-Cr高熵合金铸锭,用作NNV-6.6真空电弧沉积系统的阴极靶。通过氧化物陶瓷衬里、将冷却速率降至5–10 °C/s并采用铜底板定向散热与冒口,获得无缺陷、成分均匀(各元素16–27 at.%,显微硬度768–789 HV)的∅80–85 mm铸锭,并在Ti-6Al-4V基体上沉积单层与多层涂层。
展开摘要在6061铝合金表面经浸锌和化学镀镍后电沉积FeCoNiCrMo高熵合金涂层,考察电流密度、镀液pH、温度及Mo添加对形貌、导电性与耐蚀性的影响。在2 A/dm²、pH 2.5、35 °C下涂层致密,电导率达39.59% IACS,腐蚀电流密度5.253×10⁻⁷ A/cm²,并建立了混合熵与耐蚀性的直接关联。
展开摘要采用APS在Inconel 718上制备多层热障涂层:APS NiCrAlY粘结层、HVOF 8YSZ中间层与APS Gd2Zr2O7面层。变化电弧电流550–600 A、H2流量1.1–1.8 L/min(Ar 40 L/min,喷距100 mm)。结果呈非单调关系:550 A/1.5 L/min时孔隙率最低1.0%、压痕抗力最高,拉拔强度27.66 MPa;600 A时孔隙率16.55%、强度17.92 MPa。未评估热导率与热循环性能。
展开摘要采用大气等离子喷涂(APS)在AISI 304不锈钢上制备Al–Ni金属间化合物涂层,使用Ni/Al–Al和Ni5Al–Al粉末混合,Ni含量10–50 wt%,涂层厚度300–900 μm。表征相组成、组织、孔隙率、显微硬度及销盘磨损性能,并建立三维有限元磨损模型。Ni含量提高使硬度从74增至167 HV,5A9涂层磨损损失最低11.2 mg,较5B9降低约76%。
展开摘要对多层DLC/钢涂层体系开展倾斜微冲击试验,模拟高载荷接触中的压剪复合应力。涂层抗失效能力强烈依赖载荷与冲击角:100 mN下各角度均抗侧向剥落;200 mN下70°时10次测试中7次发生剥落;300 mN下中位失效循环数由90°的89次降至70°的14次。倾斜冲击降低疲劳抗力,源于基体变形增强、涂层应变增大及非对称拉压应力加速裂纹萌生与扩展。
展开摘要本章综述了SiC/SiC复合材料上复杂氧化物环境障/热障涂层的最新研究进展,指出部分复杂氧化物具有独特的自愈合性能,可提升涂层力学性能并延长服役寿命,适用于航空航天与核能等极端环境。摘要未提及具体喷涂工艺、工艺参数及测试条件。
展开摘要本文综述冷喷涂在修复与增材制造中的进展。冷喷涂为固态沉积工艺,不熔化粉末即可沉积金属与复合材料,减少氧化、热变形和残余应力,适合恢复损伤部件,并逐层制造复杂几何、梯度材料和混合结构。文章还讨论CSAM沉积策略、原位监测、预测建模及标准化挑战。
展开摘要采用座滴法测量 CMAS 熔体在 YSZ 与 Al₂O₃ 基体上的接触角,研究界面反应对润湿铺展行为的影响,并测定四种 CMAS 熔体中 ZrO₂ 的饱和溶解度。YSZ 上接触角随界面反应持续降低并形成贫 Y ZrO₂;Al₂O₃ 上因钙长石覆盖整个界面、界面达到局部平衡而接触角保持恒定。贫 Y ZrO₂ 的再析出源于界面附近 CMAS 中 ZrO₂ 饱和溶解度下降(CaO、MgO 浓度降低、Y₂O₃ 浓度升高)。
展开摘要采用 HVOF 与等离子喷涂在 SA516 Grade 70 锅炉钢上沉积 Ni–20Cr 及含 40 wt% TiC/TiN 增强的 Ni–20Cr 复合涂层,置于过热器区实际工况(750°C、15 次热循环)考察冲蚀-腐蚀性能。所有涂层显著降低 E-C 退化,TiC 增强涂层抗力最高(HVOF 与等离子喷涂分别降低 95.25% 与 93.85%),归因于更高显微硬度(约 680 HV)、更低孔隙率及 Cr₂O₃、NiTiO₃、NiCr₂O₄ 保护性氧化物的形成。
展开摘要研究超声振动辅助激光定向能量沉积(UV-A LDED)CoCrFeNiTi 高熵合金涂层的热-力学特性。超声振动通过声流与空化增强熔池流动性、促进晶粒细化与热量分布,熔池峰值中心温度更高且热梯度与冷却速率降低;纳米硬度与磨损测试显示局部力学特性与表面耐久性改善,SEM 证实组织形貌显著增强。
展开摘要对比 DCMS、HiPIMS 与双极 HiPIMS 三种磁控溅射沉积铬薄膜在 400–800℃ 空气中的热氧化行为。初始金属结构影响氧传输与氧化铬层发育:开放柱状膜氧化更早、生成更厚但有序度低的氧化铬;致密膜氧化延迟、生成更薄更均匀有序的 Cr₂O₃ 层。氧化伴随弹性硬化,调控初始结构可控制保护性氧化铬层的质量。
展开摘要研究 Colmonoy 56 基 NiCrSiFeB 硬面层经 Al/Ti/Nb/Hf/Mo 改性后的微观组织与可加工性关联。Al、Ti 促进长条/枝晶析出物,增大切削力与刀具磨损;Nb 改性综合加工响应最优。硬质相尺寸/形状/分布离散度与切削响应相关,切削力斜率与刀具后刀面磨损强相关;Nb 改性等离子熔覆层在保持耐磨性的同时改善了可加工性。
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