冷喷涂304不锈钢涂层的弯曲力学行为研究

采用冷喷涂(CGDS)技术在IF钢基体上制备304不锈钢涂层.用SHIMADZU液压伺服疲劳试验机对304不锈钢涂层样品进行三点弯曲实验,用扫描电子显微镜来研究冷喷涂304不锈钢涂层的断裂行为.结果表明:冷喷涂304不锈钢涂层的断裂行为为脆性断裂;裂纹萌生于涂层表面,随着载荷和力矩的增加,裂纹向涂层内部扩展,裂纹在涂层...     

喷涂气体温度对冷喷涂304不锈钢层组织结构与性能的影响

冷喷涂304不锈钢层耐腐蚀性能优良,而喷涂气体温度对涂层组织结构与性能影响较大。采用不同温度的喷涂气体,在低碳钢表面冷喷涂304不锈钢层,探讨了喷涂气体温度对涂层相结构、致密度、厚度、硬度、内聚结合力以及沉积率的影响。结果表明：提高喷涂气体温度对304不锈钢涂层的物相无影响,不会使涂层明显氧化;随喷涂气体温度升高,喷涂...     

冷喷涂Al基复合涂层的制备及耐蚀性能研究

铝合金以其轻量化特性及优异的耐腐蚀性能得到广泛应用.冷喷涂技术具有低温高速沉积的特点,是制备铝防腐涂层的有效方法.采用机械混合的方式制备了铝基-陶瓷相混合粉末,并通过冷喷涂在Al1060表面制备了Al5056,Al5056-Al2O3,Al5056-SiC,Al5056-WC 4种涂层.通过 Image-Pro Plu...     

304不锈钢激光熔覆搭接率对CoCrW涂层组织与耐磨及耐腐蚀性能的影响

利用光纤激光器在304不锈钢表面制备CoCrW合金熔覆涂层,改善其表面耐磨损及耐蚀性能.使用OM、SEM、XRD、EDS、显微硬度计、MMG-500三体磨损试验机和CS310电化学工作站分析不同搭接率对涂层组织、硬度、耐磨及耐蚀性能的影响,并寻求合适的搭接率,以期获得性能较优的激光熔覆涂层.研究结果表明:30％搭接率下的涂层无明显缺陷,从顶部到底部依次是等轴晶、柱状晶、平面晶,这些晶体主要由fcc结构的γ-Co相形成的晶核以及部分Cr7C3、(Co,Cr)23 C6等相形成的晶界组成.因此适宜搭接率为30％,该参数下涂层显微硬度达到450HV,约为基体显微硬度(210HV)的2.1倍;涂层磨损量为12.71 mg,约为基体(63.06 mg)的20％;涂层平均摩擦系数约为0.4,是基体平均摩擦系数(0.65)的60％;涂层自腐蚀电位为-889 mV,基体自腐蚀电位为-998 mV;涂层自腐蚀电流密度为5.7μA/cm2,约为基体自腐蚀电流密度(38.9μA/cm2)的14％.合适的涂层材料及激光熔覆工艺参数可使304不锈钢涂层腐蚀倾向更小,使显微硬度、耐磨损性能及耐蚀性显著提高.     

冷喷涂WC-Co涂层的组织结构和性能研究

以微米WC-12Co、纳米WC-17Co和WC-23Co三种团聚烧结粉末为原料,进行冷喷涂沉积涂层实验,通过扫描电镜、X射线衍射仪分别分析了涂层的组织结构和相结构,运用压痕法测定了涂层的显微硬度、弹性模量和断裂韧性,并通过销-盘磨损实验测定了涂层的耐磨损性能.实验表明,三种粉末所沉积的WC-Co涂层均具有致密的组织结构,涂层保持与原始粉末相同的相结构,黏结相Co由于强烈塑性变形发生了同素异构转变,涂层组织无传统层状结构,WC硬质相发生了局部流动和再分布.对于纳米WC-Co涂层,随着黏结相含量增加,涂层硬度和弹性模量降低、断裂韧性增加,相对于316L不锈钢,冷喷涂WC-Co涂层表现出了优异的耐磨损性能,涂层磨损失效机理主要为磨粒对涂层的切削作用.     

冷变形对304不锈钢组织和性能影响的探讨

通过大量的试验，分析讨论了变形速率对σb和δ的影响；冷加工对304不锈钢奥氏体敏化态晶间腐蚀（IGC）的影响及控制；变形量和化学成分主要是（Cr/Ni）对304不锈钢磁性强度影响。根据试验得出，304不锈钢磁性强度随Cr/Ni值和变形量增加而增加，这是因为冷变形诱发马氏体的产生且有磁性；拉伸强度σb随拉伸速率的增加而减少，当速率＞40mm/min时，σb趋于稳定；304不锈钢经冷变形后T－T－S曲线的IGC发生区向低温和长时间敏化侧移动。     

冷喷涂制备cBN-NiCrAl金属陶瓷涂层EI北大核心

采用机械合金化制备40vol%cBN-NiCrAl金属陶瓷复合结构粉末,采用冷喷涂制备了40%cBN-NiCrAl(体积分数)金属陶瓷复合结构涂层。研究了机械合金化过程对粉末的相组成、晶粒尺寸以及显微组织的影响。采用扫描电子显微镜和X射线衍射分别表征不同球磨时间下粉末以及冷喷涂涂层的显微组织和相结构。采用Scherrer公式估算不同球磨时间下粉末以及冷喷涂涂层中合金基体相的晶粒尺寸。结果表明,40vol%cBN-NiCrAl金属陶瓷粉末球磨40h后,基体的平均晶粒尺寸达到~50nm;复合结构涂层组织致密,硬质颗粒在合金基体中分布均匀。喷涂过程中,粉末相结构未发生变化,晶粒尺寸也未发生明显的长大。测试表明涂层的显微硬度约为1170HV0.3。     

304不锈钢纳米TiO2涂层的结构形貌与防腐蚀性能

纳米TiO2涂层对304不锈钢具有较好的防腐蚀性能.采用溶胶-凝胶法与浸渍提拉技术在304不锈钢上制备纳米TiO涂层,用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对涂层的结构、形貌及组成进行了表征,采用电化学方法研究了涂层的防腐蚀性能,并对其光阴极保护机理进行了探讨.结果表明:所制备的纳米TiO2涂层外观呈蓝色,表面连续、均匀,颗粒呈球形;TiO2为锐钛矿型;涂层主要由Ti,O和C 3种元素组成;纳米TiO2涂层具有一定的光电化学效应和防腐蚀性能.     

铝合金电弧喷涂纯铝涂层的耐蚀性能

海洋环境下存在大量的氯离子,铝合金容易发生点蚀.利用电弧喷涂技术在铝合金表面喷涂纯铝,采用浸泡、盐雾和电化学试验等方法测试了涂层在5%NaCl溶液中的腐蚀行为.结果表明,常温浸泡144～480 h或连续喷雾500～720 h后,涂层表面的孔隙因被腐蚀产物堵塞,对氯离子可起到暂时的隔离作用,从而促进了氧化膜的形成,使腐蚀电位提高、腐蚀电流减小、腐蚀速率减缓,涂层对铝合金基体起到良好的保护作用;将涂层用环氧树脂封孔后,防腐蚀效果显著提高.     

超音速火焰喷涂微米碳化物涂层的组织与性能

WC-Co,NiCr-Cr3C2喷涂层耐冲蚀、耐磨性优良,但耐盐酸腐蚀报道较少.为此,采用超音速火焰喷涂(HVOF)工艺制备了WC-Co和Cr3C2-NiCr涂层,测定了涂层的孔隙率和结合强度,用XRD分析了涂层腐蚀前后的相结构及在1 mol/L HCl溶液中浸泡涂层材料的失重情况,分析了涂层的均匀腐蚀机理.结果表明:WC-Co和Cr3C2-NiCr涂层组织较为致密,孔隙率分别为2.67%,4.39%,结合强度分别为49.576,41.023 MPa.Cr3Cr2-NiCr涂层中相结构复杂,涂层中Cr3C2少量分解且含有非晶相;经1 mol/L HCl溶液浸泡后WC-Co涂层和Cr3C2-NiCr涂层失重较少.涂层的腐蚀机理为选择性腐蚀.缺陷越少涂层的耐蚀性越好,减少涂层中的孔隙、显微裂纹和夹杂等缺陷是提高涂层耐蚀性的关键.     

TC4钛合金表面冷喷涂制备CuNiIn涂层组织及其微动磨损性能研究

为推动冷喷涂技术在航空防护涂层领域的应用,采用氮气冷喷涂技术在TC4钛合金表面制备了CuNiIn涂层,使用光学显微镜、扫描电镜、显微硬度计和微动磨损试验机对涂层宏/微观组织、显微硬度及微动磨损性能进行了分析。结果表明:越靠近基体,涂层致密性越好,整体涂层孔隙率约为2.8%,涂层微观组织较粉末原始组织有一定细化;涂层硬度值自基体向表面沿厚度方向有增大的趋势,靠近基体一侧硬度平均值为274 HV_2N,靠近表面的涂层硬度稳定在300 HV_2N左右;微动位移较小时,涂层失效机制主要是黏着磨损,磨损形貌为椭圆形,微动位移较大时,以磨粒磨损为主,磨损形貌接近圆形。     

304不锈钢在盐湖卤水中的腐蚀行为

用腐蚀挂片试验方法研究了304不锈钢在盐湖卤水中暴露2a的腐蚀行为,井运用室内电化学试验方法研究了其电化学行为。结果表明：盐湖卤水浸泡2a后,304不锈钢腐蚀速率为0．0003mm／a,主要表现为点蚀,试样侧面加工缺陷处存在较深的点蚀坑;在卤水中浸泡768h后,304不锈钢表面钝化膜局部被破坏,出现点蚀孔。     

沉积扩散法制备含银抗菌不锈钢工艺研究

采用沉积扩散法制备含银抗菌不锈钢层,通过抗菌试验、盐干湿循环腐蚀试验、SEM、XPS等检测手段,研究了沉积扩散工艺制备含银抗菌不锈钢的抗菌性能、耐蚀性能及银在不锈钢基体中的分布状态和价态.结果表明,基材表面化学镀银后经离子轰击抗菌处理(工艺参数:电压1.25 kV,电流3 A,气流量20～60 mL/min,时间4 h),所得含银抗菌不锈钢的杀菌率达到99%以上,耐蚀性能没有降低,银在基体中呈弥散状态分布,其价态为零价态.     

模拟冷却水中304不锈钢的耐蚀性影响因素研究

用电化学方法研究了Cl^-、S^2-、NO3^-、温度以及某电厂水质稳定剂对304不锈钢耐蚀性的影响。极化曲线表明：在[Cl-]／[SO4^2-]约为0．56时，点蚀电位开始下降，并随着Cl-浓度的增大逐渐降低；S2-的加入使钝化电流显著增大；NO3-浓度增加使点蚀电位逐渐升高；溶液温度的提高使点蚀电位降低，钝化电流也有所增大，钝化膜的耐蚀性降低;实验表明采用的某厂水质稳定剂可引起304不锈钢点蚀电位的下降。Mott-Schottky图显示S2-浓度的增加使体现p-型半导体(氧化铬)性质的直线段发生较大变化，说明硫离子影响了铬氧化物的性质。     

正火处理对304和304L不锈钢在硝酸中耐蚀性的影响

开展热处理对304和304L不锈钢在硝酸中耐蚀性的影响研究,可为不锈钢现场使用过程中的焊接和热处理提供指导.利用正火处理模拟不锈钢在焊接或者热加工过程的受热过程,考察304和304L不锈钢在硝酸中的耐蚀性随受热温度和时间的变化规律.利用电化学动电位再活化法(DL-EPR)与交流阻抗谱法(EIS)研究了不同正火处理条件对304和304L不锈钢在硝酸中耐蚀性的影响.结果表明:2种材料经650℃正火处理后敏化度均为最大值.经900℃正火处理后,304不锈钢的晶粒略有减小,敏化度与未经正火处理的试样相比略有增大,304L不锈钢的晶粒略有增大,敏化度与未经正火处理的试样相比略有减小.304和304L不锈钢经650℃正火处理后,在硝酸介质中其钝化膜的保护能力变差.随保温时间的延长,其在硝酸中的耐蚀性也逐渐降下降.     

304不锈钢热浸镀铝工艺及镀层的耐冲蚀性能

为提高304不锈钢在实际工况中应用时的耐腐蚀性能,采用熔剂法对304不锈钢热浸镀铝,并对镀铝层进行扩散退火处理,通过厚度测试,形貌观察及成分分析优选了热浸镀工艺及扩散退火工艺,并采用冲刷腐蚀试验研究了最佳工艺制备的镀层的冲蚀性能。结果表明:304不锈钢热浸镀Al-3.0%Si-0.5%RE,在740℃左右浸镀15min时,镀层厚度为100μm左右;在820℃扩渗4 h,获得了较好的扩渗层,其厚度约为115μm;冲蚀时间达到120 h时,经最佳条件热浸镀铝+扩散退火处理后镀层的冲蚀失重速率最小,为0.092 g/(h·m2),未热浸镀铝及扩散退火处理的304钢原始试样的冲蚀失重速度相对较快,其冲蚀腐蚀速率为0.121 g/(h·m^2),约为热浸镀铝试样的1.32倍。     

取向硅钢表面绝缘涂层微结构与耐腐蚀性能

采用X射线衍射仪、扫描电镜、能谱分析仪和电化学工作站分别研究取向硅钢表面绝缘涂层的相成分、微观形貌、元素分布和耐腐蚀性能。结果表明:绝缘涂层为双层复合结构,底层为Mg_2SiO_4相,厚度为0.8μm;顶层为AlPO_4相,厚度为1.4μm;两层结合处存在0.4~0.6μm的扩散层。与只涂单层Mg_2SiO_4相的试样相比,双层涂层试样具有更高的腐蚀电位和极化电阻,更低的腐蚀电流密度,因此耐腐蚀性良好。随着浸泡时间的延长,腐蚀溶液逐渐渗透至硅钢基底,发生腐蚀反应,其腐蚀过程可以分为3个阶段。     

深冷处理对AISI 310S不锈钢耐腐蚀磨损性能的影响

研究了深冷处理对AISI 310S不锈钢在3.5%(质量分数)Na Cl溶液中耐腐蚀磨损性能的影响,将310S不锈钢在-196℃进行保温深冷处理,结果表明:相对未深冷处理,深冷处理之后,材料的晶粒得到细化,更多碳化物弥散析出基体;深冷处理之后材料的耐腐蚀性能得到提高,在深冷处理4 h时达到最佳值,相比未深冷处理,自腐蚀电位从-0.525 V提高到-0.423 V,提升了19.4%;且深冷处理之后,材料的耐腐蚀磨损性能得到提升,经过深冷处理4 h,材料的磨损率从120×10-6mm3/Nm降低到63×10-6mm3/Nm,降低90%。