海水中Al（OH）3对稀土铝热浸镀层腐蚀行为的影响

目前有关热浸镀铝层在海水中形成的初级腐蚀产物Al（OH）3对镀层后续腐蚀影响的研究较少。向海水中添加Al（OH）3使其饱和,将Q235钢稀土铝热浸镀试样浸入其中,采用失重法、扫描电镜（SEM）、极化曲线和交流阻抗谱研究了海水中Al（OH）3对稀土铝热浸镀层腐蚀行为的影响。结果表明：热浸镀试样在添加了Al（OH）3的海水...     

304不锈钢热浸镀铝工艺及镀层的耐冲蚀性能

为提高304不锈钢在实际工况中应用时的耐腐蚀性能,采用熔剂法对304不锈钢热浸镀铝,并对镀铝层进行扩散退火处理,通过厚度测试,形貌观察及成分分析优选了热浸镀工艺及扩散退火工艺,并采用冲刷腐蚀试验研究了最佳工艺制备的镀层的冲蚀性能。结果表明:304不锈钢热浸镀Al-3.0%Si-0.5%RE,在740℃左右浸镀15min时,镀层厚度为100μm左右;在820℃扩渗4 h,获得了较好的扩渗层,其厚度约为115μm;冲蚀时间达到120 h时,经最佳条件热浸镀铝+扩散退火处理后镀层的冲蚀失重速率最小,为0.092 g/(h·m2),未热浸镀铝及扩散退火处理的304钢原始试样的冲蚀失重速度相对较快,其冲蚀腐蚀速率为0.121 g/(h·m^2),约为热浸镀铝试样的1.32倍。     

Si含量对热浸镀Zn-15% Al层组织的影响

为了解合金浴中Si含量对低Al含量的热浸镀Zn-Al层组织的影响,将Q235钢浸入不同Si含量的Zn-15%Al合金浴中浸镀不同时间,制备了热浸镀Zn-15%Al层。利用扫描电镜、能谱仪等观察镀层形貌结构、分析镀层成分,研究了Si含量对镀层组织的影响。结果表明:Zn-15%Al合金镀层分为Fe-Al界面反应所形成的金属间化合物层和由富Al枝晶和枝晶富Zn相组成的自由层;少量的Si就能强烈地抑制Fe-Al反应,使化合物层减薄,并使自由层晶粒细化;随Si含量的增加,化合物层由Fe2Al5相和FeAl3相向Fe-Al-Si三元化合物4相转变;化合物层厚度随Si含量的增加总体呈减薄趋势,但略有波动;合金浴中含Si时,化合物层主要受扩散控制,其厚度呈抛物线生长规律。     

影响热浸镀铝层厚度的因素分析及预测模型的建立

BP神经网络预测模型可用于相关材料组织、性能与相关参数对应关系的预测,但目前还未见用于热浸镀铝层（表面层和金属间化合物层）厚度的预测。利用溶剂法对Q235钢热浸镀铝,以正交试验法分析了浸镀温度、时间、提升速度、浸镀液中硅含量4种因素对铝镀层厚度的影响,建立了相关的神经网络预测模型。结果表明：4种因素对铝表面层厚度影响的大小顺序为提升速度〉硅含量〉浸镀温度〉浸镀时间;对金属间化合物层厚度影响则为浸镀温度〉浸镀时间〉硅含量〉提升速度;利用正交试验数据对建立的BP神经网络预测模型进行训练后,对镀铝层厚度的预测结果与试验结果相符。     

铜热浸镀铝扩散层生长动力学模型

采用一浴法对铜进行了热浸镀铝试验,热浸镀时间为10~25s,热浸镀温度为963~1 013K。研究了热浸镀温度和时间对铜铝复合材料界面扩散层厚度的影响,采用XPL-15型偏光显微镜(PM)测量铜铝复合材料扩散层厚度,并依据热浸镀铝试验建立了铜铝复合材料界面扩散层生长动力学模型。结果表明,铜铝复合材料界面扩散层的生长动力学符合抛物线扩散规律,与热浸镀温度的指数成正比,与热浸镀时间成抛物线增长关系;铜热浸镀铝扩散层生长动力学模型的修正系数k与时间t存在线性关系。     

热浸镀铝时间对镀层生长的影响

利用溶剂法制备了热浸镀铝试样,借助扫描电镜观察了其微观形态,其镀层扩散层主要由Fe2Al5相构成。分析了750℃时不同浸镀时间下热浸镀扩散层的厚度,利用菲克第二定律对热浸镀扩散层的生长规律进行了理论分析,结合实验数据分析得知在浸镀时间延长时,镀层中Fe2Al5相会有横向生长,使得扩散层厚度与时间的平方根呈现速率下降的抛物线规律。     

电弧喷涂锌铝伪合金涂层的耐中性盐雾腐蚀性能

Al含量超过15％的锌铝合金涂层脆性大,限制了其在钢铁防护中的应用。采用电弧喷涂技术在Q235钢表面制备出了纯锌涂层和含铝20％（质量分数）的锌铝伪合金涂层,通过中性盐雾试验及电化学极化测试研究了2种涂层在中性盐雾环境中的耐蚀性,并结合扫描电镜（SEbl）和x射线衍射仪（XRD）对涂层表面形貌及腐蚀产物的相结构进行了观测分析。结果表明：2种涂层均匀致密,孔隙率小,与基体结合良好;随盐雾试验时间增长,锌铝伪合金涂层表面形成了致密的腐蚀产物层,其屏蔽作用有效阻碍了腐蚀介质的渗入,使Q235钢的腐蚀速率快速降低。锌铝伪合金涂层的自腐蚀电流密度小于纯锌涂层,表现出更为优越的防腐蚀性能。     

磁控溅射镀Al对NiCrAlY合金层循环氧化性能的影响

通过磁控溅射手段在NiCrAlY合金表面成功制备了1层Al膜,并比较了镀Al粘结层和不镀Al粘结层在1200℃循环氧化的性能.结果表明,磁控溅射镀Al,制得表面Al膜厚度在2μm左右,NiCrAlY合金层内部的组分并无变化.这层Al膜有助于在表面形成1层分布连续、排列紧密的α-Al_2O_3层,降低了合金层的循环氧化增重速率,延长了涂层开裂脱落时间,使NiCrAlY合金表现出了比较好的抗循环氧化性能.     

用粉煤灰制备玻璃/陶瓷复合涂层及其抗腐蚀磨损性能的探讨

为了挖掘粉煤灰更深广的利用价值,以粉煤灰为主要原料,将粉煤灰与其他物质进行混合,采用热化学反应法在Q235钢表面制备了玻璃/陶瓷复合涂层。利用XRD、SEM分别研究了复合涂层的物相组成及截面形貌,并采用腐蚀磨损试验机测试了涂层的耐腐蚀磨损性能。结果表明:热固化后的复合涂层中有Ca2Al2SiO7,FeAl13,Mg3(PO4)2等新相产生;在200,300,400 r/min转速下腐蚀磨损150 min后,复合涂层的腐蚀磨损性能相对基体分别提高2.62,2.12,1.26倍。     

耐锌蚀陶瓷防护层的制备与腐蚀机理初探

采用电弧喷涂法预先在Q235钢试样基体上喷涂FeCrAl粘结层,再利用等离子弧喷涂制备Al2O3陶瓷涂层,分析了陶瓷涂层在500℃静态锌液腐蚀试验中的腐蚀机制及影响因素.通过SEM和XRD分析可知,Al2O3陶瓷涂层与锌液为不互溶材料,起隔离基体与锌液、防止铁锌发生互扩散反应的作用.试验结果表明,等离子喷涂的Al2O3陶瓷涂层能极大地延缓Q235钢腐蚀失效的时间,耐液锌腐蚀性极好;陶瓷涂层的结合强度和涂层厚度是影响耐锌蚀性能的主要因素.     

合金元素对Fe/Al界面反应影响的研究进展

Fe/Al界面反应涉及轻量化设计中的钢/铝焊接、铝合金铸造过程中铝熔体对模具钢的腐蚀及提高耐腐蚀、耐磨损性能的热浸镀铝涂层的制备等工业领域,在此过程中由于Fe、Al原子的互扩散而在界面上生成脆性的Fe-Al金属间化合物(IMC)层,该IMC层对上述的各种性能起着决定性作用.因此,如何根据最终的性能要求来控制该界面反应具有十分重要的科学意义.诸多文献从钢/铝焊接、钢热浸镀铝等方面研究了Fe/Al界面反应,并取得了丰硕的成果.但由于该界面反应大多为非平衡条件下进行的反应扩散过程,界面处生成的Fe-Al IMC厚度很薄且脆性较大.同时,合金元素及其交互作用会对这一界面反应产生复杂影响.具体表现在:Si易在IMC晶界处富集,对IMC的生长起抑制作用,Zn则可加速Fe/Al界面反应,但Si、Zn的影响与其存在形式有关;Fe-Cr-B铸钢热浸镀铝时会在反应界面上生成周期性层片结构(PLS),而Cr、Zn等合金元素会对生成PLS的界面反应产生重大影响,其中,Fe-Cr-B铸钢中的Cr含量是基础,只有Cr含量位于特定范围内,该界面反应才会生成PLS;Al熔体中的Zn会导致界面反应由Fe/Al转变为Fe/Zn,发生该转变时Al-Zn熔体中Al的临界含量为0.3％(质量分数,下同).本文从纯Fe/Al固液界面反应入手,阐述并讨论合金元素对这一界面反应生成IMC的类型、形貌及厚度的影响及其机理.结合已有的研究结果,分析了Fe-Cr-B铸钢热浸镀铝时界面组织结构的演变规律,最后,对Fe/Al界面反应的研究方向进行了展望,旨在为相关工程应用提供理论指导.     

高速火焰喷涂Fe-Al/SiC复合涂层耐热腐蚀性能研究

采用高速火焰喷涂技术制备了Fe-Al/SiC复合涂层,对涂层在650℃下的热腐蚀动力学规律进行了研究,并利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对涂层及腐蚀产物的成分和形貌进行分析.试验结果表明:Fe-Al/SiC复合涂层基体为Fe-Al相(Fe3Al、FeAl),SiC硬质相分布于涂层之中,呈现典型的层状特征.Fe-Al/SiC复合涂层具有较好的耐热腐蚀能力,经过150 h涂盐热腐蚀后,Fe-Al/SiC复合涂层的腐蚀增重值只有基体20钢的30%左右,增重的原因是涂层表面铁的氧化物的沉积.     

汽车发动机用ZL114合金表面涂层制备与性能研究

以Cr作为中间过渡层,采用磁控溅射的方法在ZL114合金表面制备了类金刚石(DLC)硬质涂层,对比分析了母材与涂层的硬度、耐蚀性能和干/湿摩擦学性能。结果表明:在ZL114合金表面制备了Cr过渡层厚度约为2μm、表面DLC涂层约为10μm的Cr-DLC涂层;Cr-DLC涂层具有DLC薄膜的特性,显微硬度和纳米硬度分别为母材的3.73倍和3.96倍;Cr-DLC涂层的腐蚀倾向和腐蚀速率都要小于ZL114合金母材,ZL114合金表面沉积Cr-DLC涂层后耐腐蚀性能得到提高;母材和Cr-DLC涂层在湿摩擦条件下的摩擦系数和磨损率低于干摩擦条件下,且干/湿摩擦条件下Cr-DLC涂层的磨损率都要低于ZL114合金母材;Cr-DLC涂层在湿摩擦(3.5%NaCl溶液)条件下仍然具有较好的耐磨性。     

热浸镀锌浴中的Ni,Sb对合金镀层组织的影响

Ni,Sb对热浸镀锌层组织及性能有较大影响,但两者的共同作用对热浸镀锌合金层组织的影响尚不清楚。为了在获得美丽锌花的同时获得合适厚度的热浸镀锌合金层,配制了11种锌浴对Q235钢热浸镀锌。采用光学显微镜、扫描电镜和能谱仪等测试方法研究了锌浴中Ni,Sb的共同作用对热浸镀锌合金层组织和厚度的影响。结果表明:单独向锌浴中添加Sb不能有效降低Q235钢热浸镀锌合金层的厚度,同时加入Ni和Sb,两者共同作用可以减缓热浸镀锌过程中的Fe-Zn反应速度,降低镀层厚度;同时添加0.05%Sb和0.4%Ni可获得理想厚度的镀层。     

热浸镀镧铝钢的高温耐热行为研究

在20碳钢上分别制备了热浸镀纯铝和镧铝涂层.经过900℃×6h的扩散处理后,研究了涂层的抗氧化性能和组织形貌变化.结果表明:热浸镀镧铝试样表面的纯铝层厚度比热浸镀纯铝试样减少25%～35%;经扩散处理后,在800℃氧化的前40h,热浸镀纯铝试样氧化动力学曲线符合抛物线规律,40h后,氧化动力学曲线呈直线.在整个氧化期间.热浸镀镧铝试样的氧化动力学曲线都符合抛物线规律,且抗高温剥落性能同样优于热浸镀纯铝试样.组织形貌分析表明,镧抑制了扩散和高温氧化过程中扩散层/基体界面孔洞的形成和聚集,阻止了扩散层的内氧化.分析了镧对镀铝钢高温耐热行为的影响机理.     

钢丝热浸镀铝

通过实验较详细地阐述了钢丝热浸镀铝工艺，讨论了镀液硅含量、热浸镀时间、热浸镀温度对Ｆｅ－Ａｌ合金层厚度的影响，并提出了热汉字镀铝工艺参数。     

钢板热浸镀铝锌合金镀层的形成过程及其结构分析

分析了Q235冷轧钢板在620℃下浸镀55％铝锌合金时镀层的形成过程和机理,测定了金属间化合物层的孕育期长大动力学曲线。认为镀层的化合物层最初成的是Fe-Al-Si三元化合物,且需要4－5s的孕育期。浸镀时间较长时,化合物则主要由Fe2Al5和Fe2Al3所组成,合金层的外层来自镀浴表层,内层来自浸镀过程中所形成的边界层。内层的合金层的结晶过程中可能也会形成部分金属间化合物。     

铸铁热浸渗铝及其抗高温氧化性能研究

为了研究热浸温度、时间及硅含量对HT200热浸渗铝的影响, 用称重法分析了未镀、浸镀和浸镀加扩散退火处理铸铁的高温抗氧化能力, 用金相显微镜和XRD分析了渗层组织结构.结果表明:镀层厚度随温度升高和时间延长而增大,本试验中浸镀温度740～810 ℃,浸镀时间5～10 min较佳.硅抑制渗层的生长,当镀液硅含量为2%,6%和9%时,镀层厚度分别为384,200 μm和121 μm.渗层结构由外镀层和中间扩散层(以Fe3Al为主)组成,经扩散退火后,渗层主要为Fe2Al5相.浸铝和浸铝且扩散退火处理后的铸铁抗氧化能力提高2～8倍, 耐蚀性显著改善.     

钢材热浸镀低铝含量锌铝合金层的形成、影响因素及性能评价

热浸镀低铝含量锌铝合金的耐蚀性优良,铝含量对锌铝合金镀层的性能有较大影响。总结了热浸镀锌铝合金镀层的组成,对热浸镀锌铝合金低铝含量时镀层的形成过程进行了描述,分析了钢中Si,Mn,P等常规元素对锌铝合金镀层中Fe-Al金属间化合物形成的影响;阐述了热镀锌铝合金层的工艺特点及性能评价方法;指出了今后热镀锌铝系多元合金层的研究方向。     

Q235钢热浸渗铝层的组织结构和耐高温腐蚀性能

分析了Q235钢渗铝层的显微组织,并对其耐高温氧化和热腐蚀性能进行了研究。能谱分析（EDS）结果表明,热浸渗铝层由表层纯铝层和内层η相（Fe2Al5)组成,经扩散退火后,渗层组织由表及里依次出现η相（Fe2Al5)、ζ相（FeAl2)、β2相（FeAl)、β1相（Fe3Al)和固溶体α相。高温氧化和热腐蚀试验结果表明,渗铝Q235钢的耐高温氧化性能和1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢相当,而耐热腐蚀性能明显优于后者。