电弧喷涂Al-Zn-Si-RE合金涂层与Al-Zn伪合金涂层的耐蚀性能对比

为研究Al-Zn-Si-RE合金涂层和相同Al含量的Al-Zn伪合金涂层耐蚀性能的不同,采用电弧喷涂技术在Q235钢表面制备了此两种合金涂层。通过盐水全浸实验和电化学测试技术对比研究了两种涂层的耐腐蚀性能,并将两种涂层的极化曲线与纯Zn、纯Al、Zn-15Al合金涂层进行了对比分析。使用扫描电镜、金相显微镜和X-射线衍射仪等手段测试分析了两种合金涂层腐蚀前后的微观组织形貌和相组成。结果表明,Al-Zn-Si-RE合金涂层的自腐蚀电位和自腐蚀电流密度分别为-0.995V和3.319×10-6 A/cm2,腐蚀电位更正,腐蚀电流密度更低,耐蚀性更好,原因可能是致密的腐蚀产物膜抑制了腐蚀作用;Al-Zn-Si-RE合金涂层与伪合金涂层微观组织成分和相结构的不同引起腐蚀行为的差异,且Al-Zn-Si-RE合金涂层表现出更好的耐盐水腐蚀性能;稀土元素的存在有利于提高Al-Zn-Si-RE合金涂层的耐蚀性。     

风沙冲蚀环境中Al-Zn-Si基涂层耐蚀性研究

采用高铝Al-Zn-Si合金粉末在Q235钢试样上制备了低温固化水性无铬合金涂层。采用扫描电镜和X射线衍射仪分析了风沙冲蚀后涂层表面的微观形貌、破损处腐蚀产物的形貌和相组成。通过全浸试验和电化学测试研究了风沙冲蚀后涂层的耐腐蚀性能。结果表明:Al-Zn-Si合金涂层冲蚀失重量随供砂量的增加而增大,并且随着冲蚀角度和风速的增大先升高后降低,有明显的峰值;风沙冲蚀后涂层的自腐蚀电位(Ecorr)和腐蚀电流密度(Icorr)均低于基体,表明涂层依然具有阴极保护作用。此外,腐蚀产物对冲蚀缺陷的自修复作用和腐蚀产物层的屏蔽作用降低了涂层的腐蚀速率,使风沙冲蚀后涂层仍然具有良好的耐腐蚀性能。     

阴极电弧TiN膜层的观察检测和比较

介绍了Zn-Al-Mg-Ce合金的熔炼、制粉和环氧富Zn-Al-Mg-Ce合金防腐涂料的制备,并与环氧富Zn涂料、环氧富Zn+Al涂料和国外环氧富Zn防锈涂料进行了盐雾和盐水耐腐蚀性能对比试验,并分析了Zn-Al-Mg-Ce合金的电化学性能、显微组织及耐蚀机理。结果表明环氧富Zn-Al-Mg-Ce合金涂层比其他涂料腐蚀时间延迟900h以上。稀土Ce在晶界偏聚及鳞片状合金微粉叠层结构是其高耐蚀的主要机理。     

电弧喷涂法制备高耐蚀合金涂层及其性能研究

通过铸熔拉拔直接制备Zn-Al-Mg合金丝材,采用电弧喷涂法制备出Zn-Al-Mg合金涂层,由铜醋酸加速盐雾试验和失重试验研究了Zn-Al-Mg合金涂层的耐蚀能力,并考察了涂层采用封孔处理后的耐蚀能力.运用电化学测试方法研究了涂层中Mg元素含量对涂层耐蚀性的影响,分析了腐蚀过程中涂层的电化学特性,最终确定了一种耐蚀性能优异的合金涂层-Zn18Al0.5Mg.     

Zn-Al伪合金涂层的耐蚀性能研究

目的提高电弧喷涂锌铝合金涂层中Al的含量。方法用纯铝丝和Zn80Al20合金丝在Q235钢表面制备Zn-Al伪合金涂层,通过中性盐雾试验和电化学试验,与纯铝涂层和Zn-Al合金涂层进行对比,分析比较三种涂层在氯离子存在环境中的腐蚀行为。结果 Zn-Al伪合金涂层表现出了较高的活化能力和较低的腐蚀速度。结论 Zn-Al伪合金涂层的耐蚀性能优于纯铝涂层和Zn-Al合金涂层。     

Mg合金的腐蚀与防护

介绍了Mg合金的腐蚀原理、腐蚀类型以及合金元素在镁合金中的作用。综述了Mg合金的化学转化膜、阳极氧化、微弧氧化、化学镀等经典的表面处理方法 ,以及快速凝固工艺和表面改性技术对Mg合金表面耐蚀性能的影响。Mg合金易发生全面腐蚀、电偶腐蚀、点蚀、应力腐蚀和高温氧化。解决Mg合金腐蚀的方法有 :一是研究新合金 ,提高Mg合金自身的热力学稳定性 ,稀土Mg合金是最有前途的耐蚀合金 ;二是通过表面处理使Mg合金表面富SiO2 和Al2 O3 、含SiC和F-等物质或获得的非晶态的涂层结构能有效地提高Mg合金的耐蚀耐磨性能 ;三是改进加工工艺 ,快速凝固和激光退火不仅能获得力学性能优秀的Mg合金产品 ,还能获得纳米结构的表面涂层防护膜 ,提高Mg合金的耐蚀耐磨性能。使镁合金表面涂层结构纳米化、玻璃化是表面处理工艺的发展趋势。     

钢板热镀55%Al-Zn层的耐盐水腐蚀性能

采用全浸、半浸和盐雾等试验方法研究了钢板热镀55 %Al-Zn合金镀层在3%NaCl的盐水溶液中的腐蚀行为.观察分析了镀层的组织结构和在盐水中 腐蚀后的表面形貌及腐蚀产物,阐述了镀层在盐水中的腐蚀过程和机理.结果表明55%Al-Zn 合金镀层比Zn镀层更耐蚀,并同样具有Zn镀层对钢基体的保护能力.     

钛铝伪合金涂层在模拟深海压力下的腐蚀行为

通过电化学测试和微观组织分析等方法,研究了钛铝双丝高速电弧喷涂伪合金涂层在模拟深海压力条件下的腐蚀行为。结果表明:钛铝伪合金涂层在6 MPa高压静水条件下仍保持了较好的耐蚀性能,主要是由于涂层中富Ti相基本未被腐蚀,在涂层结构中起到了支撑骨架的作用,富Al相则起到了牺牲阳极保护的作用。同时腐蚀产物有效地填充了富Ti相的"骨架"结构,使之形成具有高度"自封闭"效果的涂层,强化了涂层的耐蚀效果。     

超音速火焰喷涂制备微晶镍基耐蚀合金涂层

针对导致奥氏体合金涂层腐蚀发生及发展的腐蚀原电池问题和晶间贫铬问题,通过选择镍铬基材料,添加助熔成分硅和形核稀士元素等以及防铬元素偏析成分,采用熔化氩气干雾化工艺,研制出一种新型粉体喷涂材料。采用超音速火焰喷涂方法,利用其“骤冷”热处理特点,提高冷却速度细化晶粒,制备出微晶态镍铬基耐蚀合金涂层。经金相分析、能谱成分分析和X射线衍射（XRD）证明涂层存在微晶且该涂层元素分布均匀,无成分偏析现象。经热分析、硬度检测、海水浸泡电化学腐蚀检测等试验证明,该涂层在786.6 ℃的相变温度以下性质稳定,硬度高达300 HV,耐蚀性能好,为海洋环境钢铁构件防腐蚀提供了一种耐蚀、耐磨的长效保护涂层。     

新型Zn-22Al-Mg-Re合金涂层性能研究

使用高速电弧喷涂技术在Q420钢基体上制备了新型Zn-22Al-Mg-Re合金涂层,通过SEM,Cu加速乙酸盐雾实验和电化学工作站等手段研究了其微观形貌、结合强度、耐蚀性能,并与纯Zn和Zn-15Al涂层进行了比较。结果表明,Zn-22Al-Mg-Re合金涂层的结合强度高、腐蚀电位低、腐蚀电流小;腐蚀产物较为稳定,呈细小致密的针状,具有良好的自封闭性;合金涂层的阴极保护能力和耐蚀性能均优于纯Zn和Zn-15Al涂层。     

等离子喷涂制备Co基TiC金属陶瓷涂层的微观形貌及耐高温腐蚀性能

采用等离子喷涂技术在GH586合金表面制备了一层Co基TiC金属陶瓷涂层。研究了TiC含量对Co基TiC金属陶瓷涂层显微组织及耐高温腐蚀性能的影响。结果表明:TiC陶瓷颗粒与Co基粉体有良好的润湿性,呈现相互包裹的结构,涂层结合紧密无缺陷;TiC的加入,提高了Co基TiC金属陶瓷涂层的耐磨性,但当TiC含量过高时,团聚现象严重,导致涂层的耐高温腐蚀性能降低;TiC质量分数为10%时,TiC颗粒在涂层中分布较为均匀,此时涂层的耐高温腐蚀性能和耐磨性都较优。     

富镁涂层对LY12铝合金点蚀的抑制作用

通过动电位极化使LY12铝合金表面产生点蚀后分别涂刷富镁涂层和环氧涂层,利用电化学阻抗等方法研究了富镁涂层对于铝合金基体点蚀的作用。结果表明:富镁涂层使铝合金的开路电位发生明显的负移,并在较长时间保持稳定,基体发生腐蚀的时间显著延迟,说明富镁涂层对于铝合金具有明显的阴极保护作用;点蚀的存在使得富镁涂层中的镁粉溶解速率加快,能更有效地保护基体;富镁涂层试样的铝合金基体浸泡后点蚀无明显的发展,说明富镁涂层能够一定程度上抑制铝合金表面点蚀的生成及发展。     

锡酸盐转化前处理对镁合金化学镀镍镀层的影响

目的利用锡酸盐转化膜中间层避免化学镀镍镀层与金属基体的直接接触,降低其产生原电池腐蚀的趋势,提高镁合金化学镀镍层的耐蚀性及稳定性。方法采用锡酸盐化学转化膜技术在AZ31镁合金表面制备锡酸盐转化膜层,然后通过直接化学镀镍技术在该膜层上沉积Ni-P镀层。利用SEM、EDS、浸泡析氢、电化学测试等手段,研究了复合镀层的显微结构、相组成、耐蚀性。结果锡酸盐转化膜由细小均匀的球形颗粒堆积而成,颗粒之间存在空隙,为直接化学镀镍时镍磷的初始沉积提供了可能。化学转化膜表面沉积的化学镀镍层均匀致密,形成典型的胞状结构。基体-化学转化膜-化学镀Ni-P合金层三者之间的结合良好,保证了复合镀层优良的耐蚀性能。结论化学镀Ni-P层能够在不经过钯活化处理的条件下直接在锡酸盐转化膜上沉积,锡酸盐转化膜中间层避免了Ni-P阴极性镀层与阳极性镁基体的直接接触,降低了Ni-P镀层局部缺陷对整体防护效果的影响,提高了镀层的耐蚀性及耐久性。     

阴极极化对LY12CZ铝合金腐蚀疲劳寿命的影响

在LY12CZ铝合金腐蚀疲劳寿命曲线的基础上,研究了不同阴极电位下有无涂层试件在3．5％NaCl溶液中腐蚀疲劳寿命的变化规律．记录了一定阴极电位下阴极电流的变化情况．并通过对腐蚀疲劳断裂微观形貌的观察、分析,探讨了阴极极化对有无涂层保护的LY12CZ铝合金腐蚀疲劳寿命影响机理．对于无涂层试样,一定范围内的阴极电位会抑制阳极反应,明显提高腐蚀疲劳寿命,但当阴极电位达到一定值时(-1400mV以上),发生铝合金的阴极腐蚀,使腐蚀疲劳寿命显著降低．对于有涂层试样,由于涂层的保护,一定电位值范围的阴极保护作用并不显著,阴极电位超过一定值,涂层阻碍抑制了阴极腐蚀作用,试样腐蚀疲劳寿命较无涂层试样有显著提高。     

本征态聚苯胺的防腐性能

研究了分散的颗粒状本征态聚苯胺(EB)对冷轧钢(CRS)的腐蚀防护作用，在去离子水或NaCl溶液的作用下，EB颗粒可在CRS表面形成一层致密的氧化物钝化层，该氧化物层使CRS的腐蚀电位升高了200mV，并显著降低了腐蚀电流密度．在3．0mass％NaCl溶液中，单独的EB膜稳定性较差，不能提供有效的防腐性能，分散在环氧树脂中的EB保持了EB的氧化-还原特性，这种涂层材料能使CRS钝化，具有极好的稳定性，因而可提供极好的防腐性能．EB的存在使环氧树脂涂层的阻隔作用下降，因此需要涂敷较好阻隔作用的面漆．在含有EB的环氧树脂涂层上涂覆具有良好阻隔作用的面漆，可显著提高其防腐性能．     

感应熔覆Ni60涂层显微组织及耐蚀性

利用两步法,感应熔覆制备了内、外壁Ni60合金涂层钢管.研究了熔覆涂层腐蚀前、后截面显微组织以及腐蚀产物膜的微观形貌特征,利用失重法测量了涂层盐雾、CO2腐蚀速率,定量评价了熔覆涂层的耐腐蚀性能.结果表明:熔覆Ni60涂层全致密,内部均匀分布大量碳化物、硼化物硬质点,涂层与基体之间冶金结合,界面处互扩散区宽度约为8 μm.熔覆Ni60涂层对基体有较好的防腐保护作用,盐雾腐蚀环境下出现锈斑的时间大于150 h,平均腐蚀速率为0.75 g/(m2· h),涂层动态CO2腐蚀相对静态CO2腐蚀更加剧烈,实验温度348 K时,静态腐蚀速率为0.78 g/(m2·h),动态腐蚀速率为1.02 g/(m2·h).     

无铬纳米锌铝涂层的微观组织及腐蚀性能

向无铬锌铝涂层中分别加入3种纳米微粒ZnO,TiO₂和SiO₂制备纳米复合涂层,通过盐水浸泡实验和电化学测试研究其耐蚀性,结合SEM等手段观察纳米复合涂层显微组织及其在盐水中的腐蚀情况,分析纳米微粒在涂层中所起作用。结果表明,3种纳米微粒的加入能够加强涂层的阴极保护作用,并能延缓涂层金属粉末的消耗,较无铬锌铝涂层更易减慢腐蚀速率。其中,纳米SiO₂复合涂层耐蚀性最佳,纳米TiO₂复合涂层略次,ZnO纳米复合涂层耐蚀效果较差,3种纳米复合涂层耐蚀性均优于无铬锌铝涂层。     

海洋工程用铝合金的腐蚀与防护研究进展

海洋工程用铝合金部件在服役环境下引发的点蚀、晶间腐蚀等已成为困扰机器装备使用寿命和稳定性的关键问题。目前,阴极保护、缓蚀剂、阳极氧化和保护涂层是针对海洋环境中铝合金腐蚀的常用防护措施。阐述了海洋工程装备常用的铝合金类型和使用场所,发现5系和6系铝合金是船舶制造和海洋平台搭建的首选材料,其中,具备优异力学性能、耐腐蚀性能的5系铝合金一般用来制作甲板、储存装置等大型主要承力构件。重点综述了铝合金在海洋大气区、浪花飞溅区、海水全浸区的腐蚀行为和腐蚀机制,经对比发现,与钢不同,铝合金在海水全浸区的腐蚀最严重,而在环境最恶劣的浪花飞溅区腐蚀损伤相对较轻;点蚀、晶间腐蚀是2种典型的铝合金腐蚀类型,同时应力腐蚀、微生物腐蚀也制约着铝合金在海洋工程领域的应用。最后分析了当前在海洋环境中对铝合金腐蚀防护采取的几种措施,指出工程实际中采用的防护方式为2种及2种以上措施的联合使用,并提出铝合金未来在失效行为分析、性能优化和涂层材料选择等方面的发展趋势,以期为研发在极端海洋环境下服役的铝合金及其防护材料提供参考。     

热喷涂Fe基非晶涂层耐腐蚀性与孔隙率研究进展

热喷涂Fe基非晶合金涂层的综合性能优异,特别是在耐磨、耐腐蚀方面具有传统晶体材料无可比拟的优势,因而广泛应用于材料表面的防护领域。然而热喷涂涂层为典型的层状结构,涂层内部会存在一定量的孔隙,致使涂层耐腐蚀性能下降。首先介绍了热喷涂Fe基非晶涂层的腐蚀机理及其影响因素,总结了热喷涂涂层孔隙产生的机制、分类和影响因素。接着重点介绍了孔隙与热喷涂Fe基非晶涂层耐腐蚀性之间关系的研究进展。最后,通过对热喷涂涂层的形成过程与孔隙形成机理进行分析,粒子铺展变形能力差是显著影响涂层形成时粒子相互嵌套叠加和变形能力的主要原因。所以,Fe基非晶涂层可以从改变喷涂粉末成分和粒度、第二项粒子加入及喷涂工艺参数优化等措施,来改善粒子铺展变形能力,提高致密度。采用激光快速表面重熔技术对涂层微表层进行快速重熔处理,同样可以达到降低涂层孔隙率、提高涂层耐腐蚀性的目的。