等离子喷涂功能梯度涂层抗热震性研究

对等离子喷涂方法制备的金属-陶瓷功能梯度涂层的抗热震性能进行了研究,结果表明:2mm厚金属陶瓷功能梯度涂层整体热震35次后涂层从铝基体上整体剥落失效,主要原因为热震冷却时最大热应力位置在基体与涂层界面位置,位于试样边缘处靠近基体一侧,使铝基体产生周期塑性变形,最终导致基体与涂层的热疲劳失效,同时基体与涂层中金属组元的氧化行为促进了涂层的剥落.     

汽油滤清器泄漏原因分析

汽油滤清器在整车进行24个循环试验后发生泄漏。利用宏观分析、金相检验和扫描电镜及能谱分析等手段对汽油滤清器泄漏原因进行了分析。结果表明,缝隙腐蚀和电偶腐蚀是造成汽油滤清器罐体早期泄漏的主要原因。汽油滤清器罐体与支架在最初阶段由于接触区域存在缝隙,发生了缝隙腐蚀,致使汽油滤清器罐体铝发生点蚀、支架镀层局部脱落;镀层脱落后,滤清器罐体铝与支架基体由于电极电位的不同进而发生了电偶腐蚀,加速了滤清器罐体腐蚀的进程,导致汽油滤清器发生泄漏。     

热镀锌液中铝含量对镀层合金化后耐蚀性能的影响

热浸镀锌液中的铝含量对镀层合金化后的耐蚀性有重要影响。用电化学和循环腐蚀试验方法研究了锌液中不同Al含量热镀锌层合金化后的耐蚀性能。结果表明:当锌液中Al含量为0.13%时,镀层具有较高的耐蚀性;随着锌液中Al含量的增加,镀层的阻抗值下降,腐蚀增重量上升,耐蚀性恶化;镀层/钢基体界面处Fe-Al化合物量逐渐上升,镀层中总的Fe含量降低,镀层表面出现红斑的面积逐渐下降;当镀层中含有一定量的Fe元素时,不应以镀层表面出现红斑的时间或面积来评价镀层的耐蚀性能。     

镁合金上二步法电镀锌的研究

为了提高镁合金基体与化学镀镍层间的耐电偶腐蚀性能,采用两步电沉积方法,在AM60镁合金上沉积金属锌镀层作为镁合金基体与化学镀镍层之间的过渡层.SEM观察显示,从硫酸锌为主盐的镀锌液中沉积的初始锌层较为粗糙,从碱性镀锌液中沉积的锌镀层覆盖在初始沉积层上,形成均匀致密的电镀锌层.电位-时间曲线结果表明,锌镀层的自腐蚀电位接近-1.3 V(SCE),较镁合金基体电位有所提高.锌中间层的存在有利于降低化学镀镍层与镁合金基体间的电偶腐蚀.     

钢丝热镀Zn-Al-Mg合金层及其电化学腐蚀行为

为了改进Zn-Al-Mg合金镀层的表观质量,利用热镀方法制备了一种光亮平滑、与基体结合良好的Zn-Al-Mg(Zn20%All%Mg)合金镀层.采用铜加速乙酸盐雾(CASS)试验、弱极化曲线测试技术和电化学阻抗谱测试技术对其耐蚀性进行了研究.结果表明:Zn-Al-Mg舍金镀层的耐蚀性远优于Zn镀层,腐蚀速度为Zn镀层的1/7～3/7;Zn-Al-Mg合金镀层的腐蚀过程可分为腐蚀初期、腐蚀抑制期和基体腐蚀期3个阶段,阶段平均腐蚀电流密度分别为17.34,1.29,6.38μA/cm2.镀层的整个腐蚀过程主要受电化学反应控制.     

高硼铸钢的研究进展

高硼铸钢是以B为主要合金元素的新型耐磨材料。围绕高硼铸钢组织中的Fe_2B,简单介绍了合金元素对高硼铸钢组织及力学性能的影响。然而,除耐磨以外,高硼铸钢在耐高温熔体(Zn、Al)腐蚀方面也展现出优异的性能。结合笔者已有的研究成果,重点介绍了新型高硼铸钢的耐铝液腐蚀及耐铝液腐蚀-磨损性能,硼化物对改善高硼铸钢的耐铝液腐蚀及耐铝液腐蚀-磨损性能起到了非常重要的作用。富Cr和富Mo的Fe_2B在铝液腐蚀过程中表现出不同的行为:富Cr的Fe_2B与铝液反应生成周期性层片结构,而富Mo的Fe_2B则是发生断裂、剥落;在铝液腐蚀-磨损过程中,初生富Cr的Fe_2B发生Fe元素的优先溶解,之后在磨损的作用下开裂、剥落,但相关机理还需深入研究。最后,对高硼铸钢的研究进行了展望。     

多弧离子镀钼层的结构与摩擦学性能研究

为了提高材料的耐磨性,采用多弧离子镀钼的方法在45钢基底上制备了厚约3μm的单质金属钼镀层.通过原子力显微镜和扫描电镜观察、分析了镀层表面、截面与磨损面的形貌和成分,用X射线衍射仪分析了镀层相结构,用涂层附着力划痕仪测量了镀层与基体的结合强度.摩擦学实验表明,镀钼层具有良好的耐磨性和优异的抗擦伤能力.镀钼层的失效破坏以镀层剥落为主.     

植酸封闭对钢芯铝绞线表面Ni-P镀层耐蚀性的影响

在钢芯铝绞线中的铝股线表面化学镀镍磷可以改善其在沿海工业大气中的耐蚀性,但工艺流程较复杂。在铝股线表面不经过二次浸锌工艺直接化学镀Ni-P后再进行植酸封闭改性,通过红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)对镀层进行形貌和成分分析,通过在1 mol/L H_2SO_4+3%Na Cl混合溶液中的浸蚀试验和Tafel极化曲线比较镀层的耐蚀性。结果表明:经植酸封闭后,铝股线表面的Ni-P镀层更均匀,外层由于植酸与镀层相互作用,局部出现细小孔洞,但腐蚀介质不易渗入基体;腐蚀电位正移,腐蚀电流变小,腐蚀前后形貌变化不大,结合力仍很好,植酸封闭后镀层的耐蚀性更好。     

热浸镀与微弧氧化复合处理20钢的表面性能

为提高舰船发动机排气管用20钢基材耐腐蚀等表面性能,采用热浸镀铝与微弧氧化技术复合处理形成铝-陶瓷复合层,采用显微硬度计、扫描电镜、多功能材料表面性能测试仪、电化学工作站等表征复合层显微硬度、耐磨、耐腐蚀和抗热震等表面性能。结果表明:复合层至基体间结构层硬度分布呈硬-软-硬-软的间断区域性分布特点;铝-陶瓷复合层的耐磨性优于铝镀层和20钢基体;与20钢基体相比,铝镀层和复合陶瓷层的全浸泡腐蚀失重值下降,腐蚀反应极化电阻增加,腐蚀电压增大,腐蚀电流密度减小,尤其是复合陶瓷层的耐腐蚀性显著提高,耐盐雾能力达1 000 h;陶瓷复合层在600℃下热震次数可达130次,层间界面结合紧密。     

镀层在冲击条件下的失效分析

采用自行研制的冲击试验机对镀层在冲击载荷作用下的失效进行了研究。结果表明 ,由于镀层本身韧性和膜基结合强度的差别 ,镀层的失效表现为两种不同的剥落形式。韧性较低而结合强度较高时为内聚力型剥落 ,膜基结合强度较低而韧性较高时为结合力型剥落     

铝合金Ni-Co-P合金电镀工艺优化

在铝及其合金表面沉积Ni或Ni基合金,可以提高基体表面的硬度和耐磨性.通过正交试验,研究了铝硅合金基体上电镀Ni-Co-P镀层的工艺,得到了电流密度、镀液温度、pH值、电镀时间、镀液成分对镀层厚度、硬度、成分和沉积速率的影响规律,同时,还考察了镀层的耐磨性.结果表明:延长电镀时间、提高镀液温度和pH值时,镀层厚度和镀层硬度均增大;提高电流密度时,镀层厚度增大,但镀层硬度减小.提高电流密度、升高温度和提高pH值时,沉积速率增大.     

CrTiAlN镀层对M2基高速钢切削性能的影响

分析了CrTiAlN镀层的组织,研究了CrTiAlN镀层对M2高速钢刀具切削性能的影响．结果表明：CrTiAlN镀层提高了M2基高速钢刀具的切削性能．CrTiAlN镀层具有良好的高温稳定性能,能避免红硬性不足引起的刀具失效;CrTiAlN镀层与M2基体的结合较强,具有稳定结构,能避免抗压强度下降引起的刀具失效．     

国外文摘

用振动腐蚀试验研究了钢表面镀硬铬后的气蚀问题。作者将失重量-浸蚀时间曲线分为三个阶段:第一阶段为铬层本身的腐蚀;第二阶段为镀层界面处的基体金属开始遭到的腐蚀破坏;第三阶段是在大部分镀层蚀掉后发生的腐蚀。晶间破裂使在3wt.％NaCl     

含钪Al-Cu-Li-Zr合金的抗晶间腐蚀和剥落腐蚀性能

通过晶间腐蚀、剥落腐蚀和极化曲线试验,结合扫描电镜和透射电镜等分析手段,研究了含钪Al-Cu-Li-Zr合金在不同时效状态下的晶间腐蚀和剥落腐蚀行为.结果表明,合金在自然时效状态下具有较好的抗晶间腐蚀和剥落腐蚀能力,但随着时效时间的延长,其晶间腐蚀与剥落腐蚀倾向逐渐增加;在4.0 mol/L NaCl 0.1 mol/L HNO3 0.4 mol/L KNO3(EXCO)溶液中进行的极化曲线测试也表现出相同的趋势.透射电镜观察表明,自然时效态合金未析出Г1相,欠时效态合金中有少量细小短棒状Г1相析出,随着时效时间的延长,Г1相逐渐粗化,过时效时合金中出现较宽的无沉淀带(PFZ).由于合金中Г1相和PFZ的开路电位都比铝基体低,在腐蚀过程中作为阳极相优先溶解,从而引起合金晶间腐蚀和剥落腐蚀.     

高档锌合金门锁腐蚀生锈原因分析

某公司生产的高档锌合金门锁在沿海地区使用不到3a后,表面出现大量腐蚀锈斑.通过宏观检验、EDS分析、微观形貌分析等方法对腐蚀锈斑进行分析,结果表明:电镀过程中残留有大量Cl元素,在表面不完全干燥的条件下,由于锌合金基体与镀层的腐蚀电位不同,两者之间形成腐蚀原电池,造成锌合金基体与镀层发生腐蚀,加上后期使用时外部海洋工业大气薄液膜中S、Cl元素的共同作用,腐蚀介质不断扩散,最终造成锌合金门锁表面的腐蚀生锈.     

复合结构Ni-P 非晶态镀层在H2S/ CO2环境中的耐腐蚀性能

通过在同一镀液中改变温度、p H 值和施加电流完成化学镀和电镀过程, 在普通碳钢基体上得到电位差高于160 mV 的复合结构的非晶态Ni- P 合金镀层。采用SEM、电化学测试设备及专门的腐蚀环境试验箱, 研究了该复合镀层在H₂S/ CO₂ 腐蚀气氛中的耐腐蚀行为。结果表明: 所制备的复合结构Ni- P 非晶态镀层在H₂S/CO₂腐蚀环境中, 100 h 后镀层表面出现均匀的硫化物腐蚀膜, 300 h 后镀层表面出现腐蚀裂纹, 并沿着与基体表面平行的方向扩展、剥离, 在电镀层剥离处磷元素的相对含量增加。所制备的12μm 厚的复合叠加结构Ni- P 非晶态镀层的耐腐蚀性能优于25μm 厚的普通化学Ni-P 非晶态合金镀层。      

低温熔盐电镀铝锰合金的研究

铝对于钢具有阴极保护作用,且能抗高温腐蚀,但由于其在水溶液中的还原电位低于氢,因而铝镀层不能从水溶液中制备,其应用受到了限制.采用熔盐电镀法,对低碳钢在AlCl3-NaCl熔盐中电镀铝锰合金的工艺及镀层组织结构、性能进行了研究.结果表明:本工艺可获得平滑、光亮、致密,与碳钢基体附着良好的合金镀层;镀层的锰含量随熔盐中锰含量的增加而增加,当锰含量在10%～30%时,镀层为铝固溶体与非晶态的混合相,大于31%时,为非晶态相,混合相到非晶态相的转换点在30%～31%;镀层由微米级的球状物堆砌而成,在3%NaCl溶液中具有优良的耐蚀性,其平均腐蚀率仅是热镀锌层的1/10.     

Al-Zn-Mg合金T4板材微观组织对剥落腐蚀性能的影响

采用剥落腐蚀、金相和SEM-EBSD方法研究了Al-Zn-Mg合金T4板材的基体组织与剥落腐蚀性能的关联性。研究结果表明,Al-Zn-Mg合金的剥落腐蚀裂纹主要沿晶界扩展,抗剥落腐蚀深度与Al-Zn-Mg合金T4板材基体组织中的亚结构组态有关,亚结构所占比例小的板材,其抗剥落腐蚀性能优于亚结构所占比例大的。     

耐铝液腐蚀镍基Al_2O_3复合粉末氩弧堆焊层的性能

在铝制品制备过程中,高温铝液会与模具发生反应,导致模具过早失效,增加了生产成本。为了提高模具耐铝液腐蚀寿命,采用钨极氩弧焊在H13钢表面制备了镍基合金与氧化铝复合粉末堆焊层,通过金相观察、扫描电镜分析、X射线衍射分析等手段研究了高温铝液腐蚀对堆焊试件形貌、相结构的影响。结果表明:镍基合金粉末中加入适量的氧化铝能够提高镍基堆焊层耐铝液腐蚀的能力,但过多的氧化铝对堆焊层的致密性产生不利影响,继而降低了堆焊层的耐铝液腐蚀能力。     

各种添加剂和热处理温度对铝基体Ni-W-P化学镀层性能的影响

为了改善铝基体化学镀Ni-W—P镀速慢、镀层耐腐蚀性和耐磨性差等问题,研究了添加剂（稳定剂、表面活性剂和配住剂等）和热处理温度对1060铝合金上Ni-W-P化学镀层的的沉积速度、腐蚀速度、腐蚀电流密度和硬度等的影响。结果表明：铝基体化学镀Ni-W-P的理想稳定刺是KI（1mg／L）,表面活性剂是十二烷基磺酸钠（SDS,...