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   涂层的作用涂层主要是为了进一步提高硬质合金的耐磨性性能,同时也可延长合金工具的寿命,还有:1、提高硬质合金***的使用性能;2、高速切削和高速加工的需要;3、航空耐热合金、复合材料、硬材料等难加工材料机械加工的需要。硬质合金涂层特点硬质合金涂层的制备工艺硬质合金涂层的制备工艺主要有高温化学气相沉积、物***相沉积、等离子化学气相沉积和离子辅助物***相沉积,不同的工艺有不同的涂层机理、优点和缺点。来源:硬质合金***涂层技术的研究进展涂层分类及特点涂层种类大体可分为单渗层涂层、多渗层涂层以及新渗层涂层等。来源:硬质合金***涂层技术的研究进展硬质合金涂层的应用举例1、切削工具:钻头、刀片等。2、耐磨工具,包括各种金属模具、冲头、轧辊、切割***等。发展前景当前切削产业仍然面临着各种问题,其中用户要求越来越高以及要切削的材料特性这两方面问题尤为突出。提升产品质量和增加产品种类,缩短成型周期等成为当前市场经济形势下新的需求,为适应不同的加工环境,模具必须要承受着加倍的磨损、更高的温度和快速形成沉积的考验,与此相应会加大出现粘着、模具损伤等风险。如果不采用高性能的涂层,*依靠使用润滑剂或增加防护的方法。
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   因零件形状、大小、材质、使用环境及服役条件等存在千差万别,要获得比较好的涂层使用性能,必须将热喷涂技术所涉及到的各个环节综合在一起进行优化处理,特别是要注意将喷涂材料与各种热喷涂工艺的特点结合起来,内容涉及所选择的喷涂材料、涂层厚度、相应的喷涂设备和工艺参数等,涂层结构设计是否合理一般要通过生产检验或现场试验才能确定。在热喷涂应用技术中,所涉及的涂层结构大体可分为以下四种。1.单层结构单层结构涂层是指只需要在经过预处理的零件表面喷涂单一成分涂层,即可满足使用性能要求的涂层结构模式。在实际应用中所占比例较大,是**常用的热喷涂涂层结构之一,可为基体提供防腐、耐磨、抗高温氧化、导电、尺寸修复、延长使用寿命等功能。所有的热喷涂工艺,包括普通火焰喷涂、喷焊、电弧喷涂、HVOF、喷涂、等离子喷涂等均可获得具有特定性能的单层结构涂层。2.双层结构双层结构涂层是指采用两种喷涂材料在经过预处理的零件表面分两次喷涂形成的涂层结构,每层具有不同的功能,通常与基体相邻的涂层称为粘结底层,其主要作用是提高基体与涂层之间的结合强度;外层或表面层称为工作层或面层,其主要作用是满足零件所要求的性能。
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   当金属表面氧气浓度超过一定量时,可将金属表面发生氧化反应所生成的Fe2+氧化成Fe3+,Fe3+`再同金属表面发生还原反应所得到的OH-反应,形成Fe(OH)3沉淀而沉积在金属表面形成致密层,阻止了进一步腐蚀,这叫做钝化。03牺牲阳极保护作用考虑到电化学腐蚀因素,在涂料中加人一些比被保护基体更活泼的金属粉(电极电位比被保护介质高),如锌粉作填料,当电解质渗入到被防护金属表面发生电化学腐蚀时,涂料中的金属就作为牺牲阳极而被溶解,使得基体金属免遭腐蚀。三评定有机涂层防腐性能的方法目前除***采用的常规测试方法,如盐雾试验、湿热试验、浸渍试验和耐侯试验外,还采用直流电化学测试、交流阻抗谱法、电化学噪声法、氢渗透电流法等。下面分别介绍。01直流电化学法涂层钢板防腐蚀性的直流电化学法测试法分为电位/时间法、直流电阻法、极化曲线法和极化电阻法等。这些方法主要用在实验室研究中,并不适宜用来评定涂层钢板的耐蚀等级。02交流阻抗谱法(EIS)上述直流电化学法测试法是迫使离子以一种方向透过漆膜,这样会引起涂层钢板腐蚀加速或减速,而交流阻抗谱法避免了此缺点,使用交流阻抗谱法可以得到涂层在不同交流频率下的阻抗和电容值,以及涂层下金属界面的信息。03电化学噪声法。

耐磨涂层:影响发动机寿命的另一个因素是高温磨损,包括撞击磨损和微振磨损。喷涂或等离子喷涂碳化钨-钴、碳化铬-镍铬涂层相当为有效。涂覆后,零件的耐磨损寿命可延长7~100倍,已在大型运输机的发动机上范围广使用。 封严涂层:涂覆在发动机气流通道的间隙部分。涡轮的径向间隙每增大0.13毫米,发动机单位耗油量约增加0.5%;反之,减少0.25毫米,涡轮效率提高1%。另外,减少压气机的径向间隙还可以提高发动机的抗喘振能力,从而改善飞行安全性。常用的封严涂层要求硬度适中,既有强度又便于刮削。滑石粉涂层和镍-石墨涂层已获应用。正在研制中的氧化锆涂层能承受1300°C的高温。

   这种结构涂层在实际应用中所占的比例也较大,也是**常用的热喷涂涂层结构之一。两种涂层可采用同一种热喷涂工艺方法来完成,如采用单一工艺方法,如普通火焰、喷涂或等离子喷涂来分别喷涂两种涂层,也可采用不同的热喷涂方法来完成,如可采用电弧喷涂粘结底层,再采用等离子喷涂表面工作层;或先采用超音速火焰喷涂粘结底层,再采用等离子喷涂表面工作层,该组合是目前飞机发动机用热障涂层的典型工艺。3.多层结构多层结构是指涂层层数达三层或三层以上的涂层结构,在实际应用中并不常用,只在特殊工况条件下才采用。有的多层结构通过采用多种成分涂层来满足一种性能要求,例如,为了开发出能够满足柴油发动机用的长寿命厚热障涂层,Robert等采用了热膨胀系数非常接近的三层结合底层来降低涂层热应力,其涂层结构如图所示,各层涂层的热膨胀行为如右图所示。由于基体材料4140、NiCrAlY、FeCrAlY、FeCoNiCrAl和ZrO2-Y2O3之间膨胀系数属于逐渐变化的,从而可以大幅度减小ZrO2-Y2O3涂层与基体之间的热膨胀不匹配性,从而达到减小热应力、延长使用寿命的目的。多层结构示意图有的多层结构则具有多种功能,例如,为了***提高汽轮机用热障涂层的使用寿命和工作可靠性。
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