N2保护对TiAl3和Cr3C2复合涂层组织结构及高温冲蚀性能的影响

对TiAl3和Cr3C2金属间化合物复合材料的3种粉芯丝材CCW1、CCW2、CCW3进行N2保护和无N2保护的超音速电弧喷涂试验,结合金相、硬度、SEM、能谱分析对喷涂层的组织结构及其高温冲蚀性能进行试验研究.结果表明,氧化夹杂物明显降低凝片与凝片之间的结合状况,冲蚀磨损导致凝片与凝片分离、凝片断裂、掀起和剥落;N2保护下的电弧喷涂层比无保护时的涂层更为致密和均匀,氧化夹杂物明显减少,硬度显著提高.试验条件下,N2保护的3种粉芯丝材电弧喷涂层平均体积冲蚀率分别降低了3.3、2.3和1.0倍.     

流化床锅炉水冷壁管冲蚀磨损特性及防磨措施

利用自行设计制造的高温冲蚀磨损强化试验装置,对流化床水冷壁管的20钢材料以及防护措施进行了高温冲蚀磨损试验研究。结果表明:最大冲蚀率出现在20°攻角,材料的冲蚀率随气流速度增大、气流温度升高和气流中磨粒密度的增大而增加。20钢的冲蚀机理包括犁削、切削和挤压成片作用,其中低攻角时以前两者为主,高攻角时以后者为主。上海金山石化热电厂CFB锅炉水冷壁管防护措施的现场使用证实:超音速电弧喷涂碳化铬合金用于锅炉管道防磨切实可行、效果优良。图12参4     

高速电弧喷涂FeMnCrAl/Ni包覆WC涂层组织与性能

采用无需常规敏化活化的预处理常温超声波化学镀方法制备Ni包覆WC复合粉体,以其作为增强相的粉芯丝材通过高速电弧喷涂技术制备FeMnCrAl/Ni包覆WC涂层。采用光学显微分析（OM）、场发射扫描电镜分析（FE-SEM）、能谱分析（EDS）以及涂层性能测试方法,研究Ni包覆WC复合粉体对涂层组织结构及性能的影响。结果表明：Ni包覆WC复合粉体能改善涂层中各相之间的结合状态,减少涂层中氧化物和孔隙率,提高涂层与基体的结合强度和涂层的内聚强度,改善了涂层抗冲蚀磨损性能。     

高速电弧喷涂FeMnCrAl/Cr3C2涂层的组织及抗高温氧化性能

使用高速电弧喷涂技术在20钢样品表面制备了FeMnCrAl/Cr3C2涂层,采用光学显微镜、场发射扫描电镜、能谱分析和X射线衍射等方法,对FeMnCrAl/Cr3C2涂层的显微组织和抗高温氧化性能进行了研究,并与电弧喷涂FeMnCr/Cr3C2涂层、316L不锈钢涂层和20 钢做了对比试验.研究结果表明:三种涂层增重均明显低于20 钢;FeMnCrAl/Cr3C2涂层氧化增重约为FeMnCr/Cr3C2涂层的1/3,略高于316L不锈钢涂层,FeMnCrAl/Cr3C2涂层氧化后表面生成具有保护性的、致密的含Al氧化膜和Cr与Fe的复合氧化物,阻碍了涂层进一步氧化,但存在不均匀性,原因是电弧喷涂层成分的微观不均匀性和涂层中存在孔隙.     

镍基合金喷熔层组织及其抗高温冲蚀性能的研究

用氧—乙炔火焰喷熔法制取镍基合金喷熔层,通过高温冲蚀模拟试验机对镍基合金喷熔层和其他表面强化层进行高温冲蚀磨损对比试验。结果表明:镍基介金喷溶层具有最佳的抗高温冲蚀性能,比20钢提高4～5倍,其冲蚀行为表现为塑性材料特征,最大冲蚀率攻角约为30°。     

四效催化剂La-K-Co-Mn同时去除CO、C_xH_y、PM和NOx的研究

四效催化剂的活性组分La0.8K0.2Co0.7Mn0.3O3的合成温度对柴油烟气的净化效果有较大影响,通过X射线衍射、电子扫描电镜、程序升温、比表面积检测和在线效率检测发现,750℃合成的四效催化剂净化柴油烟气的效果最好。通过K和Mn同时部分取代La Co O3中La和Co,探讨K和Mn对钙钛矿结构和烟气净化效果的影响。比表面积检测发现,涂覆改性γ-Al2O3后,整体式催化剂比表面积增加,催化性能得到有效改善。     

纳米陶瓷增强钛铝复合涂层的组织与性能研究

分别以Ti-Al、Cr3C2和添加纳米Al2O3及纳米TiC-Al2O3为芯粉材料制成Φ2.0 mm粉芯丝材,采用超音速电弧喷涂技术制取纳米增强复合涂层,结合金相、硬度、X射线衍射、扫描电镜、能谱分析等方法对涂层的组织结构和冲蚀磨损性能进行了研究.结果表明:合金元素对Fe基固溶体产生固溶强化,弥散颗粒和纳米陶瓷相对Fe基固溶体产生弥散强化,涂层的显微硬度明显增高,4种复合涂层CWN-1、CWN-2、CWN-3、CWN-4的耐冲蚀性分别是20钢的3.1、3.0、2.7、3.5倍.     

纳米TiC对高速电弧喷涂FeNiTi/Cr3C2涂层组织与性能的影响

研制适用于火电厂超临界锅炉管道抗高温冲蚀的FeNiTi/Cr3C2高速电弧喷涂材料,研究了纳米TiC对于高速电弧喷涂层组织与性能的影响。结果表明:FeNiTi/Cr3C2涂层基体相结构为含Cr、Ti元素的Fe-Ni基固溶体;添加纳米TiC可以明显提高涂层的硬度、内聚强度和结合强度;涂层表现出了良好的抗热腐蚀性能,腐蚀时间超过50h,达到20钢的15倍;添加纳米TiC的FeNiTi/Cr3C2涂层具有优良的抗高温冲蚀性能。     

循环流化床锅炉风帽合金的组织及抗高温氧化性能研究

针对循环流化床锅炉风帽的严重高温氧化腐蚀问题,研制出适用于风帽的高温合金AN1(Cr23Ni32MoNb),结合金相(OM)、X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、能谱(EDS)等分析方法对风帽试样的微观组织和高温氧化性能进行了研究,并与25-20钢和316钢进行对比分析。结果表明,AN1铸态组织为典型的树枝状晶结构,由奥氏体基体和Cr23C6、NbC等晶间碳化物组成,固溶处理后,枝晶结构基本消失;1000℃氧化100h,AN1的高温氧化抗力分别为25-20钢和316钢的2.2和3.8倍;AN1氧化实验后的表层相结构主要由γ奥氏体、Cr2O3和Cr与Mn的复合氧化膜组成。     

高速电弧喷涂FeMnCrAl/Cr_3C_2涂层的抗高温冲蚀磨损性能

采用高速电弧喷涂技术在20(AISI 1020)钢基体表面制备FeMnCrAl/Cr3C2涂层,通过光学显微镜(OM)、场发射扫描电镜(FE-SEM)等方法,对FeMnCrAl/Cr3C2涂层显微组织、抗高温冲蚀磨损性能和冲蚀磨损机理进行研究。结果表明:在全部冲击角范围内,FeMnCrAl/Cr3C2涂层表现出优于20钢的抗高温冲蚀磨损性能;FeMnCrAl/Cr3C2涂层的冲蚀磨损机理如下:在低冲击角下,破坏模式以犁耕和切削作用为主;在高冲击角下,破坏模式以挤压疲劳开裂和脱落作用为主;在中间冲击角范围,破坏模式表现为挤压和切削;在全部冲击角下,破坏模式都伴随着新鲜表面在二次冲击下的脆性开裂脱落和过度塑性变形导致疲劳脱落的复合失效形式。