扩散处理热浸镀铝钢高温抗氧化行为的研究

对经不同扩散工艺处理的热浸镀铝层高温抗氧化性进行了研究,通过SEM、TEM、XRD分析了经扩散处理后,热浸镀铝层高温氧化过程中组织结构的变化情况,分析了热浸镀铝层高温抗氧化性能和微观结构的关系,确定了提高热浸镀铝层高温抗氧化性的适宜扩散温度.结果表明,经750℃扩散处理,热浸镀铝层结构由较厚的外表层(Fe2Al5+FeAl2)及内层(FeAl+条状FeAl2)组成,条状FeAl2的形成为氧提供了扩散通道,其抗氧化性较差;经950℃扩散处理,镀层外表层变薄,外表层转为单一FeAl2、内层为FeAl,并出现早期内氧化裂纹,其抗氧化性较差:当扩散处理温度为850℃时,镀层外表层变薄,结构转为FeAl2+少量Fe2Al5,而内层增厚,其结构为FeAl+球状FeAl2,而内层FeAl2球化,增强了氧由内层向基体扩散的阻碍作用,使氧只能逐层形成Al2O3+Fe2O3的氧化膜,提高了镀层的高温抗氧化性.     

扩散退火对热浸镀铝层组织与抗高温氧化性的影响

借助X射线衍射仪(XRD)和环境扫描电镜(SEM/EDAX)对45钢热浸镀铝镀层及其扩散退火处理后的微观组织进行了研究.结果表明,热浸镀铝镀层由铝层和扩散层组成,外层铝层中主要成分为Al和FeAl3,内层扩散层中则主要为Fe2Al5和FeAl3等.扩散退火处理后镀层亦由内外两层组成,外层成分主要为Fe2Al5,内层则主要为FeAl.通过静态氧化增重法研究了45钢热浸镀铝扩散退火后的抗高温氧化性能,结果表明其抗高温氧化性好于未经扩散处理试样,显著优于45钢基体.     

少无氧扩散处理对热浸镀铝奥氏体钢氧化开裂影响的实验研究

对扩散热处理后的热浸镀铝1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢进行1000℃高温氧化试验,发现直接扩散处理试样在氧化120 h后表面出现明显开裂,而少无氧扩散处理试样经500 h氧化后表面完好。通过金相显微镜、扫描电镜和能谱仪的观察及分析表明,由于扩散前期在外扩散层形成的Fe-Al合金(脆性相Fe2Al5和条状FeAl2)为氧提供了扩散通道,导致直接扩散试样的合金层内产生了内氧化空洞,在高温氧化阶段,内氧化占据主导地位,使镀层表面开裂。少无氧扩散能够防止氧进入合金层内部,而且随着扩散的进行,合金层的相组成及形态变化也对氧向内扩散起阻碍作用。少无氧扩散试样的高温氧化由外向内进行,延缓了合金层的开裂和脱落。     

Effect of Diffused Heat Treatment with Little or No Oxygen on High Temperature Oxidation Cracks of Hot-dip Aluminizing Austenitic Stainless Steel

对扩散热处理后的热浸镀铝1Crl8Ni9Ti奥氏体不锈钢进行1000℃高温氧化试验,发现直接扩散处理试样在氧化120h后表面出现明显开裂,而少无氧扩散处理试样经500h氧化后表面完好.通过金相显微镜、扫描电镜和能谱仪的观察及分析表明,由于扩散前期在外扩散层形成的Fe-Al合金(脆性相Fe2Al5和条状FeAl2)为氧提供了扩散通道,导致直接扩散试样的合金层内产生了内氧化空洞,在高温氧化阶段,内氧化占据主导地位,使镀层表面开裂.少无氧扩散能够防止氧进入合金层内部,而且随着扩散的进行,合金层的相组成及形态变化电对氧向内扩散起阻碍作用.少无氧扩散试样的高温氧化由外向内进行,延缓了合金层的开裂和脱落.     

园林钢护栏的表面镀层与耐蚀性能研究

对园林钢护栏进行表面热浸镀铝处理,观察热浸镀层的表面和截面形貌,研究扩散退火对镀层形貌、物相、成分和耐腐蚀性能的影响。结果表明,扩散退火前钢护栏表面镀层较为致密、均匀,镀层与基体界面结合良好,未发现有显微裂纹或者孔洞缺陷,外表层为富Al层,次表层为Fe-Al合金层。扩散退火后,表面镀层发生了Fe、Al元素的扩散,镀层表层的氧化物为Al_2O_3,而镀层内层主要为FeAl。经过扩散退火处理后,镀层的耐腐蚀性能明显提高。     

0Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢热浸镀铝层的抗高温氧化性能

通过SEM、EDS、XRD分析了0Cr18Ni9Ti钢热浸镀铝层在1000℃氧化180 h后的组织变化情况,以及高温抗氧化性能与微观结构的关系.结果表明,热浸镀铝层的高温氧化动力学曲线符合抛物线规律,其抗高温氧化性能明显优于未浸镀件.在1000 ℃氧化180 h试验表明,镀层由Al和FeAl2相转变为β-NiAl相和FeAl相,以及很少量的β-Al2O3相.在高温氧化过程中,真正起到抗高温氧化作用的是扩散层中的金属间化合物FeAl相和β-NiAl相,B-Al2O3氧化膜主要起抑制氧进入的作用.     

氩弧重熔对球墨铸铁热浸镀铝层组织和性能的影响

将球墨铸铁在780℃热浸镀铝后进行氩弧重熔处理,利用扫描电镜和X射线衍射仪对热浸镀铝层和氩弧重熔层组织进行观察,测定了氩弧重熔前后试件截面的显微硬度。结果表明:球墨铸铁热浸镀铝后,镀层由富铝层及扩散层构成,富铝层包含降温形成的针状FeAl3相,扩散层由FeAl3、Fe2Al5相组成,扩散层形状呈柱状延伸到基体中。热浸镀铝层经氩弧重熔处理后,试件由重熔层和过渡层及基体构成。重熔层由Al、Fe、C和FeAl3相组成,过渡层组织为马氏体+残留奥氏体+少量球状石墨。氩弧重熔处理能明显提高热浸镀铝层的显微硬度。重熔层硬度值可达900 HV,在过渡层硬度下降缓慢,直至基体。     

奥氏体不锈钢热浸镀铝层的抗氧化特性

为进一步提高奥氏体不锈钢0Cr18Ni9Ti的高温使用性能,对该钢进行了热浸镀铝处理和抗高温氧化性能的试验.试验结果表明:经热浸镀铝处理后,奥氏体不锈钢0Cr18Ni9Ti的抗高温氧化性能明显得到改善,其热浸镀铝层的抗高温氧化行为符合抛物线规律.1 000℃抗氧化试验表明:在高温氧化过程中,表层Al2O3氧化膜及扩散层中的金属间化合物FeAl相和β-NiAl相起到抗氧化作用.     

扩散方式对不锈钢热浸镀铝镀层形貌的影响

以1Cr18Ni9Ti不锈钢为研究对象,对其进行热浸镀铝。热浸镀后分别采用了空气扩散、包膜扩散和真空扩散3种不同的扩散方式。借助SEM和EDS研究了扩散前后镀层的形貌、厚度和成分的变化,分析了扩散方式对镀层形貌和抗高温氧化性能的影响。结果表明,1Cr18Ni9Ti不锈钢热浸镀并经950℃扩散3 h后,获得了与基体结合良好的双扩散层组织。试样表面主要为Al2O3等金属氧化物,外层主要为FeAl3、MeAl等金属间化合物,内层主要为Fe3Al和AlNi等金属间化合物。包膜扩散试样中的镀层总厚度和内层厚度最大,抗高温氧化性能最好。     

扩散退火对球墨铸铁热浸镀铝组织的影响

为了研究扩散退火对铸铁热浸镀铝工艺的影响,以球墨铸铁为基体进行热浸镀铝,对浸镀层截面进行了形貌观察(SEM)、能谱分析(EDS)和衍射分析(XRD),分析了扩散退火对镀层组织的影响.结果表明:浸镀层由表面富铝层及扩散层构成,富铝层包含降温形成的针状FeAl3相,扩散层由FeAl3、Fe2Al5相组成,形状如舌状指向基体.850℃扩散退火,随扩散时间的延长镀层组织结构明显变化.试验结果表明:耐热用热浸镀铝件在使用前进行扩散退火处理是可行的.