不锈钢表面金属陶瓷涂层技术
金属表面处理中的陶瓷漆涂装技术

金属表面处理中的陶瓷漆涂装技术1. 背景金属材料在现代工业中占据着重要地位,广泛应用于航空、汽车、建筑、船舶等领域然而,金属材料在使用过程中易受到环境因素的影响,导致其表面发生腐蚀、氧化等现象,从而影响其使用寿命和性能因此,金属表面的处理和涂装技术在工业生产中具有重要的意义陶瓷漆涂装技术作为一种先进的金属表面处理技术,具有耐磨、耐腐蚀、耐高温等优良性能,得到了广泛的应用2. 陶瓷漆涂装技术概述陶瓷漆涂装技术是一种将陶瓷颗粒均匀分散在涂料中,形成陶瓷漆,然后将其涂装在金属表面,经过固化、烧结等过程形成一层陶瓷涂层的方法陶瓷漆涂装技术主要包括陶瓷涂料的制备、涂装工艺、固化与烧结等步骤3. 陶瓷涂料的制备陶瓷涂料的制备是陶瓷漆涂装技术的关键环节陶瓷涂料主要由陶瓷颗粒、树脂、溶剂、助剂等组成陶瓷颗粒是涂料中的主要成分,其性能直接影响涂层的性能陶瓷颗粒应具有高硬度、高纯度、良好的热稳定性等特点树脂作为粘结剂,用于将陶瓷颗粒粘结在一起,形成均匀的涂层常用的树脂有环氧树脂、聚酯树脂、丙烯酸树脂等溶剂用于调节涂料的粘度,使其具有良好的涂装性能助剂包括分散剂、流平剂、干燥剂等,用于改善涂料的性能和施工过程4. 涂装工艺涂装工艺是陶瓷漆涂装技术中的重要环节,直接影响涂层的质量涂装工艺主要包括预处理、涂装、干燥、固化等步骤4.1 预处理预处理是指在涂装前对金属表面进行清洗、去油、除锈等处理,以提高涂层与金属表面的附着力常用的预处理方法有喷砂、抛光、化学清洗等4.2 涂装涂装是将陶瓷漆均匀涂布在金属表面的过程涂装方法有刷涂、喷涂、浸涂、电镀等根据陶瓷漆的性质和涂装要求选择合适的涂装方法4.3 干燥干燥是指在涂装后,通过加热、通风等手段使陶瓷漆中的溶剂挥发,形成固态涂层的过程干燥温度和时间根据涂料的性质和涂层的厚度进行调整4.4 固化固化是指通过加热、辐射等方式使陶瓷漆中的树脂发生交联反应,形成坚硬的陶瓷涂层的过程固化温度和时间根据涂料的性质和涂层的厚度进行调整5. 陶瓷漆涂层的性能及应用陶瓷漆涂层具有耐磨、耐腐蚀、耐高温、绝缘性能好等优点,广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑材料、电子产品等领域陶瓷漆涂层能够有效提高金属表面的性能,延长其使用寿命,提高产品质量和竞争力本文节选自整篇文章,大约涵盖了前30%的内容接下来的部分将详细介绍陶瓷漆涂装技术的具体应用实例、优缺点分析以及发展趋势等方面的内容陶瓷漆涂装技术的应用实例6. 航空航天领域在航空航天领域,陶瓷漆涂装技术得到了广泛应用飞机部件如涡轮叶片、机身、起落架等,在高温、高压、高速等极端环境下工作,对涂层提出了极高的要求陶瓷漆涂层能够提供良好的耐高温、耐磨损性能,有效提高飞机部件的使用寿命和性能例如,某型战斗机使用陶瓷漆涂装技术对其高温部件进行涂装,提高了其耐高温性能,延长了使用寿命7. 汽车制造领域汽车制造领域对涂层的要求主要有耐磨、耐腐蚀、抗紫外线等陶瓷漆涂层具有良好的耐磨性和抗紫外线性能,可有效提高汽车零部件的使用寿命例如,汽车引擎部件、排气系统、车身等,通过陶瓷漆涂装技术,可以提高其耐磨性和抗腐蚀性,延长其使用寿命8. 建筑材料领域在建筑材料领域,陶瓷漆涂装技术也得到了广泛应用陶瓷漆涂层具有良好的耐磨、耐腐蚀性能,可提高建筑材料的使用寿命例如,陶瓷漆涂装技术应用于建筑外墙、地面、屋顶等,可以提高其耐磨、耐腐蚀性能,延长其使用寿命9. 电子产品领域电子产品领域对涂层的要求主要有绝缘性能、耐磨性等陶瓷漆涂层具有良好的绝缘性能和耐磨性,可提高电子产品的性能和寿命例如,陶瓷漆涂装技术应用于电子设备的散热片、线路板等,可以提高其绝缘性能和耐磨性,延长其使用寿命以上内容为文章的第二部分,大约涵盖了文章内容的30%接下来的部分将详细分析陶瓷漆涂装技术的优缺点,以及其发展趋势等方面的内容陶瓷漆涂装技术的优缺点分析10. 优点陶瓷漆涂装技术具有以下优点:1.耐磨性好:陶瓷漆涂层具有高硬度,能够抵抗磨损和刮擦,提高金属表面的耐磨性能2.耐腐蚀性好:陶瓷漆涂层具有良好的耐腐蚀性能,能够抵抗酸碱、盐水等化学物质的侵蚀,延长金属材料的使用寿命3.耐高温性能:陶瓷漆涂层能够在高温环境下保持稳定,不发生软化、挥发等现象,适用于高温部件的涂装4.绝缘性能好:陶瓷漆涂层具有良好的绝缘性能,适用于电子、电气等领域的涂装5.环保性能:陶瓷漆涂层采用环保材料,不含有害物质,对环境和人体健康无害6.涂层寿命长:陶瓷漆涂层具有良好的附着力和耐久性,使用寿命长,减少了涂装次数和维护成本11. 缺点陶瓷漆涂装技术也存在以下缺点:1.施工难度大:陶瓷漆涂层对施工环境要求较高,需要控制温度、湿度等条件,施工难度较大2.成本较高:陶瓷漆涂层的原材料和施工成本较高,导致整体成本较高3.涂层厚度受限:陶瓷漆涂层的厚度受到一定限制,无法涂装过厚的涂层4.脆性较大:陶瓷漆涂层具有一定的脆性,容易产生裂纹和剥落5.施工技术要求高:陶瓷漆涂装技术对施工人员的要求较高,需要具备专业的技术和经验以上内容为文章的第三部分,详细分析了陶瓷漆涂装技术的优缺点接下来的部分将探讨陶瓷漆涂装技术的发展趋势陶瓷漆涂装技术的发展趋势12. 发展趋势1.环保化:随着环保意识的不断提高,陶瓷漆涂装技术将朝着环保化的方向发展研发新型环保陶瓷漆,减少对环境和人体健康的危害2.高性能化:随着工业发展的需求,陶瓷漆涂装技术将朝着高性能化的方向发展,提高涂层的耐磨性、耐腐蚀性、耐高温性等性能3.智能化:陶瓷漆涂装技术将结合智能化技术,实现自动化、智能化的涂装过程,提高生产效率和涂层质量4.多功能化:陶瓷漆涂装技术将开发具有多种功能于一体的涂层,满足不同领域的需求5.纳米技术应用:纳米技术的应用将推动陶瓷漆涂装技术的发展,提高涂层的性能和施工效果6.延长涂层寿命:通过改进陶瓷漆的配方和施工技术,延长涂层的寿命,减少维护成本以上内容为文章的第四部分,详细探讨了陶瓷漆涂装技术的发展趋势整篇文章已全部完成。
金属表面处理的工艺改进与技术应用

金属表面处理的工艺改进与技术应用金属表面处理技术是金属加工的重要环节,它直接影响着金属产品的质量、性能和使用寿命。
本文将详细探讨几种常见的金属表面处理工艺的改进与技术应用。
1. 喷涂技术喷涂技术是在金属表面形成一层保护层,以防止金属腐蚀和提高金属表面的耐磨性。
目前,喷涂技术已经发展出了多种方法,如空气喷涂、高压喷涂、等离子喷涂和激光喷涂等。
1.1 空气喷涂空气喷涂是利用压缩空气将涂料雾化成小颗粒,然后喷射到金属表面上。
这种方法设备简单,操作方便,适用于各种形状的金属表面处理。
但是,空气喷涂的涂层厚度均匀性较差,而且涂料利用率低。
1.2 高压喷涂高压喷涂是利用高压将涂料雾化成极细的颗粒,使其能够更好地覆盖金属表面,形成均匀的涂层。
与空气喷涂相比,高压喷涂的涂层质量更高,涂料利用率也更高。
1.3 等离子喷涂等离子喷涂是利用等离子弧将涂料加热至熔融状态,然后喷射到金属表面上。
这种方法可以获得高性能的涂层,如陶瓷涂层、金属陶瓷复合涂层等。
但是,等离子喷涂设备成本较高,操作复杂。
1.4 激光喷涂激光喷涂是利用激光束将涂料熔化,然后喷射到金属表面上。
这种方法可以获得高质量、高性能的涂层,但是设备成本极高,操作复杂,适用于小批量、高精度的金属表面处理。
2. 电镀技术电镀技术是在金属表面沉积一层金属,以提高金属的耐腐蚀性、耐磨性和装饰性。
电镀技术已经发展出了多种方法,如传统电镀、脉冲电镀和电化学镀等。
2.1 传统电镀传统电镀是在含有金属离子的溶液中,通过外加电流,使金属离子在金属表面上沉积形成金属层。
这种方法操作简单,成本低,但是镀层质量较差,生产效率低。
2.2 脉冲电镀脉冲电镀是在电镀过程中,通过改变电流的脉冲宽度和脉冲频率,以提高镀层的质量。
与传统电镀相比,脉冲电镀可以获得更均匀、更致密的镀层,提高生产效率。
2.3 电化学镀电化学镀是利用电化学反应,在金属表面沉积金属。
这种方法可以在复杂形状的金属表面上获得均匀的金属层,适用于小批量、高精度的金属表面处理。
不锈钢 耐高温的表面预处理

不锈钢耐高温的表面预处理有多种方法,以下是其中几种常用的方法:
1. 喷丸处理:通过喷丸处理,可以在不锈钢表面形成一层均匀的硬化层,从而提高其耐高温性能。
2. 热处理:通过热处理,可以提高不锈钢的抗拉强度和屈服强度,使其在高温下保持更好的机械性能。
3. 涂层处理:通过涂层处理,可以在不锈钢表面形成一层保护膜,防止高温氧化和腐蚀。
常用的涂层材料包括陶瓷涂层、玻璃涂层和金属涂层等。
4. 渗碳处理:通过渗碳处理,可以将碳原子渗入不锈钢表面,形成一层高硬度的硬化层,从而提高其耐高温性能。
5. 渗氮处理:通过渗氮处理,可以将氮原子渗入不锈钢表面,形成一层高硬度的硬化层,从而提高其耐高温性能。
渗氮处理后不锈钢的抗拉强度和屈服强度会明显提高,同时具有良好的耐腐蚀性能。
需要注意的是,不同的预处理方法适用于不同类型的不锈钢材料,因此在实际应用中需要根据具体情况选择合适的预处理方法。
同时,预处理后的不锈钢材料也需要进行质量检测,以确保其性能符合要求。
300M钢表面金属陶瓷涂层的制备工艺及性能研究

300M钢表面金属陶瓷涂层的制备工艺及性能研究冯抗屯;肖细军;陈小虎;魏东博;魏祥飞;张平则【摘要】为推进金属陶瓷涂层在飞机起落架表面防护技术中更广泛的应用,制备了IPcote 9183和IPcote 9184两种金属陶瓷涂层并进行了微观组织、力学性能和防腐性能的研究,同时与传统电镀镉钛涂层进行了对比分析.结果表明,IPcote 9183和IPcote 9184金属陶瓷涂层的最佳制备工艺分别为三次喷涂三次表干以及一次固化(三喷三表一固),两次喷涂两次表干以及一次固化(两喷两表一固);与传统电镀镉钛相比,两种金属陶瓷涂层具有良好的综合力学性能;IPcote 9184涂层硬度最高,是IPcote 9183涂层的7倍,电镀镉钛涂层的4倍;IPcote 9183弹性模量最好,IPcote 9184次之,电镀涂层最差;IPcote 9183的结合强度是电镀层的4倍.电镀镉钛试样和IP-cote 9184,9183共同涂覆的试样表面在720 h中性盐雾试验中未出现明显的锈蚀痕迹.【期刊名称】《南京航空航天大学学报》【年(卷),期】2015(047)005【总页数】9页(P687-695)【关键词】金属陶瓷防腐涂层;喷涂;力学性能【作者】冯抗屯;肖细军;陈小虎;魏东博;魏祥飞;张平则【作者单位】中航飞机股份有限公司长沙起落架分公司制造工程部,长沙,410200;中航飞机股份有限公司长沙起落架分公司制造工程部,长沙,410200;南京航空航天大学材料科学与技术学院,南京,211106;南京航空航天大学材料科学与技术学院,南京,211106;南京航空航天大学材料科学与技术学院,南京,211106;南京航空航天大学材料科学与技术学院,南京,211106【正文语种】中文【中图分类】TG174.4起落架结构与机体同寿是现代大型民用飞机的普遍要求,其寿命一般要求达到6万起落。
民用飞机起落架选材主要应用300M钢、高强钛合金及铝合金等高性能材料,对其进行新型高性能表面防护工艺研究十分必要[1]。
金属陶瓷复合涂层技术

例达到 7 %; 0 随着等离子喷涂技术 的发展及其在航 空航 天领 域 的应 用 , 8 在 0年代等离 子喷 涂技术 占据
了主导 地位 , 过 5 % , 2 超 0 到 0世 纪 末 , 等离 子 喷 涂 技术仍 居 主导 地 位 , 由于 高速 火焰 喷 涂 (POF 但 I/ ) - 的发 展 ,VO H F将 占据 2 %的市 场 比例 , 5 居第 2位 ;
热喷涂技术具有许多的优点 : 喷涂材料 的成分 不受 限制可根据 特 殊要 求予 以选 择 , 可将 不 同的 也
材料 组成 的涂层重 叠 , 成复合 涂层 ; 形 热喷涂 过程 中 工件 温 度可 保持 在 l0 6 0 ~20℃ , 而减 少 了 变形 、 从 氧 化和相 变等 , 料本 身 的性能不 被破坏 或 损失 ; 使材 被喷 涂 的构 件尺寸不 受 限制 ; 自由选 择涂 层厚 度 ; 可 喷 涂设备简 单 , 可直接将 设 备搬至 现场进行 喷涂 , 操 作 工序少 , 率高 , 效 涂层 形成速 度快 。热喷 涂方 法也
电弧喷涂技术在 7 ~∞ 年代 由于电孤 的不稳定性 ( )
而降至 6 , 着 其技 术 的不 断 完 善 并 由 于 其经 济 % 随 性好、 涂层性能 比火 焰 喷 涂层 优 越 , 升 至第 3位 。 上 基于热 喷涂 市场 的巨大潜 力及 其社会 效益 和经济 效 益 , 界 范围 内 , 喷涂 技术 受到极 大关 注 J 在世 热 。
ห้องสมุดไป่ตู้
金 属陶瓷 涂层材 料的制 备方法有 很 多种 。随着
科学技术的高速发展 , 各种涂层制备技术的发展水 平都得到了很大的提高, 涂层种类不断增多, 涂层质 量越来 越 好 , 途 日益 广 泛 J 用 。但 是 , 种 涂 层 制 各
金属表面陶瓷涂层的技术特点及应用

结论
金属表面陶瓷涂层作为一种先进的表面工程技术,在航天、汽车、机械制造 等领域得到了广泛应用。其优良的性能和广泛的应用前景使得金属表面陶瓷涂层 成为当前研究的热点之一。然而,其制备成本高和技术门槛高的不足也需要相关 领域学者和企业加强和投入,推动金属表面陶瓷涂层技术的进一步发展与应用。
参考内容
断裂应力是衡量陶瓷金属梯度耐磨涂层力学性能的重要指标之一。在涂层使 用过程中,由于受到外力作用,涂层可能发生断裂。为了确保涂层的安全使用, 需要对其断裂应力进行评估。根据断裂力学的理论,可以采用有限元分析等方法 对涂层的断裂应力进行模拟计算,并对其断裂行为进行分析。通过优化制备工艺 和材料配比,可以提高涂层的断裂应力,延长其使用寿命。
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金属表面陶瓷涂层的质量检测主要包括外观检测、硬度测试、结合力检测、 孔隙率检测等。外观检测主要检查涂层的平整度、有无裂纹等缺陷;硬度测试可 以反映涂层的硬度和耐磨性;结合力检测可以评估涂层与基体的结合强度;孔隙 率检测则可以反映涂层的致密性和防涂层被广泛应用于航天器的热防护系统。由于高 速飞行时会产生高温气流,因此需要使用具有高热容和良好隔热性能的陶瓷材料 作为涂层,以保护航天器不受高温损伤。此外,金属表面陶瓷涂层还被用于制造 火箭发动机的喷嘴,以承受极高的温度和腐蚀环境。
制备工艺
陶瓷金属梯度耐磨涂层的制备工艺主要包括预处理、涂层制备和热处理三个 阶段。预处理阶段主要是对基体表面进行清洗、干燥等处理,以提高表面质量; 涂层制备阶段采用物理气相沉积、化学气相沉积等方法,将陶瓷和金属材料逐层 沉积在基体表面;热处理阶段主要是对涂层进行高温处理,以优化材料性能。
应力分析
引言
陶瓷金属梯度耐磨涂层是一种新型的表面涂层材料,具有高硬度、高耐磨性、 抗腐蚀等特点,广泛应用于石油、化工、机械等领域。这种涂层的制备工艺和应 力分析对于其性能和应用具有重要意义。本次演示将介绍陶瓷金属梯度耐磨涂层 的应力分析,包括不同方向上的应力分布和断裂应力等。
高温高压环境下金属腐蚀的防护措施

高温高压环境下金属腐蚀的防护措施一、引言在工业生产和科学研究等领域,高温高压环境下的金属腐蚀问题一直是一个严重的挑战。
受到高温和高压的影响,金属表面容易发生氧化、腐蚀和磨损等问题,导致金属材料的性能下降甚至失效,从而对设备的可靠性和寿命造成负面影响。
为了解决这一问题,人们开发了各种防护措施来提高金属材料在高温高压环境下的耐腐蚀性能,本文将对其中一些常用的防护措施进行探讨。
二、表面涂层防护技术1. 金属涂覆技术金属涂覆技术是一种将防腐蚀合金涂层覆盖在金属基体上的方法。
通过涂覆耐腐蚀合金,可以有效地防止金属表面与高温高压介质接触,从而减少腐蚀的可能性。
常见的金属涂覆技术包括热喷涂、电镀和镀金等,这些方法可以选择不同的合金材料进行覆盖,以适应不同条件下的腐蚀环境。
2. 陶瓷涂层技术陶瓷涂层技术是利用高温下陶瓷材料的耐腐蚀性和耐热性来保护金属材料。
陶瓷涂层可以覆盖在金属表面,形成一层具有良好耐腐蚀性的保护层,有效地抵御高温和高压环境下的侵蚀作用。
常见的陶瓷涂层材料有氧化铝、碳化硅和氮化硅等,它们具有优异的耐蚀性和耐高温性能,适用于各种恶劣的工况。
三、基底材料的选择1. 高温合金在高温高压环境下,基底材料的选择是关键。
高温合金是一种特殊的合金材料,在高温和高压条件下具有出色的耐蚀性和耐热性能。
这种合金通常由镍、铬、钼等元素组成,可以有效地抵抗氧化、硫化和腐蚀等作用,保持较好的机械性能和化学稳定性。
2. 不锈钢不锈钢是另一种常用的基底材料,具有良好的耐腐蚀性能。
通过控制合金元素的含量和添加合适的稳定剂,不锈钢可以在高温高压环境下形成一层致密的氧化物膜,防止金属表面腐蚀。
此外,不锈钢还具有良好的机械性能和可焊性,适用于各种工程和装备。
四、电化学防护技术1. 阳极保护阳极保护是一种通过施加外加电流或阳极材料来保护金属腐蚀的技术。
在高温高压环境下,可以使用阳极电位的方法来减少金属表面的腐蚀速率。
例如,通过向金属表面施加一定电压,在金属表面形成一层保护性的氧化层,从而抵御腐蚀介质的侵蚀。
金属材料表面涂层的研究与应用

金属材料表面涂层的研究与应用引言金属材料表面涂层的研究与应用一直是材料科学领域的热门研究方向之一。
金属材料的表面涂层可以改善材料的性能和使用寿命,并扩展其应用领域。
本文将从涂层种类、涂层制备技术以及涂层的应用范围等方面进行探讨。
一、涂层种类1. 金属薄膜涂层金属薄膜涂层是一种常见的涂层种类,它可以通过物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)等方法制备。
金属薄膜涂层可以提高材料的耐腐蚀性、硬度和耐磨性,广泛应用于工具、汽车零部件和电子设备等领域。
2. 陶瓷涂层陶瓷涂层是一种常用的高温涂层,它可以提供良好的耐高温和耐腐蚀性能。
常见的陶瓷涂层材料包括氧化铝、氧化锆和碳化硅等。
陶瓷涂层广泛应用于航空航天、燃气涡轮和热能转换等领域。
3. 有机涂层有机涂层是一种以有机化合物为基础的涂层种类,它可以提供良好的耐腐蚀性和装饰性能。
有机涂层通常通过涂覆、浸渍或喷涂等方法施工在金属表面。
有机涂层广泛应用于建筑、汽车和电子产品等领域。
二、涂层制备技术1. 物理气相沉积(PVD)物理气相沉积是一种通过蒸发或溅射等方法在金属表面形成涂层的技术。
常见的PVD技术包括磁控溅射、电子束蒸发和激光蒸发等。
PVD制备的涂层具有高纯度、致密性好和粘附性强的特点。
2. 化学气相沉积(CVD)化学气相沉积是一种通过化学反应在金属表面形成涂层的技术。
常见的CVD技术包括低压CVD和热CVD等。
CVD制备的涂层可以控制成分和结构,具有良好的化学稳定性和高温稳定性。
3. 溶液法涂层溶液法涂层是一种通过将溶液中的活性物质浸渍到金属表面形成涂层的技术。
常见的溶液法涂层包括热浸渍、阳极氧化和化学镀等。
溶液法涂层具有制备成本低、适用范围广的优点。
三、涂层的应用范围1. 耐磨涂层耐磨涂层是一种常见的应用涂层,它可以提高金属材料的耐磨性能。
耐磨涂层广泛应用于工具、模具和机械零件等领域。
常见的耐磨涂层材料包括碳化钨、碳化钛和氮化硅等。
2. 防腐蚀涂层防腐蚀涂层是一种用于保护金属材料免受腐蚀的涂层。
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不锈钢表面金属陶瓷涂层技术近年来,随着现代化工业的持续进步与进展,人们关于材料的性能要求越来越高,其中较为重要的一点便是材料的耐磨性。
众所周知,磨损现象不论在科研实践依旧日常生活中差不多上专门常见的,同时若不及时更换调整便极有可能造成严峻的安全事故。
因此,如何提升易磨损材料的耐磨性能便显得尤为重要。
锌锅沉没辊是热浸镀锌设备中一种重要零件,我国锌锅沉没辊的辊轴与辊套需要从国外进口,不仅价格昂贵而且磨损严峻,平均一周就需要更换一次设备,导致轧制的成本专门高。
因此锌锅沉没辊辊轴与辊套的耐磨性是一个越来越受到重视的咨询题。
本设计旨在制备316L不锈钢表面的耐磨陶瓷涂层来缓解锌锅沉没辊的辊轴与辊套过于严峻的磨损,以此延长锌锅沉没辊的辊轴与辊套的寿命,提升生产效率。
我们通常用表面合金化、表面形变强化、表面涂层强化等方法来提升材料耐磨性。
本设计借助钎涂原理,分不以氧化铝和碳化钨作为陶瓷增强相材料,Ni82CrSiB合金为钎料,利用真空钎涂的方法制作出较为耐磨的陶瓷涂层,从而达到提升不锈钢表面耐磨性的要求。
试验结果表明:氧化铝与钎料的润湿成效不够理想,在涂层中没能发觉氧化铝相,即以氧化铝作为陶瓷增强相材料无法达到预期目标;而碳化钨颗粒在涂层中分布较平均,涂层表面光滑,有金属光泽,同时与不锈钢表面冶金结合良好,硬度达到了不锈钢基体的6倍以上,有望大幅提升材料的耐磨性能。
关键词:金属陶瓷涂层;钎涂技术;硬度Brazing Process of Metal-ceramic Coating on Stainless SteelAbstractIn recent years, with the continuous progress and modernization of in dustrial development, people are increasingly demanding high-performance materials, one of the important points is the wear resistance. As we all k now, the wear phenomena both in research and practice is still very com mon in daily life, and if not timely replacement of adjustments it is very likely result in serious accidents. Therefore, how to improve the wear re sistance of the material is particularly important.The zinc pot sink roll is one of the important parts of hot dip galva nizing equipments. The bush of zinc pot sink rolls needs to be imported from abroad, and it is not only expensive but also badly worn., it needs to be replaced once per week, and that would lead to the high cost of ro lling. Therefore, the wear resistance of the zinc pot sink roller bearing is a question with more and more attention. This design is in order to prepa re the surface of 316L stainless steel wear-resistant ceramic coating to sol ve the zinc pot sink roll shaft and insert wear too serious problem to ext end the life of the equipment andThe main methods of improving the wear resistance for material are surface strain hardening, surface alloying, surface coating strengthened and so on. In this design, we use the braze coating principle, and make the Al2O3 and WC as ceramic reinforcement materials, Ni82CrSiB as the bra zing. The method of using the vacuum braze coating to produce more we ar-resistant ceramic coating, so as to improve wear resistance of the stainl ess steel surface requirements. The results showed that: The wetting effect of Al2O3 and brazing filler is not satisfactory, and we could not find al umina phase in the coating, that is to say, Al2O3 as the ceramic reinforc ement materials can not achieve the desired goal. However, WC particles in the coating are distributed more evenly. The coating surface is smooth, with a metallic luster, and it is a good metallurgical bond with the stainless steel surface. Its hardness is more than 6 times the stainless steel su bstrate, and it can be required to improve the wear resistance.Key Words:metal-ceramic coating; braze coating process; hardness目录摘要错误!未定义书签。
Abstract 2引言11 文献综述21.1 陶瓷涂层的分类21.2 陶瓷涂层的制备方法21.3 钎涂工艺71.4钎涂技术分类 101.4.1 按爱护气氛分类101.4.2 按加热方式分类121.5 钎涂涂层的研究进展151.5.1 涂层的组织结构151.5.2 涂层的硬度与耐磨性能 161.6 课题背景及开展研究的意义 171.6.1 课题背景及意义171.6.2 要紧研究内容 182 试验材料、设备与试验方法192.1 试验材料与成分设计192.2 试验条件212.3 试验步骤212.4测试方法223 试验结果与分析243.1 Al2O3涂层243.2 碳化物涂层243.2.1 宏观性能243.2.2 显微组织分析 243.2.3 涂层成分与工艺对组织的阻碍283.2.4 力学性能测试 29结论31参考文献32附录A(英文文献原文)错误!未定义书签。
附录B(英文文献译文)错误!未定义书签。
在学取得成果 36致谢37引言在高新技术快速进展的今天,越来越多的人开始发觉,科技的进步是建立在材料进展基础上的。
材料的应用十分广泛,小到吃穿住行,大到国防安全,这也就让材料的安全咨询题显得尤为重要,而提升材料的耐磨损性能则是重中之重。
材料的耐磨性即材料抗击摩擦作用的能力,许多因素阻碍着材料的这一能力,例如钢材的组织成分、金属材料的硬度等。
当前,按照不同耐磨性的阻碍因素,研究者找到了表面合金化、表面形变强化、表面涂层强化等提升材料耐磨性的方法。
随着人们对科学与环境的探究,设备的工作条件越来越苛刻,我们要求材料具有抗震动、抗疲劳、抗氧化、耐高温等性能,因此单纯的金属材料是专门难完成我们预期的工作的[1]。
金属合金在高温下仍旧具有专门高的强度和韧性,但其抗氧化的能力较差[2]。
而陶瓷材料具有良好的抗氧化性以及耐磨性,因此在金属表面制作既具有金属的强度和韧性又具有陶瓷的抗氧化性与耐磨、耐腐蚀性的涂层正越来越受到人们的欢迎[3]。
本设计即对表面涂层强化进行研究探究,利用氧化铝(Al2O3)和碳化钨(WC)作为陶瓷增强相材料,以钎涂的方法在316L不锈钢表面制作陶瓷–金属复合涂层以提升不锈钢的耐磨性。
陶瓷材料与基体的结合良好,耐磨性能与力学性能优异,摩擦系数小[4]。
本设计以陶瓷增强相制作的涂层来提升不锈钢表面的硬度与耐磨性能,估量能够提升不锈钢基体的表面硬度2倍以上,提升耐磨性1倍以上,并能够将此技术投入大批量的生产中,为我国的工业进展做出奉献。
1 文献综述1.1 陶瓷涂层的分类陶瓷涂层的种类有专门多,我们能够用多种方法将其分类。
按制作涂层的工艺方法可分为喷涂涂层、气相沉积及扩散涂层、熔烧涂层、电化学工艺涂层、低温烘烤涂层、溶胶-凝胶涂层及原位反应涂层等,按涂层成分可分为氧化物涂层、非氧化物涂层、硅酸盐系涂层及复合陶瓷涂层等,按涂层的性能与用途可分为温控涂层(包括温控、隔热、红外辐射涂层等)、摩擦涂层(包括减磨、耐磨、润滑涂层)、耐热涂层(包括抗高温氧化、抗腐蚀、热处理爱护涂层等)、电性能涂层(包括导电、绝缘涂层等)、特种性能涂层(包括电磁波吸取、防原子辐射涂层等)及工艺性能涂层等[5]。
Al2O3具有专门高的硬度及抗腐蚀性,因此Al2O3陶瓷涂层在耐腐蚀性及耐磨性环境之中对基体具有一定的爱护的作用[6]。
况军等[7]研究了利用激光熔覆法在45# 钢基体表面制备的Al2O3/Ni涂层的组织和性能。
结果表明,加入Al2O3后能够使涂层组织更加平均,还能够提升涂层的耐磨性和耐腐蚀性。
WC具有高硬度、高熔点及较高的稳固性,WC颗粒与铁基金属的润湿良好,润湿角为零,而且WC与其他陶瓷增强相(如碳化钛等)相比之下更容易制备,因此WC作为陶瓷增强相越来越受到人们的重视,并得到了广泛的应用[8]。