客车钢板合金化镀层对防腐性能的影响

研究了不同锌铁合金化工艺对ST14钢的镀层及镀层对腐蚀的影响，用光学显微镜观察了合金化层的组织形貌，用X射线衍射方法分析了合金化层表面的相组成，用电位差仪测量了电位，并进行了盐雾腐蚀实验。结果表明：不同工艺的合金化层分别为Г＋δ1相和Г＋δ1＋ξ相；表面化学成分分别为FeZn7和FeZn7＋FeZn11；合金化层的电位分别为-920和-900mV左右，比ST14钢板的电位-620mV小，可作为阳极性涂层对钢铁基体起保护作用。锌铁合金化后的ST14防腐蚀性能远远超过ST14，且单相（61）较之双相（δ1＋ξ）有更好的防腐能力。     

ZM5镁合金表面微弧火花La合金化研究

为了研究纯稀土对镁合金腐蚀性能的影响,用高能微弧火花合金化(电火花)设备在ZM5镁合金上进行了La合金化.使用金相、电子探针和X射线衍射仪等设备对获得的涂层进行了显微结构和成分分析.并利用电化学测试仪器进行了极化曲线的测试.研究表明,可获得无气孔、裂纹的冶金结合的界面和合金化层,成分分布存在一个渐变的过程.合金化层主要由稀土镧、AlLa2与Mg17Al12相组成;合金化层的腐蚀电位正移了大约59 mV,而合金化层在3.5%NaCl溶液中的耐腐蚀性能几乎没有改善.     

合金化热浸镀锌板镀层组织结构及性能的研究

用四种不同退火制度对含Ti的超低碳钢热浸镀锌极进行合金化处理，用光学显微镜和扫描电镜观察了合金化层的组织形貌，用X射线衍射方法和电子探针分析了合金化层的相组成，并对其性能作了研究。通过盐雾实验发现由δip相组成的合金化层耐腐蚀性最好；通过弯曲实验发现合金化层的剥落现象很普遍；对剥落的原因提出了自己的看法。     

合金化热镀锌IF钢板镀层显微组织的TEM观察

介绍了用聚焦离子束方法制备合金化热镀锌IF钢板镀层横截面TEM试样，应用透射电镜对其显微结构进行了观察。结果表明，商用合金化热镀锌IF钢板镀层显微结构由近界面的牙齿状Г相层和等轴Г1相及δ相组成，晶粒尺寸为0．5～1μm；δ相电子衍射斑点中存在明显的超点阵斑点。     

45 钢表面激光合金化组织分析及硬度测试

目的为了提高45钢表面性能,采用CO2激光器对其表面进行合金化处理。方法利用带有能谱的扫描电子显微镜(SEM/EDS)、金相显微镜、X射线衍射仪、显微/维氏硬度计、扫描电镜等,对合金化层组织及性能进行了观察和分析。结果激光合金化层由合金化区、结合区和热影响区3部分组成,涂层与基体呈冶金结合;涂层主要含Cr3C2,Fe Ni3,Cr23C6,Fe3C相;激光合金化层的显微硬度达1032 HV,约为基体的3.5倍。结论 45钢经激光合金化处理,可改善其表面性能,显著提高其硬度。     

镁合金表面铝合金化层组织及性能研究

使用消失模铸造方法在镁合金表面制备了一层铝合金化层,并对合金化层的金相组织、成分、相组成及腐蚀性能进行了分析.结果表明,当真空度为0.08MPa,铝粉粒度为150μm时,镁合金表面生成的铝合金化层厚度为750μm,新相覆盖率达到76.2%;合金化层呈菊花状或网状,与基体为冶金结合,其主要组成物相为Mg17Al12、Mg...     

汽车用合金化热镀锌板镀层剥离行为的分析

为了研究合金化热镀锌层与基体的剥离性能,设计了一种用于剥离合金化热镀锌层的特殊试验装置和专用胶.利用该装置可以在普通的万能拉伸仪上将合金化热镀锌层从镀锌板基体上剥离下来,同时测定出其镀层脱落过程的剥离力,发现镀层剥离时剥离力曲线趋于水平线.扫描电镜观察结果显示,镀层整体与基体分离,X射线衍射分析剥离前试样由г,г1,δ和α-Fe相构成,剥离后基体侧含有г,г1,α-Fe相,镀层侧只有г,г1和δ相.这说明合金化热镀锌层在外力的作用下出现了沿镀层与基体的交界层(г+г1)开裂而发生剥离.     

合金化热浸镀锌板镀层组织结构性能的研究

用四种不同退火制度对含Ｔｉ的超低碳钢热浸镀反进行合金化处理，用光学显微 扫民镜观察了合金化层的组织形貌，用Ｘ射线衍射方法和电子探针分析了合金化层的相组成，并对其性能作了研究。     

热镀锌合金化镀层相结构的定量化

金相法、扫描电镜、X射线衍射等技术不能定量地分析热镀锌层的相结构.为此,通过扫描电镜和电解剥离法分别对不同合金化时间的热镀锌层进行了相结构分析,将其与扫描电镜的观察结果进行对比.结果表明,电解剥离在足够低的电位扫描速度下可以使镀层中的各相逐相溶解,利用测得的极化曲线和各相的初始溶解电位对镀层中各合金相实现定量分析.     

瞬态电能强化40CrNiMoA钢表面的组织和性能

采用自制SQ-2型瞬态电能表面强化设备,以石墨、CrWMn钢、YG-8硬质合金和Cr12MoV钢为电极,对40CrNiMoA钢进行瞬态电能表面强化.分析了强化层的组织、硬度、相组成和耐磨性.结果表明,石墨和Cr12MoV电极瞬态电能强化40CrNiMoA钢表层后,形成的过渡层较宽,而由CrWMn和YG-8电极强化后的过渡层较窄.Cr12MoV和CrWMn电极强化40CrNiMoA钢后,强化层都是由Fe相、Fe1.88 C0.12及FeN0.0324组成,但是Cr12MoV电极的强化层中氮化物和碳化物的含量较CrWMn电极强化后的多.由石墨和Cr12MoV电极所获得的强化层,其耐磨性比未处理试样提高了5倍以上,而且硬度提高的深度比CrWMn和YG-8电极强化后的大.     

大跨径钢箱梁桥面锌系防腐蚀涂层研究

钢桥面防腐蚀涂层介于钢箱梁桥面板与桥面沥青铺装层2种完全不同的材料之间,既是钢桥面的防腐蚀涂层、防水涂层,又是二者的连接层.因此,对该防腐蚀涂层的腐蚀失效问题及其对钢桥面沥青混凝土铺装层弱化的影响规律进行研究具有实际意义.通过电化学腐蚀试验、涂层结合力试验、XRD分析等方法,研究了在环氧沥青和改性沥青混凝土2种钢桥面铺装层下的无机富锌、环氧富锌和电弧喷锌涂层的腐蚀性能以及涂层与钢桥面板间结合性能,考察了涂层腐蚀对桥面铺装层抗剪切性能的影响.结果表明:喷锌防腐蚀涂层与桥面板之间的结合力受制于钢板除锈预处理方式,喷砂处理的涂层结合力优于抛丸处理;铺装层的抗剪切能力受防腐蚀涂层腐蚀产物影响,锌系涂层的可溶性腐蚀产物破坏了钢桥面铺装体系界面的连续性,锌系涂层腐蚀使铺装层抗剪切强度下降1倍左右,喷锌涂层腐蚀对铺装层结合性能的影响大于富锌涂料涂层.     

Ti和Co对9Cr3W低活化耐热钢组织及性能的影响

用低活化元素Ti替代高活化的Co制备9Cr3W系列钢,用金相观察、SEM观察、拉伸实验及蠕变实验等手段对其进行表征,研究了分别加入Ti和Co对9Cr3w钢力学性能的影响。结果表明,Co和Ti的添加促进析出相的析出,Ti使品粒细化,使拉伸性能和蠕变性能显著提高;Ti的添加使基体中出现少量的δ铁素体,但选择单相奥氏体区间热处理可使其消除,得到单一马氏体组织的低活化钢。对低活化9Cr3W钢进行Ti的微合金化,可获得与添加1%Co相当的良好蠕变性能。     

埋地管道3PE防蚀层的阴极剥离性能

管道的3PE防腐蚀层长期服役时会受多种因素的影响而失效。研究了不同阴极保护电位下3PE防腐蚀层管段阴极保护电流的变化趋势,测定了不同时间、不同保护电位下的电化学阻抗谱,分析了3PE防腐蚀层电阻值的变化;通过计算3PE防腐蚀层在不同保护电位下的阴极剥离距离,研究了其抗阴极剥离的性能。结果表明:3PE防腐蚀层阴极保护电流及阴极剥离距离会随着保护电位的负移而增大;防腐蚀层的电阻值随着电位负移和试验时间延长而呈减小趋势。     

20钢强流脉冲电子束表面合金化的微观组织和性能

为改善20钢件的表面性能,利用强流脉冲电子束(HCPEB)技术与预置涂层相结合的技术在20钢表面合金化Cr元素以获得高性能的合金复合改性层。利用X射线衍射、金相显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、维氏硬度计以及多功能微机电化学分析仪对合金化层的显微组织以及性能进行研究。结果表明:20钢经过HCPEB辐照合金化后,形成了厚度约为4~6μm的合金化改性层,Cr元素在样品表层发生了固溶和扩散。部分渗碳体在辐照诱发的应力作用下出现弯折、粒化等现象,并在基体溶解与Cr结合析出颗粒细小弥散的Cr_(23)C_6增强相。HCPEB辐照合金化后材料表层显微硬度提高了35%,腐蚀电流密度降低了1个数量级。     

混凝土桥附属钢结构用共渗钝化封闭复合防腐蚀技术研究

为了给铁路行业混凝土桥附属钢结构提供长效防腐蚀技术,通过对多元素粉末共渗、不舍重金属的水性硅酸盐钝化液钝化和调色封闭成套技术(简称PCA)的研究,开发出了一种耐中性盐雾超过1200 h的混凝土桥梁附属钢结构用防腐蚀技术,采用扫描电镜、能谱仪等分析手段研究了防腐蚀层的微观结构与元素分布.结果 显示:经多元素粉末共渗技术处理后的钢构件,其表面共渗层为含Zn、Fe、A1元素的合金层,其与基体结合紧密;使用不合重金属的硅酸盐钝化液在共渗工件表面形成钝化膜,对工件表面渗层缺陷具有良好的修复与钝化能力,钝化处理的共渗样品具有良好的耐盐雾性能,钝化后样品盐雾1200 h未见红锈;使用水性单组分烤漆对试样进行封闭处理可以提高其耐腐蚀性能和耐老化性能;经过PCA技术处理的钢横梁整体耐中性盐雾可达1200 h以上.通过现场2年多的实际使用,效果良好.     

机械合金化法制备Ag-Cu基中温合金钎料工艺研究

为研究机械合金化法制备Ag-Cu中温合金钎料的工艺过程,系统分析了球磨工艺参数对合金焊粉粒度及形貌演变的影响,确定了机械合金化制备球磨焊粉的优化工艺参数.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和差示扫描量热分析仪(DSC)等分析手段,对合金化过程中物相变化、微观结构及熔化特性进行了表征,并在此基础上进行了Ag-Cu基三元和四元焊粉机械合金化的研究.结果表明:Ag-Cu系合金焊粉经优化工艺(球料比20∶1,转速400 r/min,无水乙醇作为工艺控制剂,球磨40 h)球磨后,合金化完全,以过饱和固溶体为基体相;不同组元的添加对于焊粉尺寸形貌和相结构的影响不同.Ag-Cu-10Sn粉末在球磨40 h后生成了以亚稳态的过饱和固溶体Ag(Cu)为主要组成相的合金粉,其金相组织细小均匀,与不锈钢基板之间形成过渡层,有利于增加接头强度.这表明,通过控制球磨工艺和多组元的添加,可改变合金粉末的形貌和相结构,能得到过饱和固溶体为主要组成相的钎料合金,有利于改善钎料的性能.     

45钢激光合金化后的组织结构及性能

对45钢激光合金化处理可改善其组织结构及性能。研究了45钢不同工艺条件(功率、扫描速度)下激光处理后的组织结构、成分、显微硬度以及耐腐蚀性能。结果表明:45钢合金化后从表层到基体的区域分为合金化区、过渡区和热影响区,其中合金化区由树枝晶和胞状晶组成;合金化区的显微硬度相对于基体有明显提高,且随扫描速度以及功率的增大,合金化区的硬度增大;45钢合金化后耐腐蚀性能得到了较大的提升。     

钛合金表面微弧氧化膜层磨损性能研究

采用微弧氧化技术,以硅酸钠、磷酸钠溶液为电解液,在TC4钛合金表面制备出高硬度、高耐磨的微弧氧化膜层.用扫描电镜观测了膜层的显微结构,用X射线衍射分析其相组成,并对膜层进行了耐磨损和摩擦学性能实验.结果表明,膜层由过渡层、致密层和疏松层3层组成.其相组成主相为Al2TiO5,其次为Al2SiO5,并含有少量无定型SiO2.膜层的维氏硬度为8 470 MPa,是基体硬度的2倍多.采用45#钢作对磨副,载荷为5 kg,磨损时间20 min条件下,膜层的失重为0.25 mg,仅为基体的8%左右.     

Ti-N系薄膜结构研究的若干问题

综述了Ti-N系薄膜结构研究的若干重要问题。着重讨论了δ-TiN的非化学计量性和物理气相沉积过程非平衡性对于Ti-N系膜相组成的影响。从耐磨应用考虑,ε-Ti_2N相或其复相涂层具有优势。透射电镜横截面试样研究阐明了Ti-N膜的分层精细结构,包括其各相的空间分布、择优取向、各层间的取向关系、晶粒度及界面反应层。论述了Ti底层的作用。研究了薄膜结构的一系列力学效应,例如离子轰击、合金化和多层化等引起的薄膜晶粒细化效应;晶粒细化和多层化导致的薄膜硬度增强和韧化,离子轰击追成的膜基界面强化等。上述结果对于改善Ti-N超硬膜性能,扩大其应用,均有重要作用。     

12%Cr超超临界转子的热加工过程物理模拟及研制

采用Thermo-Calc软件对12%Cr超超临界转子钢的伪二元平衡相图及碳氮化物溶度积进行了理论计算,得到了实验转子钢的伪二元平衡相图,其室温平衡组织为α相、M(C,N)和M23 C6型碳化物.采用膨胀法测得了实验转子钢的临界点及CCT曲线,得到的Ac1、Ac3及Ms点与相图计算结果吻合较好.采用物理模拟方法研究了实验转子钢的热变形行为,洲得该钢的热变形激活能为439kJ/mol,确定了其热变形方程及变形抗力与峰值应变和Z参数之间的关系式;给出了不同应变量、变形温度及应变速率条件下试验用钢的应变速率敏感性指数及能量消耗效率,建立了该钢的热加工图,确定了其热加工塑性与温度的定量关系式;给出了实验转子钢奥氏体发生完全动态再结晶的条件及临界Z值(变形条件900℃,0.01s-1),建立了实验转子钢奥氏体动态再结晶的体积分数与应变量之间的定量关系;研究了试验用钢的静态再结晶行为,得到了其静态再结晶激活能及静态再结晶动力学方程.基于上述结果,提出了12%Cr超超临界转子的热加工工艺制度,制造出了国内首支满足技术条件要求的百万千瓦超超临界机组用转子锻件.