RAFM钢表面粉末包埋法制备低活性渗铝层工艺研究

采用粉末包埋法在中国低活性铁素体马氏体钢(RAFM)基底上制备了低活性渗铝层,利用扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)对渗铝层的形貌和成分进行了分析。结果表明:低活性渗铝层表面铝含量(原子分数)约40%,主要由厚度为15~20μm的FeAl、Fe3Al及α-Fe(Al)相组成,该渗铝层表面易发生烧结。为避免表面烧结,重点研究了渗铝温度对渗铝层表面形貌的影响,当温度较高(750℃)时,表面产生大量渗铝剂颗粒烧结;当温度较低(650℃)时,表面无烧结但渗铝层生长不完整且存在较多孔洞;700℃下表面无烧结且渗铝层致密完整。     

铜基底化学气相沉积石墨烯的研究现状与展望

采用粉末包埋法在中国低活性铁素体马氏体钢（RAFM）基底上制备了低活性渗铝层,利用扫描电镜（SEM）和能谱分析（EDS）对渗铝层的形貌和成分进行了分析。结果表明：低活性渗铝层表面铝含量（原子分数）约40％,主要由厚度为15-20μm的FeAl、Fe3-Al及α-Fe（Al）相组成,该渗铝层表面易发生烧结。为避免表面烧结...     

海洋环境下钢材表面镀铝工艺的研究进展

钢材作为基础性结构材料被广泛应用于海洋工程领域,随着国家对海洋开发的支持力度不断加大,对应用于此环境下的钢材的需求也不断增加。但是,暴露于苛刻海洋环境下的钢材极易与周围的含氯、硫等介质发生反应而受到严重腐蚀,同时,潮汐、日照、溶解氧、微生物以及深海压力和热液带来的高温等环境条件也会加速钢材的腐蚀,严重影响海洋工程设施的服役安全、寿命以及可靠性。 因此,对钢材进行表面处理提高其耐腐蚀性能成为研究热点,其中涂层制备技术是最常用的腐蚀控制方法。铝及铝合金在腐蚀环境及高温氧化环境下表面可以形成一层致密的氧化膜,是一种常用的耐腐蚀涂层材料,通过不同工艺在钢材表面制备的铝涂层已达到了长效的防腐蚀效果。 目前,制备铝涂层的工艺主要有热浸镀法、电镀法、包埋渗铝法及热喷涂法等。热浸镀铝工艺因操作简单、成本低廉而被广泛应用于海洋平台、海洋码头、桥梁等海洋基础设施。电镀铝工艺制备的涂层厚度、组织、形貌可控,可以实现在微小零件上的精准沉积。新型绿色环保的离子液体体系的开发,在提高电镀效率和涂层质量的同时降低了对环境的污染。粉末包埋渗铝制备的涂层具有极高的抗高温氧化性能,被广泛应用于海洋油气开采工程。低温包埋渗铝工艺可避免传统渗铝工艺高温导致的钢材力学性能下降。此外,浆料渗铝以及气相渗铝等工艺的开发拓宽了渗铝工艺的应用领域。热喷涂工艺在海洋环境下应用最为广泛,所制备的铝涂层具有极高的耐腐蚀性能,其中火焰喷涂、电弧喷涂、冷喷涂等工艺能够实现新型防腐蚀铝涂层的设计与制备。 本文针对海洋环境下应用的钢材,详细介绍了在其表面镀铝工艺的研究进展,包括热浸镀、电镀、包埋渗铝和热喷涂等,并对不同镀铝工艺在海洋环境下的应用及发展方向做了展望。     

不锈钢渗铝后的表面组织、成分及其耐熔锌腐蚀性能

由于液态锌的腐蚀,使在热镀锌生产线上的工作零件失效严重,严重阻碍了热镀锌行业的进一步发展.对此,研究了采用固体粉末包埋法对1Cr18Ni9Ti不锈钢进行渗铝,再采用热氧化的方法使渗铝层表面原位生长Al2O3薄膜.结果表明:渗铝层表面主要由FeAl相组成,渗铝层呈多层结构,分为渗层外层(约25C μm)、过渡层(约为50 μm)和渗层内层(约为300 μm).渗铝层表面铝的浓度较高,超过30%(质量分数),渗铝层发生选择性氧化,在表面生成一层均匀致密的Al2O3膜,所得膜的厚度约为20 μm.通过大量试验得出,渗铝层具有良好的耐锌液腐蚀性能,可作为锌液与铁表面接触的良好隔离层.     

HK40钢的渗铝新工艺及抗碳化腐蚀性能研究

采用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线能谱分析仪(EDAX)等仪器设备研究了HK40钢的渗铝及其抗碳化腐蚀能力.试验结果表明,通过调整渗剂中特种添加剂与铝粉的比例和渗铝温度等工艺参数,可达到控制渗铝层相组成的目的.与传统一段法固体粉末渗铝工艺相比,两段法固体粉末渗铝工艺可提高渗速约60%.HK40钢的渗铝层由NiAl相和Ni3Al相组成时,其抗碳化腐蚀能力得到明显提高.     

表面机械研磨处理对N80套管钢低温渗铝层的影响

通过表面机械研磨处理(SMAT),采用低温渗铝剂在470℃的相对低温下对N80套管钢进行2h粉末包埋渗铝.分别采用金相显微镜、显微硬度仪、扫描电镜、能谱仪等分析了SMAT对N80套管钢金相组织、渗铝层微观结构和断面元素分布、渗铝套管钢的显微硬度及表面腐蚀形貌的影响.结果表明SMAT90min后,可以在N80套管钢表面形...     

渗铝容器的失效与防护

一、前言液体渗铝是将工件浸入熔融铝液中,使铝原子渗入工件表面,从而形成铝铁合金涂层的一种化学热处理方法。卧式浸铝炉一般采用槽式熔铝容器,立式浸铝炉一般采用坩埚式熔铝容器,其材料有的选用石墨、陶瓷等非金属材料,有的选用碳素钢、合金铸铁等铁基金属材料,由于前者强度低,导热性能差,大型容器制作困难,大规模生产应     

渗铝钢的高温失效

对普通碳钢表面进行渗铝处理,可大大提高碳钢的抗高温氧化能力。渗铝钢曾成功地用于炭黑工业使用的高温空气预热器上。可是,由于操作等原因,出现了该空气换热管口因超温引起的环向开裂,对此,我们作了一系列研究。本文即是工作之一;从材料和焊接失效部位的金相组织进行研究。一、正常渗铝钢及其焊接部位金相分折从图1可明显地看到其截面由三层组成;纯铝层(厚约0.03～0.1mm);铝铁合金层(厚约0.1～0.2mm);基体组织(铁素体+珠光体)。钢材热浸后,表面有高浓度的铝覆层,如不经     

发动机涡轮导向叶片渗层失效分析

某厂生产的发动机涡轮导向叶片存在渗铝层容易剥落的问题.采用扫描电镜、X射线能谱仪和显微硬度计,从渗层的显微组织、成分及力学性能等方面,对渗层失效的原因进行了分析.结果表明,渗层中铝含量过高,形成了Ni2Al3脆性相是导致叶片渗层过脆的主要原因,而渗层过厚也是导致叶片渗层过脆的原因之一.检查工厂的渗铝工艺,发现渗剂活性过高是造成渗层中铝含量过高的根本原因.     

表面铝含量对Q235钢电化学腐蚀性能的影响

用粉末渗铝技术在Q235钢表面上制备了不同铝含量的渗铝层,通过阳极极化曲线测试了渗铝试样在35 g/L NaCl溶液中的电化学腐蚀性能.试验结果表明:不论铝含量如何,Q235钢在35 g/L NaCl溶液中的阳极极化曲线上均表现为活化溶解,未出现钝化.试样的耐腐蚀能力随Q235钢表面铝含量的增加而增强;当表面铝含量低到2.6%(质量分数)时,即使表面未形成连续的渗铝层,其耐蚀性能仍高于不含铝试样;当表面铝含量为51.2%时,其耐蚀性能低于1Cr18Ni9Ti不锈钢,这与有关文献报道的含铝钢的耐蚀性能高于1Cr18Ni9Ti不锈钢的不同.     

水溶性料浆法渗铝

为了提高燃气涡轮发动机中涡轮部件在高温、长时间及腐蚀性气氛中工作的性能,国内外广泛采用渗铝防护的方法来提高耐热合金零件的抗高温氧化及抗燃气腐蚀能力。渗铝所用的工艺过去大多采用“固渗法”,是粉尘作业,劳动条件很差,生产效率也较低,而且不容易在零件的选择部位进行局部渗铝。为此,普遍开展了改进渗铝工艺的研究。新的渗铝方法很多,如料浆法、电泳法、真空蒸镀法、汽渗法、熔融铝液浸法、熔融盐电解法等等。其     

高温合金低压气相沉积渗铝工艺研究

研究了活性元素Pd对高温合金K17表面上低压气相沉积(LPGD)渗铝工艺的影响.结果表明,在合金表面预沉积Pd-20%lNi合金后,在950℃和1 050℃渗铝制备铝化物涂层,与未经过电镀处理的样品相比,其渗铝速度得到了提高,形成铝化物涂层的动力学在950℃时符合抛物线规律,而在1 050℃时则近似线性关系."S"渗铝量对总渗铝量的比例不容忽视,在950℃时为33%左右,和渗铝工艺有关,与样品预处理状态无关,提高渗铝温度,"S"渗铝比例提高.Pd元素加快了元素的扩散速度,促进了涂层的生长.     

耐铝液腐蚀镍基Al_2O_3复合粉末氩弧堆焊层的性能

在铝制品制备过程中,高温铝液会与模具发生反应,导致模具过早失效,增加了生产成本。为了提高模具耐铝液腐蚀寿命,采用钨极氩弧焊在H13钢表面制备了镍基合金与氧化铝复合粉末堆焊层,通过金相观察、扫描电镜分析、X射线衍射分析等手段研究了高温铝液腐蚀对堆焊试件形貌、相结构的影响。结果表明:镍基合金粉末中加入适量的氧化铝能够提高镍基堆焊层耐铝液腐蚀的能力,但过多的氧化铝对堆焊层的致密性产生不利影响,继而降低了堆焊层的耐铝液腐蚀能力。     

铝热还原生产钒铁合金的工艺优化

当前技术条件支持下,我国对钒铁合金的生产主要以铝热还原工艺技术为主,然而受多方面因素共同影响,当前的铝热还原生产钒铁合金工艺技术还存在诸多的问题与缺陷,制约着钒铁合金生产的规范化与规模化。本文以铝热还原生产钒铁合金的工艺技术为研究对象,从决策树角度人手,对钒铁合金在生产过程中的主要技术参数进行了详细分析,并归纳出会对整个钒铁合金生产质量、效率产生不同程度的影响的要素构成情况,并指导后续工作从这些影响要素与影响模式人手,对整个铝热还原生产钒铁合金的工艺进行优化作业。     

稀土La对渗铝层及其抗高温氧化性能的影响

稀土元素La对传统的铝层的结构及其抗高温氧化性能的影响机理尚未充分定型.以低碳钢为基体,预置纯镍和Ni-La2O3复合电镀层,采用固体粉末法进行渗铝,对渗铝试样进行高温氧化试验.用光学显微镜(OM)、扫描电镜及能谱(SEM/EDAX)等方法对试样进行了分析,发现稀土元素La促进了渗铝的过程,使渗铝层中铝含量较高,质量分数为35%,并且渗层组织细小均匀,表面质量好;高温氧化后,Ni-La镀层渗铝层表面形成的氧化膜薄而致密,氧化增重较小,具有较好的抗高温氧化性能.     

井式炉气相渗铝工艺试验总结

前言渗铝是提高金属高温抗氧化、抗燃气腐蚀能力的重要途径,是发动机中某些高温部份的关键零件延长使用寿命的有力措施之一。到目前为止,国内外广泛采用的仍是固体渗铝法。固体渗铝虽然质量比较稳定,对设备无特殊要求,但它也存在一些弱点,如:效率低、劳动条件差等等。特别是随着发动机的不断改进,广泛采用空心叶片,固体渗铝法的应用更受到一定的限制。同时,现在国内外气相渗铝工艺均要求渗铝剂与被渗铝零件的距离很近,因而限制了设备生产能力,     

水溶性料浆法渗铝——铬工艺研究

一、前言某航空发动机中一级导向叶片,K_3材料经固体包埋法渗铝后,在模拟发动机的热冲击试验中,发现在叶盆大小锁板10毫米左右有放射形龟裂,裂纹深入材料基体。事后用各种手段检查,没有发现渗铝层有异常现象。初步分析,龟裂是由于叶片各部位温度场的差异和喷水冷却试验条件恶劣所致。在叶片外形和温度场仍按前所述时,可采用改     

成孔剂对氧化铝支撑体性能的影响

以α-Al2O3粉末为骨料,炭黑为成孔剂,采用塑性挤压成型技术和固态粒子烧结法制备氧化铝多孔陶瓷支撑体.研究了成孔剂的粒径大小、加入方式和加入量对多孔氧化铝支撑体性能的影响.研究结果表明:选用与骨料粒径相当的成孔剂且以"水溶液"的方式加入时可制得性能优良的支撑体;当成孔剂加入质量比小于5%时,成孔效果不明显,大于5%时成孔效果非常明显,但加入量不宜超过10%,应控制在5%~7.5%之间.     

低压冷喷涂铝涂层微观结构与沉积特性研究

低压冷喷涂技术是一种不同于高压冷喷涂技术的新型喷涂工艺。本文以体积比为3:7的氧化铝粉末和铝粉的混合粉末为原料,以压缩空气为工作气体,利用低压冷喷涂设备在Q235钢基体上制备Al涂层,研究了温度、喷距、送粉速率和喷嘴横向移动速度等工艺参数对涂层沉积效率的影响。采用光学显微镜、扫描电镜,研究了涂层的微观结构和沉积特性。实验结果表明:在工作气体压力保持0.6 MPa不变的情况下,温度400℃、喷距25 mm、送粉速率为30—40 g/min、喷嘴横向移动速度4.0 m/min时,铝涂层沉积效率最佳;同时Al2O3陶瓷相的加入有利于涂层的沉积。     

扩散处理对低温粉末渗铝涂层组织及硬度的影响研究

采用粉末包埋渗铝方法在K418B镍基高温合金表面制备了铝化物涂层，并在真空条件下对其进行了1080℃/4h扩散处理，采用扫描电子显微镜、能谱仪、电子探针、X射线衍射仪和维氏硬度计等分析了扩散处理前后试样的横截面显微形貌、涂层成分、主要元素分布、相结构及硬度。结果表明：扩散处理有利于涂层中元素的互扩散；扩散处理后，涂层厚度由扩散处理前的53.37μm增长至95.14μm，涂层主要相组成由ε-Al₃Ni相转变为β-NiAl相，涂层硬度从450HV_0.01降低至350HV_0.01；扩散处理使涂层与基体合金之间形成一层紧密结合的互扩散区，增强了涂层结构稳定性。