渗铝稀土钢扩散层的非晶态相及其形成机理

通过SEM、TEM、EDS研究了扩散型热浸镀铝钢扩散层的微观结构和成分。结果发现，在距扩散层表面30肿内存在大量Fe-Al合金非晶相和纳米晶粒。表面非晶含量很高，往基体方向，非晶逐渐减少。通过对热浸镀铝后表面层组织的微观分析表明，扩散层的Fe-Al合金非晶相是在热浸镀铝后的冷却过程中形成的，非晶相的形成是共晶反应和界面扩散导致的。     

热浸镀铝层中的非晶态金属相

采用SEM、TEM、XRD、EDS等手段研究热浸镀铝层的微观结构和成分。结果发现,镀铝层的表面层存在非晶态金属相。分别将热浸镀含稀土和不含稀土的铝液体急冷和缓冷后分析表明,镀铝后的铝-铁合金液在急冷过程中具有非晶形成能力;添加稀土后,非晶形成能力增加,即使在缓慢冷却条件下,组织中也有非晶态金属相形成。     

扩散处理对23MnCrNiMo54热浸镀铝钢耐蚀性的影响

对23MnCrNiMo54热浸镀铝热扩散前后的涂层结构、电化学性能和中性盐雾腐蚀进行分析。结果表明,扩散前表面涂层呈致密的铝-铁铝层结构,扩散后表面涂层转化为带裂纹和孔洞的铁铝层。扩散前后的表层自腐蚀电流低于23MnCrNiMo54钢自腐蚀电流两个量级,扩散后自腐蚀电位最高,表层材料耐腐蚀性增加。盐雾试验发现,23MnCrNiMo54钢抗腐蚀性较差,1 h出现锈点,热浸镀铝后显著提升抗腐蚀性,24 h尚未出现明显锈点,热浸镀铝涂层对23MnCrNiMo54钢的耐腐蚀性有明显改善。热浸镀铝再经扩散处理后,4 h出现锈点,扩散前后23MnCrNiMo54钢在中性盐雾中的耐腐蚀性差异较大。造成这种差异的原因主要是扩散后涂层上的缺陷和涂层较基体更低的电位。      

扩散退火对热浸镀铝层组织与抗高温氧化性的影响

借助X射线衍射仪(XRD)和环境扫描电镜(SEM/EDAX)对45钢热浸镀铝镀层及其扩散退火处理后的微观组织进行了研究.结果表明,热浸镀铝镀层由铝层和扩散层组成,外层铝层中主要成分为Al和FeAl3,内层扩散层中则主要为Fe2Al5和FeAl3等.扩散退火处理后镀层亦由内外两层组成,外层成分主要为Fe2Al5,内层则主要为FeAl.通过静态氧化增重法研究了45钢热浸镀铝扩散退火后的抗高温氧化性能,结果表明其抗高温氧化性好于未经扩散处理试样,显著优于45钢基体.     

碳钢热浸渗铝性能研究

对热处理后的热浸镀铝钢进行研究,采用金相法对其显微组织进行分析,采用冲刷磨损试验、腐蚀试验及高温氧化试验对其进行性能测试分析.耐磨试验和腐蚀试验表明:钢经渗铝后,其合金相硬度较高,具有较好的耐磨性,合金层表面的渗层对基体起到了阴极保护作用,提高了其耐腐蚀性能.高温氧化实验结果表明:渗铝钢抗高温氧化性能远远优于碳钢基体,与不锈钢的抗高温氧化性能相当.     

非晶态镍磷合金的组织结构与性能

研究了化学沉积非晶态镍磷合金的组织结构与性能。结果表明,随着沉积层中磷含量的增加,合金的非晶化趋势提高,非晶态镍磷合金层的硬度和耐磨性能下降,且明显低于晶态镍磷合金;经过大于６１３Ｋ的时效处理,非晶态镍磷合金晶化且有Ｎｉ３Ｐ生成,沉积层的硬度和耐磨性得以提高并超过晶态合金;非晶态镍磷合金经过时效处理晶化后且组织结构发生变化,耐腐蚀性能下降,硬化性能则提高。     

富镧稀土对AZ91微观组织和性能的影响

测试了富镧稀土含量分别为0.3%、0.7%、2.0%的AZgl合金的硬度及拉伸等力学性能,并利用偏光多功能显微镜、X射线衍射仪和扫描电镜对合金的微观组织进行分析,结果表明富镧稀土能细化合金的晶粒,且随稀土含量的增大,细化效果明显;同时还提高了AZ91合金的高温抗蠕变性能和抗拉强度及硬度,但对屈服强度和伸长率影响不大,降低了合金的低温阻尼性能,但却增加了高温界面阻尼.     

45钢低温气体多元共渗的研究

为提高机械零件的耐磨性和使用寿命,对45钢进行低温气体氮-碳-硼-稀土多元共渗.结果表明,45钢经多元共渗后,在材料表面形成较厚的化合物层和扩散层,稀土元素镧也渗入了钢的表面,起到微合金化的作用,使材料的耐磨性、得到明显提高.该工艺处理温度低、生产周期短、工件变形小、能源消耗低,且易实现和掌握.     

奥氏体不锈钢热浸镀铝层的抗氧化特性

为进一步提高奥氏体不锈钢0Cr18Ni9Ti的高温使用性能,对该钢进行了热浸镀铝处理和抗高温氧化性能的试验.试验结果表明:经热浸镀铝处理后,奥氏体不锈钢0Cr18Ni9Ti的抗高温氧化性能明显得到改善,其热浸镀铝层的抗高温氧化行为符合抛物线规律.1 000℃抗氧化试验表明:在高温氧化过程中,表层Al2O3氧化膜及扩散层中的金属间化合物FeAl相和β-NiAl相起到抗氧化作用.     

渗铝钢扩散层生长动力学的计算机拟合

在20钢上分别制备了热浸镀纯铝和稀土铝层。通过不同温度的扩散处理后,测定了扩散层的稀土分布和扩散层厚度增量,考察了在不同温度下稀土对扩散层生长动力学的影响,并通过计算机拟合给出了扩散层生长动力学曲线。结果表明,热浸镀稀土铝钢在扩散处理时,稀土渗入了扩散层,且存在偏聚;稀土可增加扩散层厚度,在750、850℃作用较明显;扩散系数增加1.8-2.3倍,扩散激活能降低4500-7800 J.mol-1。