4cr涂层性能研究论文下载

本科生毕业论文任务书论文题目 TiC-TiB2增强NiCrBSi涂层组织与性能的研究 一．研究的主要内容1.研究目的以开发适用于石油石化环境地耐磨涂层为背景，利用反应火焰喷涂技术制制备TiC-TiB2增强NiCrBSi涂层。研究金属陶瓷涂层的显微组织结构、显微硬度、结合性、耐磨性，探讨Ni含量对复相陶瓷涂层的组织与性能的影响。2.研究现状反应热喷涂技术是喷涂技术与自蔓延反应合成技术的复合，它不但简化了喷涂粉末的制备过程而且可获得性能优异的喷涂层。近年来国内外科学工作者开展了不少这方面的研究，先后成功合成了TiC-Fe、Al2O3-Al2Cu3 NiCr-TiC等金属陶瓷涂层，研究表明这些涂层均具有优异的耐磨性能。近年来镍基自熔性合金涂层以及采用硬质颗粒增强镍基合金的复合涂层在提高材料表面耐磨性能方面正受到日益广泛的关注。TiC-TiB2复相陶瓷具有高的硬度、耐磨性。目前对于火焰喷涂陶瓷相增强镍基涂层的相关性能，特别是涂层组织与其耐磨性能之间关系的研究较少，本文将采用反应火焰喷涂（焊）技术制备TiC-TiB2增强NiCrBSi复合涂层，并对复相陶瓷涂层的组织与性能的影响。3.工作任务采用高能球磨法均匀混粉，通过团聚制备喷涂粒子，并采用超音速火焰喷涂技术制备TiC-TiB2增强NiCrBSi涂层。观察涂层的显微组织特征，测定涂层的显微硬度和宏观硬度；测试涂层结合强度，摩擦磨损性能，增强相含含量对镍基涂层的组织与性能的影响。4.预期目标采用超音速火焰喷涂技术制备不同TiC-TiB2含量增强的增强NiCrBSi金涂层；研究反应火焰喷涂TiC-TiB2涂层的反应机理及涂层的组织结构与相关性能；理清TiC-TiB2对NiCrBSi涂层的增强机制；获得合成镍基涂层的优化的喷涂粉末配方。 二．有关要求1．中外文献查阅要求查阅有关热喷涂、氧乙炔火焰喷涂、超音速火焰喷涂技术、材料分析测试技术、摩擦与磨损、金相分析技术、普通化学、现代材料学、涂层反应机理、陶瓷涂层性能等方面的中外图书和中国表面工程、材料保护、表面技术、金属热处理、润滑与密封、摩擦学学报等期刊。通过查阅文献资料，了解热喷涂的研究现状；掌握喷涂基本原理、工艺流程；掌握喷涂涂层组织结构的分析方法及涂层性能的测试方法，并能正确分析涂层的组织结构和性能指标。2．外文翻译要求 翻译一篇与课题相关的外文文献。翻译成的中文汉字不少于5000字，译文手写并与英文文献装订在一起。3．论文撰写要求撰写不少于10000字的毕业论文，所撰写的毕业论文应符合学校的有关规范性要求。论文应论点清楚、论据准确、材料翔实、论证完整、严密，并具有独立的观点和见解。

表面涂覆技术是指在材料表面涂覆一层新材料的技术，如电镀(或化学镀)、喷漆(或上涂料)、热喷涂和气相沉积技术等等。下面是我精心推荐的一些表面涂覆技术论文，希望你能有所感触!

达克罗涂覆工艺及涂层检验要点浅析

【摘要】讲述了达克罗的工艺流程，并简单介绍了达克罗涂层的一些检验方法。

【关键词】达克罗;涂覆工艺;常见缺陷;检验方法

0.前言

达克罗涂层(欧美称DACROMET,日本称DACROTIZED)，是由片状锌粉、铝粉、含铬的金属盐及粘合剂组成的涂液涂覆于零件表面，经烧结而形成的一种全新结构和性能的防护层。该涂层具有无公害、无氢脆、优良的耐蚀性、浸透性、耐热性等特点。作为汽车、铁路、公路交通、电力、建筑、桥梁等行业中小零部件的防腐处理，已在世界范围内得到了广泛的应用。

1.涂层耐蚀性能机理

达克罗处理液主要由铝粒、铬酐和树脂组成，经固化成膜。在成膜过程中，CrO3大部分转化为Cr2O3，生成无定形的Cr2O3·CrO3，它作为粘结剂，将基体与铝粒、铝粒与铝粒粘结起来，其结构科分别表示Fe·(FeO·Cr2O3 ·CrO3·Al2O3)·Al，Al·(Al2O3·Cr2O3·CrO3·Al2O3)·Al。除此之外，树脂固化形成的体型网状结构，使涂层结构更加致密。由于涂层结构独特，其耐蚀机理可作如下分析：

屏蔽作用

涂层一方面通过钝化作用生成复杂化合物，把涂层与基体结合起来，另一方面又通过树脂固化反应，生成体型网状立体结构，把涂层与基体更牢固地粘结在一起。涂层与基体间既存在化学作用，又存在物理作用。这种紧密结合的涂层，起更好的隔离腐蚀介质的作用。

钝化作用

达克罗处理液中，铬酸与铝粒和基体金属发生化学反应，生成致密的铬酸钝化膜，使基体的耐蚀性能大为提高。

电化学保护作用

达克罗涂层实质上采用阴极保护法来提高金属的耐蚀性能。涂层中微细铝粒紧密排列于钢铁表面。铝的电极电位远小于铁的电极电位。当涂层受到局部破损或有腐蚀介质浸入时，铝作为腐蚀微电池阳极失去电子而被腐蚀，基体金属作为阴极得到完全保护。

2.达克罗工艺

达克罗处理工艺的流程如上图。整个处理过程主要有三个重要的质量控制点，即前处理、涂覆、烘烤。

前处理的目的是除去零部件表面的油污、铁和氧化皮，提高膜层与基体的结合力。前处理的方法较大，如有机溶剂或碱性清洗剂脱脂、抛丸、喷丸、喷砂等。对于较为精密的零部件一般采用有机溶剂或碱性清洗剂脱脂的方法，而对于结构较为复杂的零部件，一般采用喷、抛结合的方式。前处理要尽量避免使用酸洗除锈，以防止产生清脆。

涂覆是用达克罗溶液喷涂或浸渍零件，然后再采用离心甩干、自然垂流、刷等方式除去多于的处理液。一般一涂一烘涂层厚度为3～6μm，二涂二烘为6～9μm，三涂三烘为9～12μm，可根据产品要求进行选择(详见附表一)。在涂覆过程中，有几个工艺参数需要控制：浸渍时间为200～300r/min。另外，对于达克罗溶液的维护也要格外精心，平时不使用时保持其温度在14℃以下，正常工作的温度保持在20±2℃，以保证达克罗溶液的稳定。

烘烤是将金属基体上的达克罗处理液转变成膜层的过程，常在网带式循环热风烘烤炉中进行。整个过程分为预热区，温度为60～180℃(处理时间为10min左右)，零部件预热要缓慢，让涂层水分逐渐逸出，避免涂层起泡，产生孔隙。然后到达温度为280～330℃的固化区，时间为25～30min，在此区发生一些物理和化学反应。烘烤过程对于达克罗膜层性能的形成十分重要。

3.达克罗涂层的检验

涂覆量

因为零件形状不同，各部位的涂覆量是不相同的，这里指的是平均涂覆量。

中国标准将涂覆量分为70mg/dm2、160mg/dm2、200mg/dm2、300mg/dm2四个级别。

检测方法：将涂覆后的50～100g的零件先称重，然后放在70～80℃的20%氢氧化钠溶液里，直到涂层全部去掉后取出并清洗吹干，然后再称重，前后两次的质量差再除以零件表面积即为零部件的涂覆量。

涂层厚度

测定涂层厚度可采用磁性测厚仪进行多点测量求平均值的方法，具体按GB/T4956-2003《磁性基体上非磁性覆盖层 覆盖层厚度测量磁性法》要求进行。

附着力

采用宽18mm标准胶带贴在零部件表面，用手指揉擦以排除气泡，在胶带端头和零部件表面成45°角度快速拉开，根据粘附在胶带上的附着物量判断结合力级别，一般3～5级以上为合格。

泛黄试验

泛黄试验是检测涂层烘烤程度的一种简单方法。将1～2滴浓氨水滴在冷却的工件表面，涂层在30～60s内泛黄为合格，涂层烘烤不足时不泛黄。

硝酸铵快速腐蚀试验

由于盐雾试验周期时间长，在生产控制中很难用实现，因此在国内现在经常用硝酸铵快速腐蚀的方法来判断涂层的耐腐蚀性能。

试验方法：用20%的硝酸铵溶液加热到70±2℃，将零件浸渍于溶液内，或部分浸渍于溶液内。

判断方法：基体不允许出现红锈。

盐雾试验

达克罗涂层盐雾试验采用中性连续喷雾试验，具体操作方法按GB/T10125-1997《人造气氛腐蚀试验-盐雾试验》执行。需要注意的是试样应以水平线倾斜60～75°摆放，彼此不接触，而且从上面漏下的溶液不会从一个零件落到另一个零件上。

4.结束语

随着科学技术进步，达克罗处理工艺及检测方法也会有新的技术和方法产生，希望与同仁共同研究、开发，推进达克罗处理技术在我国的广泛应用。[科]

【参考文献】

[1]舒屹,林兵.达克罗涂层的研究.重庆师范学院学报(自然科学版)，.

[2]肖合森.达克罗处理的检测方法.电镀与涂饰,.

[3]邹志武,王红洲.达克罗技术.汽车工艺与材料,2003.

[4]王敏,黄鑫,王家禄,贺子凯.达克罗技术与应用.电镀与涂饰，.

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徐滨士是中国军装备维修专家，中国表面工程和再制造工程学科的主要倡导者和开拓者之一，主要科技成就有：（1）系统的开发了电刷镀设备、镀液和工艺。解决了诸如万吨巨轮、坦克等重大型机械不需解体就能现场局部维修的国家重点工程的多项急需关键技术，突破了现场修复大型设备的重大工程技术难关。电刷镀技术连续三个五年计划列为国家重点推广的新技术项目。近年来他又成功开发出纳米颗粒复合电刷镀技术，制备的纳米复合涂层可显著提高材料的耐高温磨损及抗接触疲劳性能，获国家发明专利2项，并在全军16家装备维修重点部队推广应用，解决了重载车辆、舰船、飞机发动机的一些关键零件的再制造技术难题。（2）在国内首次用等离子喷涂技术解决了坦克等重载车辆薄壁磨损零件不能修复的重大难题。研制出了适合坦克零件修复的等离子喷涂设备，并优化出五种工况零件修复工艺规范，解决了坦克52项薄壁零件不能修复的难题。1981年开始在全军推广应用，年经济效益达366万元。90年代末在传统等离子喷涂技术的基础上研究开发出高效能超音速等离子喷涂技术，其综合性能超过美国同类产品，喷涂的纳米涂层可用于修复高性能飞机发动机叶片。（3）发明了新型坦克履带板材料ZGMn8CrMo。他在发明自强化双相抗接触疲劳耐磨修复合金的基础上，经过多年的科研攻关，成功开发出新型坦克履带板材料ZGMn8CrMo，使国产坦克所用材料寿命由原来的3725公里一跃超过10000公里，比原来的Mn13材料寿命延长3倍以上。（4）首次在国内将电弧喷涂技术用于大型舰船钢结构的表面防腐研究。研制出新型高速电弧喷涂技术，并开发了适用于舰船、电站等多种防腐、耐磨电弧喷涂合金及粉芯丝材。有效提高了舰体、水陆坦克等主战装备的使用寿命。（5）率先倡导和推动在中国建立表面工程和再制造工程新学科。20世纪80年代，在中国率先提出并积极倡导建设表面工程学科，组织创建了中国第一个表面工程研究所、全军装备维修表面工程研究中心及全军表面工程重点实验室；近几年又提出了纳米表面工程概念，对纳米电刷镀技术、纳米超音速等离子喷涂技术、微纳米减摩自修复添加剂技术等进行了深入研究，并在社会和国防系统推广应用，取得了显著的社会经济效益。2004年10月，国际热处理与表面工程联合会授予他最高学术成就奖，以表彰他为表面工程发展做出的卓越贡献。在加强维修工程和表面工程建设的基础上，他在国内又率先提出并构建了再制造工程学科，建立了装备再制造技术国防科技重点实验室。再制造工程已经受到中国政府和有关部门的重视，2005年，国务院颁发的21、22文件均将再制造技术列为关键技术之一，2006年，《国家中长期科学和技术发展规划战略研究报告》将“共性关键制造技术与再制造技术”作为制造科技发展的24项优先主题之一，这为再制造在中国的长远发展提供了决策性论据。 据中国科学技术信息研究所、国家工程技术数字研究馆信息：1996年至2005年期间，徐滨士培养的硕士、博士共9名，情况如下： 论文题名 作者 指导老师 学位 高速电弧喷涂Fe-Al/Cr<,3>C<,2>复合涂层高温性能研究及应用 徐维普 徐滨士 博士 含磨粒油润滑条件下镀（涂）层摩擦学性能及其机理 杜令忠 徐滨士 博士 纳米颗粒复合电刷镀镍基镀层的强化机理及其性能研究 蒋斌 徐滨士 博士 基于原位合成方法的超分散稳定纳米组元的制备及其摩擦学特性 欧忠文 徐滨士 博士 高速电弧喷涂Fe<,3>Al/WC复合涂层高温冲蚀行为研究 田保红 徐滨士 博士 表面修饰的硼酸盐润滑油添加剂的摩擦学性能以及协同作用机理 乔玉林 薛群基,徐滨士 博士 电弧喷涂新型复合涂层治理锅炉管道热腐蚀的研究 李小刚 师昌绪,徐滨士 博士 电弧喷涂技术治理电站锅炉水冷壁管道热腐蚀的试验研究 李长青 徐滨士 硕士 电弧喷涂制模技术和涂层性能研究 刘宪军 徐滨士 硕士