S135钻杆材料等离子喷涂Al2O3-TiO2涂层组织与性能

摘要：

目的 选用石油钻井工程中常用的S135钻杆钢作为研究对象,在不破坏S135钢优异力学性能基础上,在S135钢基体上等离子喷涂Al2O3-TiO2涂层,研究喷涂功率对涂层的组织与性能的影响.方法 在25、30、42 kW三种喷涂功率下,于S135钻杆材料基体表面制备Al2O3+TiO2涂层,对涂层表面进行SEM形貌观察及XRD物相分析,对端面进行金相组织观察,并测定不同位置的显微硬度,借助于材料表面性能试验仪进行涂层与基体结合强度测定,对不同功率下的喷涂涂层的组织、形貌及性能进行比较.结果 在三种功率条件下,涂层由α-Al2O3、γ-Al2O3、Al2TiO5及TiO2组成.随着喷涂功率的增加,涂层中γ-Al2O3、Al2TiO5的含量增加;粘结层中气孔、裂纹等缺陷减少,孔隙率下降.在42 kW喷涂功率下,涂层与基体的结合强度达到92 N.在热喷涂过程中,由于正火作用,靠近喷涂界面的S135基体的晶粒得到细化.涂层表面的硬度都高于粘结层及基体,在喷涂功率为30 kW时,涂层表面的硬度达到1419.6 HV.结论 通过改变喷涂功率,可在S135钻杆材料上得到具有较高硬度、与基体结合强度较高的Al2O3-TiO2涂层.

关键词：S135钢、钻杆材料、等离子喷涂、喷涂功率、Al2O3-TiO2涂层、性能

所属期刊栏目：49

分类号：TG174.4(金属学与热处理)

资助基金：西南石油大学创新基金项目X151518KCL12

在线出版日期：2020-05-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：260-264,280