铸铁热浸渗铝及其抗高温氧化性能研究

为了研究热浸温度、时间及硅含量对HT200热浸渗铝的影响, 用称重法分析了未镀、浸镀和浸镀加扩散退火处理铸铁的高温抗氧化能力, 用金相显微镜和XRD分析了渗层组织结构.结果表明:镀层厚度随温度升高和时间延长而增大,本试验中浸镀温度740～810 ℃,浸镀时间5～10 min较佳.硅抑制渗层的生长,当镀液硅含量为2%,6%和9%时,镀层厚度分别为384,200 μm和121 μm.渗层结构由外镀层和中间扩散层(以Fe3Al为主)组成,经扩散退火后,渗层主要为Fe2Al5相.浸铝和浸铝且扩散退火处理后的铸铁抗氧化能力提高2～8倍, 耐蚀性显著改善.     

热浸镀铝时间对镀层生长的影响

利用溶剂法制备了热浸镀铝试样,借助扫描电镜观察了其微观形态,其镀层扩散层主要由Fe2Al5相构成。分析了750℃时不同浸镀时间下热浸镀扩散层的厚度,利用菲克第二定律对热浸镀扩散层的生长规律进行了理论分析,结合实验数据分析得知在浸镀时间延长时,镀层中Fe2Al5相会有横向生长,使得扩散层厚度与时间的平方根呈现速率下降的抛物线规律。     

钢表面梯度结构耐腐蚀铝涂层的制备及研究

为了控制和改善耐腐蚀铝涂层的组成和形貌,首先采用磁控溅射法在Q235钢表面制备铝涂层,然后通过热浸镀法在其表面制备具有一定厚度的耐腐蚀铝涂层。利用扫描电子显微镜及其附带的能谱仪对涂层结构、厚度以及组成进行表征,并通过划痕实验、全浸泡实验对涂层的结合强度、耐腐蚀性能进行研究。结果表明:磁控溅射复合热浸镀法制备的涂层较为致密。利用热浸镀法和磁控溅射复合热浸镀法制备的铝涂层结构均由外层Al层和内层Fe-Al合金层构成,Al层厚度分别为(45.75±6.41)μm和(44.84±3.17)μm,Fe-Al合金层的厚度分别为(150.37±4.95)μm和(138.08±6.05)μm。热浸镀铝涂层与磁控溅射复合热浸镀铝涂层的结合力分别为163.90N和160.25N。热浸镀铝Q235钢、磁控溅射复合热浸镀铝Q235钢的腐蚀失重率约为未涂覆试样的1/12～1/6,后者的腐蚀凹坑更加均匀。     

海水中Al（OH）3对稀土铝热浸镀层腐蚀行为的影响

目前有关热浸镀铝层在海水中形成的初级腐蚀产物Al（OH）3对镀层后续腐蚀影响的研究较少。向海水中添加Al（OH）3使其饱和,将Q235钢稀土铝热浸镀试样浸入其中,采用失重法、扫描电镜（SEM）、极化曲线和交流阻抗谱研究了海水中Al（OH）3对稀土铝热浸镀层腐蚀行为的影响。结果表明：热浸镀试样在添加了Al（OH）3的海水...     

阳极Sn含量对焦磷酸盐电镀低锡Cu-Sn合金层性能的影响

为改善焦磷酸盐电镀Cu-Sn合金层的耐蚀性能差、镀速慢、结合力差等问题,用失重试验、形貌成分分析及电化学技术等方法,研究了阳极中Sn含量对焦磷酸盐电镀Cu-Sn合金层的沉积速率、腐蚀速率、腐蚀过程和微观形貌等的影响。结果表明:当阳极中Sn含量(质量分数)为25%时,Cu-Sn合金镀层的沉积速率较大[6.32mg/(cm2·h)],镀层中Sn含量为5.80%,属于低锡青铜,镀层耐蚀性好,在5%H2SO4溶液中的失重腐蚀速率最小,为0.011 8 mg/(cm2·h),腐蚀电流密度较小(84.7μA/cm2),腐蚀电位最正(-0.405 V),腐蚀倾向最小;CuSn合金镀层的包状物颗粒大小均匀、排列紧密、无明显的表面缺陷,镀层与基体结合良好。     

熔融盐电镀Ta的工艺优化及镀层性能分析

目前,通过电镀法获得Ta镀层的报道较少。采用正交试验对熔盐镀Ta的工艺参数进行优选,研究时间、温度、电流密度和表面粗糙度对镀层性能的影响,并对Ta镀层的表面形貌、镀层厚度、镀层退火前后物相、化学成分、硬度和结合强度进行分析。结果表明:电镀时间3 h,温度750℃,电流密度80 m A/cm2,试样表面粗糙度0.05μm时,所得镀层均匀连续,厚度约15μm;800℃下退火4 h可提高镀层结晶度,使亚稳相向α相转变;镀层与基体结合处存在疏松氧化结构,镀层结合强度为40 N左右。     

工艺条件对热浸镀铝锌合金镀层锌花尺寸的影响

综述了冷轧带钢生产状态、热浸镀铝锌工艺条件对热浸镀铝锌合金镀层表面锌花尺寸的影响,包括冷轧硬卷表面清洁度、脱脂清洗、连续退火、热浸镀工艺及镀液成分对锌花尺寸的影响。     

不同锰含量热浸镀铝锰合金层扩散退火后的抗划擦性能

目前,有关钢材表面热浸镀铝层中添加锰元素及扩散退火处理对镀层组织、结构及性能的影响研究很少。采用热浸镀工艺在Q235钢表面制备纯铝及Al-2%Mn,Al-9%Mn,Al-13%Mn铝锰合金镀层,并进行扩散退火处理。通过XRD、SEM及EDS等分析了扩散退火后镀层的组织结构和表面形貌,用划痕法测试了各镀层的抗划擦性能。结果表明:经扩散退火后,4种镀层都出现了Fe₄Al₁₃相,其中铝锰合金镀层中出现多种铝锰金属化合物,如Al₈Mn₅,MnAl₆,Mn₃Al₁₀;铝锰镀层的抗划擦性能约为纯铝镀层的1.5倍,Mn元素的加入使合金镀层的抗划擦性能有显著提高。     

铜热浸镀铝扩散层生长动力学模型

采用一浴法对铜进行了热浸镀铝试验,热浸镀时间为10~25s,热浸镀温度为963~1 013K。研究了热浸镀温度和时间对铜铝复合材料界面扩散层厚度的影响,采用XPL-15型偏光显微镜(PM)测量铜铝复合材料扩散层厚度,并依据热浸镀铝试验建立了铜铝复合材料界面扩散层生长动力学模型。结果表明,铜铝复合材料界面扩散层的生长动力学符合抛物线扩散规律,与热浸镀温度的指数成正比,与热浸镀时间成抛物线增长关系;铜热浸镀铝扩散层生长动力学模型的修正系数k与时间t存在线性关系。     

Q235表面辉光等离子渗镀TiN耐蚀性研究

利用等离子辉光放电溅射技术,在碳钢表面复合渗镀形成TiN扩散层和沉积层.表面成分检测渗镀层呈梯度材料分布,表面钛原子和氮原子之比,符合TiN相结构.渗镀层总深度约有15μm,表层TiN约有4μm.渗镀层成分检测表明,与基体之间呈梯度分布.X射线衍射结果表明,渗镀层表面为TiN,其中(200)晶面的衍射峰最强,具有明显的择优取向.TiN复合层在H2S溶液中的腐蚀行为表明:辉光合成的TiN涂层可以提高材料在富液溶液中的耐蚀性能,与PVD沉积TiN试样和基体低碳钢试样相比耐蚀性分别提高了5.76,49.76倍.     

减二线馏分油中炼厂常用钢材的动态冲刷腐蚀行为

为了更好地解决炼厂在流动条件下减二线馏分油对管路的腐蚀问题,研究了流动条件下Q235碳钢和Cr5Mo合金钢的耐环烷酸和硫冲刷腐蚀性能,并与炼厂常用钢材渗铝碳钢和304不锈钢进行比较。结果表明:Cr5Mo钢的腐蚀速率明显小于Q235钢的,酸值越大两者的腐蚀差别越明显(酸值>5 mg KOH/g);随着酸值和硫含量的增大,Q235钢腐蚀速率有明显增大的趋势; Cr5Mo钢的腐蚀速率随着酸值的增大基本保持不变,甚至有一定的下降;相比于Q235(腐蚀速率6.3 mm/a)和Cr5Mo钢(腐蚀速率1.5 mm/a),渗铝碳钢和304不锈钢表现出优异的耐冲刷腐蚀性能,渗铝碳钢腐蚀速率为0.2 mm/a,而304不锈钢几乎没有失重。     

工艺方法对热浸镀铝层质量的影响

通过目视检查、硝酸腐蚀失重法、中性盐雾腐蚀试验和镀层显微分析等手段,研究了一浴法、二浴法及钝化法工艺对钢材热浸镀铝镀层质量的影响,从镀层厚度、连续性、耐蚀性和显微组织形貌几个方面进行了分析比较.结果表明:二浴法的镀层质量最好,耐腐蚀性最佳.钝化法的镀层耐腐蚀性最差.     

热浸镀铝20钢换热器管束的镀层结构

对20钢整体热浸镀铝换热器管柬的镀层结构进行了分析,并测定了其镀层的厚度与硬度。分析结果表明,镀层由纯铝层和铁铝合金层组成,镀层均匀且与基体附着良好;镀层厚度为50～125μm,合金层厚度为37～83μm,焊缝处的镀层较母材处的薄;合金层的平均硬度为884．8HV0．02,主要由FeAl3相组成。     

金属阳极涂层在化工大气环境中的腐蚀行为

为了解化工大气环境对碳钢表面金属阳极涂层的腐蚀性,开展了热喷涂锌、铝、锌铝合金涂层以及热镀锌、渗锌钢在化工大气环境中的曝露腐蚀试验。通过试样的腐蚀形貌、腐蚀速率变化及电化学测试,考察了金属阳极涂层在石油炼化大气环境中的腐蚀行为。结果表明:化工大气环境腐蚀等级为C4级;喷铝层的腐蚀速率最低;渗锌层的耐蚀性优于热镀锌层。10μm厚热镀锌板耐腐蚀寿命约为4 a,40μm厚热镀锌和渗锌层寿命大于10 a,150μm的喷涂层耐蚀寿命大于30 a。     

Q235钢、Cu-Cr合金铸铁和TP304H不锈钢在熔融Zn-5%Al-RE合金中的耐蚀性研究

为研究铁基材料的成分和显微组织对其耐熔蚀性能的影响,将Q235钢、Cu-Cr合金灰铸铁、TP304H不锈钢及喷丸的TP304H试样在熔融Zn-5%Al-RE合金中进行了熔蚀试验(试验温度为470℃),并进行了熔蚀速率测定和截面形貌观察(SEM)。结果表明:在试验条件下,Q235钢在熔融合金中不能形成连续致密的Al-Fe金属间化合物层;Cu-Cr合金铸铁中的石墨及珠光体对Al、Fe原子扩散起到了阻挡作用;TP304H不锈钢由于奥氏体结构的致密性,Al原子在其中的扩散速率低,同时在Al-Fe化合物层之外形成了Zn-Al-Cr-RE相,对化合物层起到一定的保护作用;TP304H不锈钢经喷丸处理后由于生成马氏体,使Al原子扩散速率提高,熔蚀速率增大。4种试验材料在熔融Zn-5%Al-RE中的耐蚀性能从高到低的排序:TP304H喷丸处理的TP304HCu-Cr合金铸铁Q235钢。     

低铬铁素体不锈钢晶间腐蚀敏感性的测试方法及性能

研究了爆炸复合板复层06Cr13R低铬铁素体不锈钢的晶间腐蚀敏感性测试方法及性能。结果表明：电化学动电位扫描法（双环EPR法）适合用于爆炸复合板复层06Cr13R低铬铁素体不锈钢晶间腐蚀敏感性的检测,其试验结果与草酸电解侵蚀法对应较好;06Cr13R低铬铁素体不锈钢的晶间腐蚀敏感性与铬-镍奥氏体不锈钢不同,其晶间腐蚀敏感性出现在910℃正火处理后,甚至强制吹风急冷条件下也无法避免,而经过800℃退火处理后,其晶间腐蚀敏感性可减轻。     

热浸镀铝镀层质量影响因素的研究现状

热浸镀铝技术作为一种简单高效的表面工程技术,目前已经在冶金、石油、化工等行业得到广泛应用,综述了热浸镀铝镀层组织的生长机理,以及合金元素与高温扩散退火对热浸镀铝镀层组织和性能的影响,并分析了目前研究还存在的问题以及未来的研究方向。     

石油管热浸镀铝工艺及性能的研究

石油管常用材质J55和N80钢的腐蚀穿孔严重影响了油田的正常生产,而采取热浸镀铝可以有效地提高其耐热性和耐蚀性.研究了热浸镀铝的工艺条件,确定了石油管热浸镀铝的最佳工艺为熔融熔剂法中的二浴法.在此工艺基础上,采用金相显微镜对J55和N80钢的镀层厚度及显微结构进行了分析,同时采用全浸法研究了J55和N80钢热浸镀铝前后在3%NaCl水溶液中的耐蚀性,并利用CMP系列拉力强度试验机比较了镀铝前后J55和N80钢力学性能的变化.结果表明:J55和N80钢热浸镀铝后的镀层组织均可分为纯铝层和铁铝金属间化合物层两层;经热浸镀铝的J55和N80钢耐3%NaCl盐水腐蚀性能显著提高,而力学性能却有所下降,其抗拉强度由于高温回火、碳化物长大等原因分别降低了10.5%和8.2%.     

球墨铸铁微弧氧化陶瓷层扩散退火前后的组织状态

过去,对铸铁件热浸镀铝再微弧氧化仅有少量的研究,且还存在残留铝影响氧化层性能的问题。为此,对球墨铸铁先热浸镀铝后再微弧氧化形成陶瓷层,采用扫描电镜、能谱分析和X射线衍射分析了陶瓷层的相组成及形貌,并探讨了对陶瓷层进行扩散退火处理的可行性。结果表明:球墨铸铁浸镀铝后微弧氧化获得的陶瓷层主要由α-Al2O3相和γ-Al2O3相组成;600℃扩散退火时,因陶瓷层与纯铝层之间热膨胀系数不匹配会导致界面处产生热应力,造成陶瓷层与纯铝层的界面处出现明显孔洞;球墨铸件微弧氧化形成的陶瓷层不适合扩散退火处理;对微弧氧化后,热浸镀铝层剩下多少为佳及处理的问题,应进一步研究。     

奥氏体不锈钢热轧板焊接接头的腐蚀行为

用低碳不锈钢(ER308L)对304不锈钢进行手工钨极氩弧焊接(TIG),并将其分别置于硫酸、盐酸、6%FeCl3和混合酸溶液中进行电化学腐蚀试验,测试了焊接接头在不同介质中的电化学腐蚀行为、电化学特征值以及晶间腐蚀倾向.结果表明:随H2SO4浓度的升高,焊缝金属抗电化学腐蚀能力先减小后增大,在H2SO4浓度约60%时最差;随HCl浓度升高,焊缝金属抗电化学腐蚀能力逐渐下降,钝化区间短暂,活化区较长;在混合酸中焊缝金属钝化区间较宽,但没有明显的钝化平台;在6%FeCl3溶液中阳极极化曲线出现明显的点蚀特征;焊缝金属的抗电化学腐蚀性能好于母材,其在盐酸和硫酸中的电化学腐蚀性能与浸泡腐蚀结果一致;焊接接头没有产生晶间腐蚀.