碳钢热浸扩散渗铝工艺及高温氧化性能的研究

以Q235较理想的热浸镀铝工艺参数为基础,通过二元正交回归试验方法,研究得出较理想的高温扩散渗铝工艺参数,即扩散温度950 ℃,时间6 h.最优工艺参数下表面铝层和扩散铝层的共同厚度为32.8 μm,铁铝化合物的平均厚度为16.8 μm.同时对热浸扩散渗铝试样进行了900 ℃×100 h高温氧化研究,结果表明,采用最优化工艺参数扩散渗铝,所得扩散渗层分布均匀,抗高温氧化性能显著提高.     

扩散方式对不锈钢热浸镀铝镀层形貌的影响

以1Cr18Ni9Ti不锈钢为研究对象,对其进行热浸镀铝。热浸镀后分别采用了空气扩散、包膜扩散和真空扩散3种不同的扩散方式。借助SEM和EDS研究了扩散前后镀层的形貌、厚度和成分的变化,分析了扩散方式对镀层形貌和抗高温氧化性能的影响。结果表明,1Cr18Ni9Ti不锈钢热浸镀并经950℃扩散3 h后,获得了与基体结合良好的双扩散层组织。试样表面主要为Al2O3等金属氧化物,外层主要为FeAl3、MeAl等金属间化合物,内层主要为Fe3Al和AlNi等金属间化合物。包膜扩散试样中的镀层总厚度和内层厚度最大,抗高温氧化性能最好。     

碳钢浸镀扩散渗铝复合渗硼及其表面性能研究

对Q235、45、GCr15钢在720℃±5℃的条件下进行了热浸渗铝,分别扩散1h、2.5h和5h后再进行950℃×6h高温渗硼。利用光学显微镜、扫描电镜、X射线等手段研究了Q235、45钢的热浸渗铝和热浸渗铝复合渗硼层的组织结构。探讨了热浸扩散渗铝复合渗硼中的硼化物的形成机理及硼的迁移机制。采用高温氧化试验和耐热腐蚀试验考察了这两种渗层在高温下的氧化机制,并比较了它们的耐高温氧化性能和耐热腐蚀性能,以及它们在干摩擦条件下的耐磨性。试验结果表明,热浸渗铝经扩散处理后,渗层明显,渗层组织由表及里出现了η相(Fe2Al5)、β1相(Fe3Al)和α相固溶体等组织。热浸渗铝复合渗硼所形成渗层具有与单一渗硼相类似的齿状形态。X射线衍射分析表明,渗层主要由Fe2B、Fe2AlB2及Fe2Al5组成。Q235钢热浸镀铝复合渗硼处理在950℃高温下不具有明显的抗氧化的作用。而热浸渗铝的Q235钢950℃氧化后仍然为扩散处理后的灰色外观。而650℃循环氧化中,这两种渗层的抗氧化能力相当。800℃熔盐腐蚀试验中热浸渗铝与热浸渗铝复合渗硼处理均具有较高的耐蚀胜,比未经处理的试样高10倍左右。在干摩擦条件下,热浸渗铝复合渗硼试样比渗铝扩散处理具有更高的耐磨性。     

1Cr18Ni9Ti不锈钢渗铝层结构及其抗氧化性能

在1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢表面进行了热浸扩散渗铝试验研究.试样在730 ℃铝浴中浸镀5 min,先获得良好的热浸镀铝层.以NH4C1为活化剂,在960℃密封扩散6 h,获得了与基体结合良好的扩散渗铝层.应用SEM和能谱分析等方法分析了耐热钢热浸扩散渗铝层的成分、组织和形貌.获得的奥氏体钢的扩散渗铝层具有明显的双层特征,内扩散层主要由Fe,Al相和NiAl析出相组成,在外扩散层内为MeAl结构,并观察到气泡状孔穴;奥氏体不锈钢经扩散渗铝后的抗高温氧化性能优于未处理态.     

CrNiNRE奥氏体耐热钢的电解活化热浸扩散渗铝研究

采用表面电解活化助镀技术在渗碳炉辐射管用CrNiNRE奥氏体耐热钢表面进行了热浸扩散渗铝试验研究.应用SEM电镜和能谱分析及显微硬测试等方法分析CrNiNRE耐热钢热浸扩散渗铝层的成分、组织和形貌.试样经电解活化助镀后,在735℃铝浴中浸镀5min,获得了良好的热浸镀铝过渡层.以NH4Cl为活化剂,添加少量CeO2稀土混合物,在960℃密封扩散6h,随炉冷却,在耐热钢表面获得了结合良好的扩散渗铝层.     

304不锈钢热浸镀Al-3%Si-0.5%RE工艺及镀层组织研究

采用Al-3%Si-0.5%RE浸镀液,通过改变热浸镀温度与时间、扩渗温度与时间,对304不锈钢进行热浸镀铝工艺研究。借助扫描电镜对镀层组织进行观察,采用EDS及XRD对镀层不同区域进行成分及相分析。结果表明:当浸镀温度740℃,浸镀15 min时,获得铝镀层平均厚度约为100μm;再经820℃扩渗4 h,获得较好的扩渗层,其平均厚度约为115μm。镀层经扩散退火后由表面铝层和扩渗层组成,表面铝层组织主要为Al和少量Al_2O_3相,扩散层组织主要为FeAl、FeAl_3和Fe_2Al_5相。     

Al涂层对γ-TiAl合金高温抗氧化能力的影响

研究了多弧离子镀铝对γ-TiAl合金850℃、950℃恒温氧化性能的影响,同时分析讨论了镀铝层的氧化机制.结果表明:多弧离子镀铝后,形成的纯铝涂层均匀致密,无裂纹、孔洞,与基体结合良好.静态空气中,850℃氧化100 h后,形成了连续致密的Al2O3膜层及扩散层TiAl3相;950℃氧化100 h后,表面氧化膜由Al2O3及少量的TiO2组成,膜层中TiAl2为主要成膜相.多弧离子镀铝有效地提高了γ-TiAl合金高温抗氧化性能.     

铝铁双金属铸件热浸镀扩散界面组织分析

以铝铁双金属复合铸件为研究对象,研究了HT 250缸体铸件经过铝熔体热浸镀后,热侵镀时间对界面扩散层厚度和形态的影响。结果表明:700℃下热浸镀10 min为最佳工艺条件。     

铝铁双金属铸件热浸镀扩散界面组织分析

以铝铁双金属复合铸件为研究对象,研究了HT 250缸体铸件经过铝熔体热浸镀后,热侵镀时间对界面扩散层厚度和形态的影响。结果表明:700℃下热浸镀10 min为最佳工艺条件。     

球铁浸镀微弧氧化陶瓷层的制备与组织分析

通过热浸镀铝及微弧氧化的方法在球墨铸铁表面上获得了陶瓷层,并对该涂层进行了XRD、SEM分析.研究结果表明:浸镀温度越高,镀层越厚,直到达到一峰值;浸镀时间越长,镀层越厚.球墨铸铁浸镀微弧氧化获得的涂层由涂层表面至基体依次为陶瓷层、纯铝层、扩散层、基体.陶瓷层主要为Al2O3相,扩散层由FeAl3、Fe2Al5相组成.     

离子束增强沉积Si,Al,Y复合薄膜对304不锈钢抗氧化性的影响

用离子束增强沉积方法,在304不锈钢表面上制备了Si,Y—Si,Al,Y-Al薄膜,研究了它们在950℃、1050℃空气中的氧化,并采用EPMA及SEM等技术分别对氧化产物进行了分析。对离子束增强沉积薄膜样品的抗氧化性、SiO2膜的形成过程及Y的作用进行讨论。     

B_2型Fe_3Al金属间化合物的高温氧化行为

研究了Fe3Al、Fe3Al(Cr))两种合金在600℃、750℃、950℃的静态氧化行为及其750℃的周期氧化行为,分析了相应的氧化膜结构和形貌,探讨了氧化膜的成长机理。结果表明,由于高温下Fe3Al基金属间化合物表面形成一层致密的A12O3氧化膜而具有优良的抗氧化性能。在950℃高温时,具有比1Cr13不锈钢好得多的抗氧化性能。2at%Cr的加入有利于稳定的α-Al2O3的形成。750℃以下,Fe3Al(Cr)合金的氧化增重低于Fe3Al,前者的氧化膜为纯α-Al2O3,而后者的还含有少量的γ-Al2     

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对某镍基时效强化高温合金在750-950℃,100 h进行静态恒温氧化研究,结果表明,合金在750-950℃氧化100 h的氧化动力学均近似服从抛物线规律。合金900℃和950℃发生内氧化。合金外氧化膜组成：Cr2O3、NiCr2O4、少量NiO和微量TiO2,内层氧化物为少量的Al2O3和TiO2。     

OXIDATION BEHAVIOUR OF HIGH Cr CAST IRON

The oxidation behaviour of high Cr Cast iron was investigated at 950 and 800℃ in termsof Cr content in matrix and the amount of carbide.The morphology and types of oxidefilms and the microstructure of subsurface were also examined.The main conclusionsare:1)The original chromium content in the matrix determines the type of oxide filmand it is an important factor for the oxidation resistance of high chromium cast iron;2)The oxidation resistance improves with increasing carbide content at 950℃ because ofthe decomposition of the carbide,while the decompsition of the carbide do not take placeat 800℃ so the oxidation resisteance do not improve with increasing carbide volume.     

氯对TiAl基合金高温氧化行为的影响

研究了表面喷沙少量ＭｎＣｌ２及离子注入氯对ＴｉＡｌ基合金９５０℃恒温氧化行的影 响ＴｉＡｌ合金９５０℃氧化后氧化膜为ＴｉＯ２及Ａｌ２Ｏ３的混合物,表面涂少量ＭｎＣｌ２后, 合金氧化速度降低了４个数量级,氧化膜的成分主要为Ａｌ２Ｏ３,离子注入Ｃｌ在氧化初期也显著降低 了氧化速率,延迟了ＴｉＯ２形成时间。     

3Cr13钢高温抗氧化性能的研究

3Cr13钢分别在500、650、800及950℃高温下进行氧化试验,采用SEM、XRD分析氧化表面的形貌、成分和物相,探究3Cr13钢的高温抗氧化性能.结果表明:500℃时,试样表面氧化物膜不完整,氧化物量几乎为0;温度高于570℃时,氧化物在试样表面形成完整的覆盖膜,氧化速度仍很缓慢;而温度为950℃且氧化时间较长时,试样表面氧化物迅速增多,试样氧化反应剧烈.     

K438铸造高温合金表面热浸镀铝涂层的抗氧化性能

针对K438镍基高温合金在高温条件下抗氧化性能不足的问题,采用热浸镀铝技术在其表面制备了铝化物涂层。经1000 ℃、1 h真空扩散退火处理后,对高温合金的热浸镀铝涂层开展了1000 ℃、250次的高温循环氧化试验,并采用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪等分析测试手段,对高温氧化后涂层截面组织进行了研究。结果表明,试验合金在1000 ℃、40次循环氧化后氧化增量曲线便开始下降,高温抗氧化性能较差,经1000 ℃、250次循环氧化后,形成了Al₂O₃、TiO₂、Cr₂O₃、NiO和尖晶石NiCr₂O₄、NiAl₂O₄等氧化产物。而热浸镀铝涂层经1000 ℃、40次循环氧化后,氧化增量变化较小,且经250次循环氧化后,氧化产物中未发现Cr₂O₃的存在,其高温抗氧化性能均较基体明显提高,其中热浸镀90 s的涂层高温抗氧化性能更好。     

STUDY ON HIGH TEMPERATURE PERFORMANCES OF MCrAlX COATINGS DEPOSITED BY MULTI ARC ION PLATING

１．ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＧａｓｔｕｒｂｉｎｅｅｎｇｉｎｅｓｈａｖｅｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍｓａｎｄｉｎｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｎｇｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．Ｍａｔｅｒｉａｌｓｕｓｅｄｉｎｇａｓｔｕｒｂｉｎｅｓｍａｙｂｅｓｕｂｊｅｃｔｅｄｔｏａｒａｎｇｅｏｆｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｄｅｐｅｎｄｉｎｇｕｐｏｎｔｈｅｉｒｌｏｃａｔｉｏｎｓｉｎｔｈｅｅｎｇｉｎｅａｎｄｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｕｎｉｔ．…     

AISI430����ֵĸ���������Ϊ�о�

 研究了大气环境下AISI430铁素体不锈钢在950~1 050 ℃的高温氧化行为,采用热分析仪进行了恒温氧化试验,利用扫描电镜和能谱仪观察分析了氧化表面形貌和组成。结果表明：950 ℃下氧化比较缓慢,氧化增重较小,氧化表面致密平整;1 000 ℃以上氧化迅速,氧化增重显著增大,表面有大量的氧化铁突起;致密氧化层由八面体的铬锰尖晶石颗粒和近球形的氧化铬颗粒组成。     

Fe-Cr-Al电热合金的高温氧化行为

对一种Fe-Cr-Al系电热合金0Cr25Al5进行了不同温度(950、1050、1150 ℃)的氧化质量增加试验。结果表明,合金试样在950 ℃下属于完全抗氧化级,在1050 ℃下属于抗氧化级,在1150 ℃下保温40 h以上时,由于Cr₂O₃的氧化挥发导致氧化膜出现空洞,大大降低了合金的抗氧化性能。XRD物相分析表明合金表面氧化膜主要由TiO₂、Al₂O₃和FeCr₂O₄组成。