Cr元素含量对镍基合金涂层抗热腐蚀行为的影响

采用高速电弧喷涂技术在20G钢基体表面制备三种铬含量不同的镍基合金涂层.光学显微镜、X射线衍射、扫描电镜和能谱分析等技术对涂层微观组织结构、相组成及成分进行分析.选用摩尔比为7:3的Na₂SO₄+K₂SO₄水溶液涂敷刷在涂层表面,分析涂层在650℃下的抗热腐蚀性能.结果表明,涂层的腐蚀动力学曲线基本符合抛物线规律;四种涂层表面均形成了致密连续的NiO和Cr₂O₃保护膜.随着铬含量升高,涂层表面氧化膜中Cr₂O₃含量升高,NiO逐渐减少,涂层抗热腐蚀性能明显提高.Ni-30Cr,Ni-45Cr,Ni-50Cr涂层抗热腐蚀性能分别为20G钢基体的10,15和20倍;Ni-50Cr涂层抗腐蚀性能是美国Tafa 45CT材料的1.4倍.     

铬含量对镍基合金涂层高温氧化行为的影响机理

采用增重法对铬质量分数分别为30%和40%～45%的两种镍基合金涂层在500℃、650℃和800℃下的高温氧化行为进行了研究.并使用配有能谱分析仪的扫描电镜以及X射线衍射仪等检测设备对涂层氧化产物的形貌、成分和相组成进行了分析.发现铬含量对镍基合金涂层的抗高温氧化性能和氧化机理有着重要的影响.铬含量为40%～45%的涂层,其表面生成了连续的Cr2O3保护膜,具有相对较低的氧化速度.     

镍基合金表面激光熔覆钴基合金涂层的耐磨性能

为了提高涡轮叶尖端部的耐磨性能,以钴基合金粉末为涂层原材料,利用CO2激光器,在镍基合金表面上熔覆了优质耐磨涂层.采用销盘式摩擦磨损试验机进行了镍基合金及激光熔覆涂层的干摩擦磨损试验.试验结果表明,镍基合金的平均摩擦系数为0.48,钴基合金涂层的平均摩擦系数为0.30,钴基合金涂层的平均磨损量低于镍基合金材料,说明钴基合金涂层具有较高的耐磨性.     

细晶处理对镍基合金疲劳蠕变交互作用行为的影响

本文研究了两种晶粒度的GH 698合金在700℃疲劳蠕变交互作用下的断裂寿命和形变行为.结果表明:在疲劳蠕变应力交互作用下的断裂寿命可以分成F,FC和C三个区.在FC及C区,交变应力的存在明显地阻碍蠕变形变过程,提高了断裂寿命.细晶处理后使这种阻碍作用加强,断裂寿命提高幅度变大.在大应力的疲劳区进行细晶处理,反而使合金寿命降低.     

阴离子对600镍基合金腐蚀行为影响的研究

本文采用塔菲尔极化曲线法和交流阻抗法,研究了OH-、SO42-、S2O32-、PO42-、Cl-等阴离子对600镍基合金腐蚀电化学行为的影响,并初步分析了其腐蚀电化学行为的机理。结果表明:电解质的存在能显著加快600镍基合金的腐蚀速度;测试的各种阴离子中对其腐蚀加速的影响依次为:S2O32-,PO42-,SO42-,OH-,Cl-。     

热处理对N80钢表面镍基合金涂层CO2腐蚀性能的影响

利用等离子热喷涂技术在N80钢表面制备了镍基合金涂层,并进行高温扩散处理。通过CO2高温高压腐蚀试验评价涂层在模拟油田环境中的耐蚀性能,利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)方法分析了涂层的微观形貌和相组成。结果表明,镍基合金涂层由单质Ni相及固溶体Cr1.2Ni2.88、FeNi3、MoO2和CuO组成。经过600℃扩散处理后,涂层内原子结构更为致密。涂层的CO2高温高压腐蚀速率为0.0046mm/a,是原始涂层的1/100,具有优良的抗CO2高温高压腐蚀性能。     

载荷对镍基合金涂层高温磨损特性的影响

研究了一种镍基合金涂层在不同载荷下的高温干摩擦滑动磨损特性。结果表明,涂层磨损的主要方式是微犁削;室温磨损和低载下的高温磨损因涂层保持较高硬度、单位面积磨损体积小,高温高载下磨损因涂层磨损表层形成白亮层,磨损体积显著提高;磨损过程中涂层磨损表面覆盖的氧化物磨屑特别是致密的氧化物层对涂层起到保护作用。     

电化学阻抗谱法研究热处理对低碳钢镍基合金涂层腐蚀行为的影响

采用超音速火焰喷涂(HVOF)方法在碳钢基体上制备了NiCrBSi喷涂层,对包覆样品进行900℃保温2 h或10 min热处理,利用电化学阻抗谱(EIS)研究了涂层在3.5%NaCl水溶液中的腐蚀失效过程和耐蚀性的变化规律.EIS图谱分析表明,喷态涂层抗介质渗透能力差,腐蚀20 h后介质可渗达碳钢基体;900℃,2 h保温热处理涂层腐蚀15 h后EIS谱发生明显变化,产生局部腐蚀;而900℃,10 min处理涂层为均匀腐蚀,EIS谱形可长时间保持稳定.利用等效电路拟合,获取了涂层界面反应阻力(腐蚀抗力)随时间变化的关系,显示高温短时(10 min)热处理涂层的界面反应阻力高且稳定,其耐蚀性和抗介质渗透能力远优于喷态涂层,但2 h保温热处理涂层的耐蚀性比喷态涂层的差.利用组织结构分析解释了热处理影响涂层腐蚀行为的原因.     

镍基合金上Pt-Al涂层的高温氧化行为研究

采用电镀铂之后渗铝的方法在GH586镍基高温合金上制备铂铝(Pt-Al)涂层,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪、电子能谱仪等方法研究分析其高温抗氧化性能。结果表明,Pt-Al涂层具有优良的抗高温氧化性能,Pt的加入,在涂层与基体的互扩散中起到了扩散障的作用,抑制了基体合金元素向外层扩散,优化了材料的选择性氧化。同时,对Pt元素在其中的作用机制进行探讨     

镍基合金电加热管腐蚀与防护

通过草酸浸蚀试验、动电位扫描测试、自腐蚀电位测试、电偶腐蚀试验和扫描电镜(SEM)观察,研究镍基合金Incoloy800、Incoloy840以及用它们制成的加热管在试验条件下的腐蚀情况;分析加工工艺对两种镍基合金腐蚀性能的影响;比较两种镍基合金加热管抗腐蚀性能的差异。结果表明,加工工艺显著降低了Incoloy840镍基合金的点蚀电位,对Incoloy800镍基合金的点蚀电位影响较小;对两种镍基合金晶间腐蚀敏感性几乎都没有影响;In-coloy800加热管试样晶间腐蚀敏感性小于Incoloy840加热管;Incoloy800加热管点蚀电位高于Incoloy840加热管;自腐蚀电位高低顺序为:Incoloy800加热管,Incoloy840加热管,Mg;Incoloy800加热管/镁电偶对电偶电流密度大于Incoloy840加热管/镁电偶对,Incoloy800加速电偶阳极镁腐蚀的作用更大。     

金属基合金表面超疏水膜的构筑及其耐蚀性的研究进展

超疏水技术是一项新型的腐蚀防护技术,在金属基合金表面构筑超疏水膜能有效地抑制金属和合金材料发生腐蚀。介绍了金属基合金表面超疏水膜的构筑方法,重点分析了超疏水膜对金属合金基体耐蚀性能的影响,最后总结了超疏水技术近年来的发展,及其存在的技术障碍。     

纯Ni和Ni基合金在ZnCl2—KCl盐膜下的腐蚀

考察了表面涂有ZnCl2-KCl盐膜的纯Ni和M38G,GH864两种Ni基合金在450℃纯氧气氛中的耐蚀性。结果表明：3种材料均发生了加速性腐蚀,形成的表面产物膜十分疏松并与基体的粘附性较差;合金中较高的Cr含量并没有提供良好的保护性,其腐蚀速度高于纯Ni。分析了NiO与Cr2O3氧化膜在该环境中具有不同热力学稳定性的原因,并讨论了材料的加速腐蚀机理。     

镁合金表面改性技术现状研究

镁在自然界中含量丰富,在地壳金属元素中储量排名第三位,是最轻的金属结构材料之一.镁合金的密度为1.74 g/cm3,比强度高达134,兼具韧性好、减震性强、热容量低、压铸性能好以及切削加工性能优良等优点,在军工、航天航空以及汽车等领域上有广泛应用.由于镁的电负性极强,稳定性不好,易被腐蚀,因而需要对镁合金表面进行处理才能适应实际应用的要求.镁合金表面改性是改善镁及其合金耐蚀性、提高使用寿命、扩大应用领域的重要技术手段之一.综述了镁合金表面改性技术的研究现状,介绍了化学转化处理(化学氧化处理)、电镀和化学镀、阳极氧化和微弧氧化、激光表面处理、热喷涂以及有机涂层等方法 的原理、优点以及存在的问题,并简要介绍气相沉积、离子注入、达克罗涂层等表面改性技术,最后分析了镁合金表面改性的发展趋势,认为镁合金表面改性技术应朝着低污染、低成本、高效率、多技术复合的方向发展.     

合金化和热处理对难熔金属硅化物基合金组织和性能影响的研究现状

综述了合金化和热处理对硅化物基合金组织和性能的影响。在铌硅化物基合金中添加Mo，W或Al后，电弧熔炼态组织中的硅化物相为βNb5Si3；添加Cr或者V后，硅化物相为αNb5Si3：加入Ti后，硅化物相是Nb3Si。添加Ti，Hf和B可提高铌硅化物基合金的室温断裂韧性，添加W或Mo后合金的高温强度显著提高，而添加Cr，Al和Ti明显改善其高温抗氧化性能。在MoSi2中加入W，Nb和Ge等合金化元素后分别形成（Mo，W）Si2，（Mo，Nb）Si2或Mo（Si，Ge）2等硅化物，但在钼硅化物基合金中添加B后生成α—Mo，Mo3Si和T2相（MoSiB2），并且T2相所占的体积百分比与B的含量成正比。α-Mo相的含量对合金的断裂韧性和抗氧化性有重要影响。Nb或Mo的硅化物基合金的热处理温度都比较高，经过再结晶退火后合金中的组成相及其所占的体积百分比均发生变化，并且组织粗化，但分布更加均匀，从而对力学性能有显著的影响。     

基于可靠度的Incoloy800H管材蠕变性能分析

结合蠕变特征量-温度参数模型,研究了Incoloy800H管材在600～1050℃下的蠕变行为,拟合得出材料稳态蠕变速率、蠕变断裂时间、蠕变第3阶段起始时间的可靠性方程,并建立了管材容许应力与服役温度、可靠度的关系.结果 表明,确定的蠕变特征量可靠性方程可以较好地预测Incoloy800H管材稳态蠕变速率、蠕变断裂时间...     

钢表面光束熔敷镍基耐磨合金技术

采用自行研制的光束加热设备和辅助工装,实现了在４５＾＃钢表面熔敷镍基＋ＷＣ耐磨合金涂层工艺过程。熔敷敷层的微观组织与硬度分析表明,涂层与基材产生了良好的冶金结合,熔敷层的宏观及显微硬度较基材均有提高,预示着光束熔敷的镍基合金涂层的有较好的耐磨性能。     

高能电脉冲处理对镁合金腐蚀性能的影响

采用腐蚀形貌观察、动电位极化测试、电化学阻抗谱与腐蚀速度测试等方法系统地研究了高能电脉冲处理（EPT）和传统热处理（CHT）的电轧AZ31镁合金带材在3.5% NaCl（质量分数）溶液中的腐蚀行为。结果表明：高能电脉冲处理和传统热处理都能提高电轧AZ31镁合金的耐腐蚀性能,因为处理后的镁合金发生再结晶,位错密度降低;高能电脉冲处理与传统热处理相比,能更加显著地提高材料的综合力学性能,但是在改善材料耐腐蚀性能方面并不具有优势,这可能与高能电脉冲处理形成的更细小晶粒所形成更多的腐蚀微电池有关。     

真空熔结镍基合金涂层性能的研究

为提高零件的表面性能,在真空炉中采用熔结镍基合金获得了连接牢固、高硬度的涂层.采用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射、显微硬度等研究了真空熔结镍基合金涂层的微观组织、断口形貌等特征.结果表明,在真空烧结镍基合金Ni60与45钢的界面处出现了薄而白亮的熔合带,该白亮带由镍元素溶入45钢基体形成,涂层的显微硬度最高为935HV,其断口呈韧窝的韧性断裂.     

H_2S/CO_2环境下两种镍基合金的腐蚀行为

应用电化学极化法和溶液浸泡法对两种耐蚀合金(G3和Incoloy 825)在50℃氯化铁溶液中的点蚀敏感性进行了研究;采用高温高压釜研究了在含H2S/CO2气体介质中材料的高温腐蚀性能以及试验温度的影响。利用能谱分析仪(EDS)、扫描电镜(SEM)等分析了腐蚀后试样表面的微观形貌及组成。结果表明,Incoloy 825合金极化曲线中阳极曲线部分很平缓,无钝化区出现,极化度较低,G3阳极区有钝化区,点蚀电位相对较高;G3耐点蚀性能优于Incoloy825,其点蚀临界温度高于50℃;随着温度升高,两种材料的腐蚀程度加剧,其中Incoloy 825在高温下出现点蚀现象。