水轮机用6063铝型材的表面转化膜制备与表征

采用化学浸泡法在水轮机用6063铝型材表面制备化学转化膜,研究了Ce(NO_3)_3浓度、KMn O_4浓度、成膜时间和p H值对表面转化膜层耐点滴腐蚀时间和膜厚的影响,并研究了转化膜层的耐腐蚀性能和形貌,得到了适宜的转化膜制备工艺。结果表明,水轮机用6063铝型材表面转化膜的最佳成膜时间为30 min,Ce(NO_3)_3和KMn O_4浓度分别为10 g/L和2 g/L,p H值为2。最佳成膜工艺下的转化膜的耐腐蚀性能相对6063合金基材有明显提高。     

铝及铝合金表面铬酸盐转化膜的组成与结构研究 Ⅲ.防蚀性的研究

我们的工作表明,铝及铝合金表面铬酸盐转化膜为非晶结构,主要组成为γ-CrOOH·nH_2O,还含有少量氟化物。在含 K_3Fe(CN)_6处理液中所得的转化膜中还检出少量铁氰化物。本文讨论转化膜形成的影响因素及转化膜的防蚀性,并对基材表面预处理工艺作了改进。     

电解液中La(NO_3)_3含量对7075铝合金MAO膜层形貌和耐磨性能影响

研究电解液中La(NO_3)_3含量对7075铝合金微弧氧化膜层性能的影响。利用XRD、SEM、共聚焦显微镜和摩擦试验机分析膜层的相组成、表面形貌及耐磨系数等。结果表明:微弧氧化膜层主要由α-Al_2O_3和γ-Al_2O_3相构成。随着La(NO_3)_3含量增加,γ-Al_2O_3相呈增加趋势。电解液中添加La(NO_3)_3后膜层覆盖均匀;当w[La(NO_3)_3]3‰时,膜层具有"火山口"微孔特征;当w[La(NO_3)_3] 3. 5‰时,膜层出现大量数微米以上蚀坑;随着La(NO_3)_3含量增加,膜层显微硬度先增加后减小,表面粗糙度在5. 4μm～7. 5μm间变化,膜层的摩擦因数降低。     

多元合金化对Nb/Nb_5Si_3复合材料高温抗氧化性能的影响

采用放电等离子烧结技术(SPS)制备了Nb-20Si-5Al-15Ti-3Cr-5W(原子百分数)多元铌硅系原位复合材料。采用循环氧化试验研究了其高温氧化行为。利用扫描电镜(SEM)、X-射线衍射仪(XRD)和电子探针微区分析(EPMA)进行了微观组织结构分析。结果表明,该复合材料的组织主要由(Nb,Ti,W)_(ss)、Ti、α-Nb_5Si_3、γ-Nb_5Si_3和(Nb,Ti)_5Si_3组成;该材料分别经800℃/100 h、1100℃/100 h循环氧化后,都会在表面生成一层氧化膜。800℃下的氧化膜主要成分为AlNb_(11)O_(29)、Ti_2Nb_(10)O_(29)、TiO_2、SiO_2、Nb_2O_5、Nb_4W_3O_(47)和Cr_2Ti_6O_(15),在多孔氧化膜下,会发生严重的内氧化现象。在1100℃时的氧化膜主要成分为AlNb)_(11)O_(29)、Ti)2Nb_(10)O_(29)、TiO_2、SiO_2、Nb_2O_5及Cr_2WO_6,氧化膜致密性较好,可减缓氧的扩散速率,从而提高合金的抗氧化性,经1100℃,100 h循环氧化后仍有基体剩余。     

镁合金表面稀土转化膜的磷酸盐致密化及性能

首先在AZ91镁合金表面上制备出镧铈双稀土转化膜,然后利用(NH_4)_3PO_4溶液进行致密化处理。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、高温氧化和电化学方法对致密化之后的转化膜形貌与性能进行研究。结果表明,对应用正交试验法确定的镧铈双稀土转化膜进行致密化处理的最佳工艺参数为:处理温度50℃、(NH_4)_3PO_4质量浓度5%、处理时间4 min。致密化后的膜层裂纹明显减少,表面致密性提高,很好地改善了对基体的覆盖度。经致密后的双稀土转化膜主要由稀土氧化物、氢氧化物、磷酸盐和氧化镁组成。致密化后的膜层耐蚀性显著提高。致密化后的双稀土转化膜的抗高温氧化性能优于未经致密化处理的双稀土转化膜。     

含铝奥氏体耐热钢的高温抗氧化性能

以Fe-18Cr-30Ni为基础,添加不同含量的Al设计了4组新型奥氏体耐热钢。利用氧化质量增加法研究了4组新型奥氏体耐热钢在700、800和900℃下空气中的氧化行为,绘制了氧化动力学质量增加曲线,并利用XRD、SEM和EDS对氧化膜的表面形貌及结构进行了表征。结果表明,1~3号钢在900℃时均形成了较为致密的Al2O3内层氧化膜,合金表面生成的复合氧化膜由内到外依次为Al_2O_3、(Al_(0.9)Cr_(0.1))_2O_3、尖晶石氧化物Fe(Cr,Al)_2O_4;1号钢氧化过程中还形成了富(Cr,Fe)的混合氧化物,降低了Al_2O_3氧化膜的连续性;4号钢900℃并没有形成致密的Al_2O_3内层氧化膜,生成的复合氧化膜由内到外依次为(Al_(0.9)Cr_(0.1))_2O_3、尖晶石氧化物Fe(Cr,Al)_2O_4。     

镀锌层三价铬钝化成膜过程及耐蚀性研究

采用浸泡法在Q235钢镀锌层表面制备三价铬钝化膜,借助扫描电镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)分析了钝化膜的表面结构与成膜过程。通过Tafel曲线、电化学阻抗谱和中性盐雾实验(NSS)结果评定钝化膜的耐蚀性。结果表明,镀锌层表面光滑均匀、结构致密,无明显裂纹;钝化膜表面平整,散乱且无规律分布着大量裂纹;钝化膜主要含有Cr、O、Zn和少量的P、N等元素,并以Cr(OH)_3、Zn(OH)_2、Cr_2O_3和ZnO等化合物的共混物形式存在。钝化膜的形成过程包括镀锌层的溶解、钝化膜的生长和溶解及钝化膜的干燥3个步骤。盐雾实验表明经过三价铬钝化后的镀锌件耐蚀性提高近7倍。     

表面改性对建筑装饰用Cu-6Zn合金耐蚀性的影响

采用化学浸渍法在Cu-6Zn合金表面分别制备了4种钝化膜——未加稀土盐(1号)、单一Ce盐(2号)、单一La盐(3号)和混合(Ce+La)盐(4号)钝化膜。对比分析了4种钝化膜厚度及其耐蚀性,并探讨了钝化膜的成膜机理。结果表明:4种钝化膜厚度从高至低顺序为:4号3号2号1号;混合(Ce+La)盐(4号)转化膜的物相主要为CuZn、Cu_2O、CeO_2、La(OH)_3和Ce(OH)_4;4种钝化膜试样及裸钢试样的耐蚀性从高至低顺序为:4号3号2号1号裸样,混合(Ce+La)盐钝化膜可以对Cu-6Zn合金起到很好的保护作用,具有最佳的耐蚀性。     

镁合金锌系磷酸盐化学转化膜的研究

目的优化镁合金锌系磷酸盐化学转化膜的制备工艺。方法制备锌系磷酸盐化学转化膜,采用点滴实验、电化学测试对化学转化膜进行耐蚀性评价,并通过激光共聚焦显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对膜层进行表征,研究主盐、温度和添加剂对镁合金锌系磷酸盐化学转化膜的影响。结果转化溶液中氧化锌、磷酸、氟化钠、酒石酸钠的浓度对转化膜的耐蚀性和膜厚具有较大影响,在一定浓度范围内,转化膜的耐蚀性随浓度的增加而增大。转化膜耐蚀性随温度的升高先增加后下降,50℃时点滴时间达到59 s,膜层相对致密,缝隙较小。选取的添加剂中,EDTA能明显提高膜层的耐蚀性,膜层均匀致密,加入0.3 g/L EDTA的转化膜的腐蚀电位比未加添加剂的转化膜正移0.05 V,点滴时间提高到68 s。镁合金锌系磷酸盐转化膜主要成分为Zn_3(PO_4)_2+Zn_2Mg(PO_4)_2+AlPO_4+Al_(12)Mg_(17)。转化膜的电化学阻抗半径大,自腐蚀电流密度低(2.594×10~(-6) A/cm~2),腐蚀电位正移较明显,耐蚀性更好。转化膜粗糙度小(2.396μm),平整光滑。结论镁合金锌系磷酸盐转化最优配方及工艺为:氧化锌2.0 g/L,磷酸12 g/L,氟化钠1.0 g/L,酒石酸钠4.0 g/L,EDTA 0.3 g/L,转化温度50℃,转化时间20 min。转化溶液加入EDTA后,能够明显提高转化膜的耐蚀性。     

高温合金微晶涂层上氧化膜的修复性

本文研究了一种镍基高温合金K38G的微晶涂层上保护性氧化膜的修复性。结果表明,溅射微晶涂层上的氧化膜有优良的修复性,氧化膜剥落后,涂层仍具有优良的抗高温氧化性能。氧化膜局部小范围剥落后,表面仍能生成单一的Al_2O_3,氧化膜。氧化膜大面积剥落后,虽然生成由(Al、Cr)_2O_3与TiO_2组成的复合外氧化膜,但它具有优良的防护性和粘附性。