钼酸盐钝化液的研制

研制了一种热镀锌钢板的无铬钝化液,采用在钼酸盐和磷酸钝化液中添加各种化学试剂,以提高钝化膜的耐腐蚀性能。采用附着力试验、醋酸铅加速腐蚀试验、中性盐雾试验和电化学试验分析无铬钝化膜的耐腐蚀性能。结果表明,此无铬钝化膜具有成本低廉且具有良好的抗白绣能力,符合欧洲RoHS指令,可以用来代替铬酸钝化。     

铝合金有机无机复合无铬钝化膜的耐腐蚀性能实验设计

本文在研究铝合金有机无机复合无铬钝化膜的耐腐蚀性能,提出进行电化学性能测试、表面性能测试、硫酸铜点滴实验、中性盐雾试验,研究硅烷氟锆酸盐钝化工艺,从实验研究中能够看出无铬钝化膜具有较为优异的腐蚀性能。     

铜铝聚苯酯封严涂层耐蚀性能和可磨耗性能研究

采用等离子喷涂工艺制备了铜铝聚苯酯封严涂层,完成了 96 h 中性盐雾试验、72 h 酸性大气试验、24 d周期浸润试验以及 450 ℃、线速度 300 m/s、进给速率 5~480 μm/s 的高温高速可磨耗试验,研究了涂层的耐蚀性能和可磨耗性能。结果表明：铜铝聚苯酯封严涂层在 72h 酸性大气腐蚀后,涂层表面光滑平整,未观察到腐蚀产物和点蚀坑;24 d 周期的浸润腐蚀后,涂层颜色未发生明显改变,涂层表面结构完整,未观察到腐蚀产物和点蚀坑;96 h 中性盐雾腐蚀后,涂层表面未观察到腐蚀坑,但涂层表面出现大片褐色斑块;不同进给速率下,叶片进给深度比 IDR 值不大于 9.79 %;检测及分析结果表明,涂层拥有优异的耐腐蚀性能和可磨耗性能。     

439超纯铁素体不锈钢耐蚀性评价

通过盐雾试验、电化学试验和FeCl3点腐蚀试验,并结合扫描电镜,对比研究了439超纯铁素体不锈钢和430普通铁素体不锈钢的耐腐蚀性能。结果表明,碳、氮间隙元素极低的439超纯铁素体不锈钢耐点蚀性能明显优于430普通铁素体不锈钢,虽然430钝化膜修复能力较强,但点腐蚀速率也较快;430不锈钢具有严重的晶间腐蚀敏感性,同样,430普通不锈钢在干湿加速盐雾试验中发生了严重腐蚀,439超纯铁素体不锈钢在上述腐蚀试验中均表现出轻微的腐蚀。可见在430普通不锈钢基础上降低碳、氮间隙元素含量,同时加入钛稳定化元素,使其耐腐蚀性能大幅提高。     

铝稀土涂层制备及其防腐性能试验研究

制备铝粉和镧粉不同配比的铝稀土涂层,以不同厚度涂于Q235碳钢表面。采用盐雾试验、埋片试验、浸泡试验及电化学试验,确定铝稀土涂层中各成分的最佳配比及适宜厚度,分析埋片的腐蚀机理,研究铝稀土涂层的防腐过程和机理。试验结果表明:铝稀土涂层在镧粉质量分数为0.7%、铝粉质量分数为34.3%、涂层厚度为0.2 mm时,防腐性能最佳。在沿海土壤环境中,Q235碳钢的腐蚀速率随p H、含水率、含盐量的增大而增大。在海水环境中,铝稀土涂层对Q235碳钢起到了物理隔离作用,且在不同环境下,铝稀土涂层均表现出优异的防腐性能。     

热镀锌钢板无铬钝化膜耐腐蚀性研究

针对某冷轧厂投产初期生产的无铬钝化热镀锌产品耐盐雾腐蚀性差的问题,从分析影响无铬钝化镀锌产品耐腐蚀性能的因素入手,优化带钢表面粗糙度、无铬钝化膜膜重、涂覆辊硬度等工艺,使热镀锌钢板无铬钝化膜的耐蚀性得到明显改善,72 h中性盐雾试验腐蚀面积≤5%的合格率达到94%以上。     

TiAl/BN复合封严涂层的耐腐蚀性能研究

本研究采用大气等离子与真空等离子喷涂技术制备了Al/BN、TiAl/BN两种金属和陶瓷复合型多孔涂层,用于航空发动机压气机部位的叶尖可磨耗封严。通过电化学测试和盐雾腐蚀实验对两种涂层的盐雾腐蚀性能进行了研究。结果表明,TiAl/BN涂层的腐蚀电位明显高于Al/BN涂层(约450mV)。同时,在极化曲线测试过程中发现TiAl/BN涂层出现了明显的钝化现象。经过960h标准盐雾腐蚀试验后,发现Al/BN涂层发生了较严重的腐蚀,而TiAl/BN涂层仅发生轻微的腐蚀。腐蚀后涂层的XRD分析表明,TiAl/BN涂层的腐蚀产物主要为Al(OH)3和AlO,没有发现Ti的腐蚀产物。TiAl/BN复合涂层中形成的TiAl合金是该涂层比Al/BN涂层更耐中性盐雾腐蚀的原因。     

TiAl/BN复合封严涂层的耐腐蚀性能研究

本研究采用大气等离子与真空等离子喷涂技术制备了Al/BN、Ti Al/BN两种金属和陶瓷复合型多孔涂层,用于航空发动机压气机部位的叶尖可磨耗封严。通过电化学测试和盐雾腐蚀实验对两种涂层的盐雾腐蚀性能进行了研究。结果表明,Ti Al/BN涂层的腐蚀电位明显高于Al/BN涂层(约450m V)。同时,在极化曲线测试过程中发现Ti Al/BN涂层出现了明显的钝化现象。经过960h标准盐雾腐蚀试验后,发现Al/BN涂层发生了较严重的腐蚀,而Ti Al/BN涂层仅发生轻微的腐蚀。腐蚀后涂层的XRD分析表明,Ti Al/BN涂层的腐蚀产物主要为Al(OH)3和Al O,没有发现Ti的腐蚀产物。Ti Al/BN复合涂层中形成的Ti Al合金是该涂层比Al/BN涂层更耐中性盐雾腐蚀的原因。     

Co、Al共渗涂层的性能研究

本文采用包埋渗方法实现了在镍基高温合金表面共渗Co、Al涂层,并研究了涂层在3.5%Na Cl溶液的耐腐蚀性能以及经过盐雾加速腐蚀(NSS)处理的涂层抗高温氧化性能。试验结果表面明,经NaCl溶液浸泡768h后,涂层仍然具有较好的耐腐蚀性能—腐蚀电流密度9.78×10~(-8)A/cm~2。经过100h和300h中性盐雾加速腐蚀的涂层试样在高温静态氧化条件下,氧化增重1g·cm~(-1),达到国际标准中的完全抗氧化级别,表明CoAl共渗涂层经过NSS后,仍然具有良好的高温抗氧化性能。     

真空封孔对高速电弧喷涂涂层耐腐蚀性能的影响

本文通过高速电弧喷涂技术制备 NiCr 基涂层, 采用真空法和直接刷涂法进行封孔处理, 对比研究两种封 孔工艺对涂层耐腐蚀性能的影响。 采用光学显微镜观察涂层的截面微观形貌并计算其孔隙率, 采用扫描电镜和能 谱仪检测封孔剂的浸渗深度, 通过电化学及盐雾腐蚀试验评估封孔后涂层的耐腐蚀性能。 结果表明, 真空封孔下 涂层内封孔剂平均渗透深度为 275 μm, 较直接刷涂法（平均渗透深度为 103 μm） 提高近 3 倍。 真空封孔涂层的 腐蚀电流密度比直接刷涂封孔涂层更小, 钝化区更为明显。 在盐雾腐蚀环境下, 432 h 后无锈迹出现, 而直接刷 涂封孔涂层在 96 h 后产生锈蚀点, 表明采用真空封孔技术制备的涂层具有更好的耐腐蚀性能, 为真空封孔技术 在工程应用提供试验依据。     

含氯离子环境下锌铝伪合金涂层的耐蚀性及电化学特性

采用盐雾试验和电化学阻抗谱测试技术研究了纯锌和锌铝伪合金涂层在含氯离子环境中的腐蚀行为和电化学特性,通过扫描电镜、X射线物相分析等手段研究了原始涂层及腐蚀后的表面形貌和腐蚀产物的相结构,并对两种涂层的腐蚀机理进行了初步的探讨.随着盐雾时间的增加,纯锌涂层表面逐渐生成疏松多孔的胞状腐蚀产物层,主要腐蚀产物为Zn₅(OH)₈Cl₂H₂O、ZnO和Zn₅(CO₃)₂(OH)₆,盐雾试验达到768 h后腐蚀产物层局部区域发生龟裂.锌铝伪合金涂层表面生成致密的腐蚀产物层,主要为Zn₅(OH)₈Cl₂H₂O、Zn_0.71Al_0.29(OH)₂(CO₃)_0.145·xH₂O及ZnAl₂O₄.电化学阻抗谱测试结果表明:随着盐雾时间的延长,两种涂层的电荷转移电阻均逐渐增大,但锌铝伪合金涂层的阻抗要明显大于纯锌涂层,表现出了更好的耐蚀性.      

镍基合金镀层在北方老工业城市冬季降水中的腐蚀行为

为研究镍基合金镀层在北方老工业城市冬季降水中的腐蚀行为,采用电沉积技术制备了Ni-P、Ni-Fe合金镀层,对其结构与耐蚀性能进行检测.结果表明:不同镍基合金镀层在冬季降水中耐蚀性能不同,其中Ni-Fe合金镀层由于Fe掺杂增加了镍基合金与氧的亲和力,可以快速在Ni-Fe合金镀层表面形成一层连续的氧化膜,对基体起到很好的防护作用,电位最正,自腐蚀电流密度值最小,耐蚀性较好,年腐蚀速率约为20号钢的1/2;而Ni-P合金镀层表面形成氧化膜的速率较缓慢,阻抗值较低,不适合在北方老工业城市的室外装饰与防护中应用.      

Effect of mechanical attrition on microstructure and properties of electro-deposition coatings on NdFeB

Surface mechanical attrition treatment （SMAT） was developed to synthesize nanostructure coatings on alloy surface. The SMAT action was applied in the process of Ni and Cu electroplating coatings on NdFeB substrates in this paper. The role of mechanical attrition during barrel plating on the microstructure, mechanical and corrosion resistant properties of the coatings was exam- ined. The scanning electron microscopy （SEM） observation showed that the mechanical attrition could refine grain size, markedly smooth the coating surface and obviously decrease the number of pore in the coatings. The continuous collisions of glass balls onto the NdFeB samples could induce more beneficial nucleation defects on the coating, which was helpful for increasing nucleation sites and the nucleation rate. The mechanical attrition could also restrain the heterogeneous growth of the coating grain tips due to the abra- sive action of stainless steel balls. The Tafel polarization curve experimental results indicated that SMAT process could enhance the corrosion resistance of coatings on NdFeB. The scratching test revealed that the binding force between coating and NdFeB substrate could be improved dramatically with SMAT process.     

钼镧合金表面FeCrAl涂层耐腐蚀性能

采用非平衡磁控溅射工艺在Mo–La合金表面沉积FeCrAl涂层,研究所制备涂层的耐腐蚀性及涂层的腐蚀机理。结果表明：FeCrAl涂层样品在360℃、18.6 MPa、纯水的高压釜中腐蚀72 h,平均腐蚀速率为3.8 mg·dm_?²,低于同条件下锆合金以及未沉积涂层的钼镧合金的腐蚀速率,且涂层中的Al与外界环境介质中的氧发生反应,在涂层表面形成致密的Al₂O₃薄膜,在一定程度上减缓了涂层的腐蚀速度,有效保护了基体材料。FeCrAl涂层样品在1200℃、0.1 MPa的高温水蒸气环境下腐蚀8 h,Al₂O₃氧化膜厚度在4.0μm左右,涂层维持保护效果,钼镧合金基体未暴露在腐蚀环境中;经淬火后,Al₂O₃氧化膜厚度减小至2.5μm左右,涂层依旧维持结构完整性,没有出现贯穿性脱落,满足Mo–La合金表面耐腐蚀性的使用要求。     

HVAF喷涂La2O3改性WC-20Cr3C2-11NiMo涂层的耐磨耐蚀性能

为进一步提升高质量WC涂层的耐磨性、耐海水腐蚀性和耐海水气蚀性。采用大气超音速火焰喷涂(HVAF)在0Cr13Ni5Mo基体上制备稀土La₂O₃改性WC-20Cr₃C₂-11NiMo涂层。通过显微硬度测试、平面孔隙测试、摩擦磨损实验、电化学实验和模拟海水超声波气蚀实验,测试涂层的显微硬度、孔隙率、摩擦因数、摩擦磨损性能、耐海水腐蚀性能和耐海水气蚀性能,分析La₂O₃对WC-20Cr₃C₂-11NiMo涂层耐磨耐蚀性能的影响。结果表明,改性后的涂层显微硬度提升到1400 HV0.2左右,平均孔隙率降低约48.6%;涂层磨损质量降低约33%,摩擦因数降低约30%,摩擦磨损表面微凹坑和微裂纹明显减少;电化学自腐蚀电位明显右移,电化学自腐蚀电流密度明显减小;涂层的气蚀质量损失减少约20%,气蚀坑洞明显减少和变小。HVAF喷涂La₂O₃改性后的WC-20Cr₃C₂-11NiMo涂层硬度略微提升,致密性、耐磨性、耐海水腐蚀性和耐海水气蚀性得到明显提升,除表面疲劳磨损外,表面摩擦磨损机理从严重磨粒磨损转变为轻微磨粒磨损,气蚀机理主要为流体冲击波侵蚀。     

PS-PVD 热障涂层显微结构对耐侵蚀性能的影响研究

采用等离子喷涂物理气相沉积 ( PS-PVD ) 技术开展了热障涂层梯度结构调控研究，通过调整喷涂送粉速率， 在底部、中间和顶部沉积阶段制备了五种不同的热障涂层，对热障涂层的显微组织、粗糙度、孔隙率、耐熔盐腐 蚀和耐粒子冲蚀性能进行表征，阐明了显微结构变化对热障涂层耐侵蚀性能的影响。研究表明：送粉速率的变化 对PS-PVD热障涂层羽柱状结构的沉积有显著的影响，低送粉速率下，涂层底部结构比较致密，当送粉速率增大时， 由于粉末颗粒在喷涂过程气化不充分，未熔粒子增加，羽柱状顶部结构趋向致密结构转变，涂层顶部孔隙率下降， 表面粗糙度降低。送粉速率由底至顶梯度递增制备的涂层表现出较高的耐熔盐腐蚀性能和耐粒子冲蚀性能。     

S355海洋钢表面微弧氧化复合膜层耐蚀性能

采用激光熔覆与微弧氧化技术相结合在海洋钢表面制备了复合膜层.运用扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）和X射线衍射仪（XRD）表征复合膜层的微观结构，采用极化曲线、电化学阻抗谱、腐蚀磨损实验和浸泡腐蚀实验等测试方法研究膜层在质量分数3.5%的NaCl水溶液中腐蚀行为，并与熔覆涂层和基体进行对比.结果表明:复合膜层主要分为内致密层和外疏松层，疏松层主要由γ-Al₂O₃组成，致密层主要由α-Al₂O₃组成，与基底层结合较好，复合膜层表面硬度最大能达到HV_0.2 1423.3，比熔覆涂层高47.6%，其硬度较S355海洋钢有显著提升.基体在腐蚀和磨损交互作用中主要以腐蚀加速磨损为主，涂层在交互作用中主要以磨损加速腐蚀为主，在经过微弧氧化处理后，膜层的自腐蚀电位负移，钝态电流密度上升，抗磨蚀性能明显提高.熔覆涂层的浸泡腐蚀方式以点蚀为主，复合膜层腐蚀较轻微，阻抗模值最大能达到105.3 Ω·cm2，比熔覆层提高两个数量级，这表明复合处理可进一步提高涂层的耐腐蚀性.      

热喷涂锌-铝合金涂层对钢结构防护性能研究

通过在我国大气和水环境下的曝露腐蚀试验,以及实验室条件下的中性盐雾腐蚀、NaCl水溶液中的全浸和浸渍/干燥循环、电化学等手段,研究了铝含量对Zn-Al合金耐蚀性影响,在此基础上分析比较了热喷涂Zn85Al合金涂层与传统的Zn、Al金属涂层在耐腐蚀性和对钢基体的电化学保护的差异。研究发现,与热喷涂Zn、Al涂层相比,Zn-15Al合金涂层对钢基金属既具有热喷涂Zn涂层优良电化学保护特点,又具有热喷涂Al涂层的高耐蚀特点。目前热喷涂Zn85Al合金涂层已开始在国家水利、桥梁等重点基础设施建设项目中应用。     

FeSiAl电磁屏蔽涂层的腐蚀行为对吸波性能的影响

以在Q235冷轧钢板表面涂敷的FeSiAl电磁屏蔽涂层为研究对象，通过改变固化条件，探究了电磁屏蔽涂层的最优固化环境.同时，运用中性盐雾试验、电磁屏蔽性能测试和电化学阻抗试验，研究了自然条件固化后涂层的吸波性能和耐蚀性能随盐雾周期不同的变化规律.结果表明，电磁场下固化会损害涂层的腐蚀屏蔽性.吸波剂含量的增加不利于提升涂层的吸波性能，同时也会损害涂层的腐蚀屏蔽性.长期盐雾试验后，涂层的吸波性能随腐蚀屏蔽性的降低而下降.      

Influence of Surface Roughness of Galvanized Steel Sheet on Self-lubricated Coating

Three different thicknesses of self-lubricated coatings were prepared on galvanized steel sheets with different surface roughness(Ra).Performances of the coatings were evaluated by various laboratory tests.Scanning electron microscopy(SEM),atomic force microscope(AFM),neutral salt spraying test(NSST),reciprocating friction and wear test were taken in order to characterize the coatings.Results show that the self-lubricated coating has good corrosion resistance and lubricating property.In 0.857-1.629μm of Ravalue,the relationship between friction coefficients of the self-lubricated steel sheets and the surface roughness of the galvanized steel sheets likes a parabolic curve,and has a peak value of friction coefficient in certain range of Ra.Affected by the hereditary surface topography of the galvanized steel sheet,dents on the surface of self-lubricated steel become deeper and larger with the increase of the surface roughness of the galvanized steel sheets.The influence of the surface roughness of the galvanized steel sheet on the corrosion resistance of the self-lubricated coating steel is similar to that on friction coefficient of self-lubricated coatings,like a parabolic curve.