镁合金表面原位生长高耐蚀水碳铝镁石涂层

为提高镁合金的耐腐蚀能力,介绍一种通过简单的水热合成法在镁合金表面形成水碳铝镁石涂层的方法。使用扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)、Tafel曲线、电化学阻抗谱(EIS)和浸泡实验进行基底和涂层的表面形貌、结构和耐蚀能力的分析、表征和评估。结果表明:制得的涂层在3.5%Na Cl溶液中表现出极好的耐腐蚀性能;涂层的自腐蚀电位相对于镁合金基底提高0.7 V,腐蚀电流密度降低2个数量级,阻抗模量增加约5 000倍。     

等离子喷涂Al65CU23Fe12涂层的组织与性能研究

采用等离子喷涂方法在AZ31镁合金表面制备一层Al65Cu23Fe12涂层以改善其表面性能。通过OM、XRD及EDS等分析方法,分析了涂层热处理前后的组织及性能。结果表明:等离子喷涂Al65Cu23Fe12涂层组织由Al65Cu20Fe15准晶相和Al(Cu,Fe)相两相组成;经过T4和T6处理后,相组成没有发生变化,T6处理使准晶相含量明显增加,由喷涂态的31.3%(原子分数)提高到40.4%(原子分数);Al65Cu23Fe12涂层的硬度与其准晶含量呈正比,T6态下的准晶含量最多,硬度最大,达到752.8HV0.1,比喷涂态提高了22.2%,远远大于AZ31基体的硬度;涂层的耐腐蚀性(自腐蚀电位=-1.22～-0.79V,自腐蚀电流密度=21.5～58.7A/m2)远高于基体的耐腐蚀性(自腐蚀电位=-1.6V,自腐蚀电流密度=135.8～242.7A/m2)。热处理使涂层和基体的耐蚀性能降低。     

后送粉角度对等离子喷焊WC颗粒增强Ni基涂层组织的影响

采用等离子喷焊技术,利用后送粉装置从不同角度在45钢表面制作WC颗粒增强镍基合金复合涂层,借助扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和能谱仪(EDS)分别对涂层组织结构及成分进行分析。结果表明:焊枪倾斜30°角送粉时,WC颗粒均匀的分布于涂层基体上,WC周围有明显的棒状组织,涂层表面物相主要由WC,W2C,Fe7C3,Cr7C3和γ-(Fe,Ni)固溶体等组成,由基体到涂层表面硬度呈上升趋势;焊枪垂直送粉时,WC颗粒发生了沉底现象,WC周围有明显的鱼骨状组织和棒状组织,涂层表面物相主要由Cr23C6,Ni3Si,CrSi2,Fe3B,Fe7C3等组成,由基体到涂层表面硬度先呈上升趋势,上升到一定值后又呈下降趋势。     

Ni对ZA35合金电化学腐蚀行为的影响

采用电化学腐蚀实验和组织分析,研究合金元素Ni对ZA35合金在3.5%的NaCl溶液中电化学腐蚀行为的影响。结果表明:元素Ni能够细化晶粒,使粗大的树枝晶组织转变为团聚状组织,一次枝晶臂由细长变得短粗且圆整;加入质量分数为0.5%的Ni后,ZA35合金的显微组织得到细化,腐蚀电流密度降低,耐蚀性能得到明显改善。     

冷却方式对均匀化态Mg-6Gd-3Y-1Zn-0.5Zr镁合金显微组织及腐蚀性能影响研究

通过XRD和扫描电镜对不同冷却方式(水淬、随炉冷)均匀化处理的Mg-6Gd-3Y-1Zn-0.5Zr镁合金的显微组织进行观察,并通过质量损失试验和电化学试验研究水淬及随炉冷样品在质量分数为5%Na Cl溶液中的腐蚀性能。结果表明:水淬样品主要由α-Mg固溶体和晶界上的块状长周期结构(LPSO)组成,而随炉冷样品除α-Mg固溶体和晶界上的块状LPSO外,晶内还分布着大量的片层状LPSO;晶内片层状的LPSO增加阴极相的数量,加速镁基体的腐蚀,故随炉冷样品在5%Na Cl水溶液中的质量损失速度大于水淬样品。     

27SiMn钢熔覆铁基合金粉末及复合粉末组织与性能的研究

为提高27SiMn钢表面的耐磨性、耐蚀性等性能,在27SiMn钢上熔覆Fe302以及与La2O3、B4C的复合粉末。利用XJL-02A金相显微镜等设备观察并测试涂层的显微硬度、耐磨性及耐蚀性。结果表明：涂层与基体形成良好的冶金结合,微观组织主要由平面晶或胞状晶、粗大的柱状树枝晶以及表层细小的树枝晶或等轴晶组成;在Fe302中添加1%La2O3、5%B4C,涂层组织更细小,且硬度、耐磨性和耐蚀性都比Fe302涂层好。     

27SiMn钢熔覆铁基合金粉末及复合粉末组织与性能的研究

为提高27SiMn钢表面的耐磨性、耐蚀性等性能,在27SiMn钢上熔覆Fe302以及与La2O3、B4C的复合粉末。利用XJL-02A金相显微镜等设备观察并测试涂层的显微硬度、耐磨性及耐蚀性。结果表明:涂层与基体形成良好的冶金结合,微观组织主要由平面晶或胞状晶、粗大的柱状树枝晶以及表层细小的树枝晶或等轴晶组成;在Fe302中添加1%La2O3、5%B4C,涂层组织更细小,且硬度、耐磨性和耐蚀性都比Fe302涂层好。     

真空熔结铁基合金涂层的组织结构分析

分析了一种新型真空熔结铁基合金涂层的组织结构。铁基合金涂层是以高铬铸铁为粘结相、以大颗粒 (Cr,Fe) 2 (C ,B)相为硬质相的复合材料 ;(Cr,Fe) 2 (C ,B)相的体积分数约80 % ,粘结相是以奥氏体为基体、其中分布有针状 (Cr ,Fe) (C ,B)相、针状 (Cr ,Fe) 7C3 相和粒状 (Cr ,Fe) 7C3 相。铁基合金涂层的洛氏硬度为HRC5 5 ,表面洛氏硬度为HRA5 7。     

ZK60镁合金表面化学镀镍

为提高ZK60镁合金的耐腐蚀性能,对其表面化学镀镍工艺进行研究。用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)研究预处理层和镀镍层的形貌、成分及镀层结构。镀层的耐蚀性能通过极化曲线测试分析。研究结果表明:在镀镍过程中,Ni-P镀层优先在酸洗产生的腐蚀坑处形核;镀镍1 h后可获得均匀致密、无明显缺陷的非晶态Ni-P镀层,镀层厚为17.64μm,磷的质量分数达12.32%;在质量分数为3.5%Na Cl溶液中,镀层的自腐蚀电位为-0.43 V,腐蚀电流密度约为基体的1/20,具有良好的耐腐蚀性能。     

Fe-Cr-Si合金喷焊层组织及抗高温氧化机理研究

设计了一种新型Fe -Cr-Si合金 ,并用等离子喷焊方法制备成涂层 ,借助SEM、SEM -EDX及XRD ,研究了Fe -Cr-Si合金涂层的组织形貌、成分分布及其高温氧化行为。结果表明 ,涂层由大量平直的初生Cr3 Si树枝晶和Fe、Cr、Si复杂相基体构成 ,成分呈梯度分布 ,界面为冶金态结合。在 85 0℃和大气环境下 ,其氧化动力学曲线呈抛物线状 ,氧化膜主要是由Cr2 O3 、SiO2 及尖晶石类氧化物FeCr2 O4组成     

酒石酸钾钠对AZ31镁合金电化学行为的影响

为抑制AZ31镁合金在3.5%Na Cl溶液中的腐蚀,提高其活化性能,用电化学等方法研究酒石酸钾钠(KNa C4H4O6)对AZ31镁合金电化学行为的影响。结果表明:KNa C4H4O6能抑制AZ31镁合金的腐蚀,但极化程度有所增大;当KNa C4H4O6的质量分数为1.0%,AZ31的缓蚀率高达61.2%,自腐蚀电流密度最小(0.005 6 m A/cm2),腐蚀后其表面均匀,且活化性能有所改善;在-1.0 V下合金的电流密度高达41.1 m A/cm2,开路电位Eocp负移程度最大(-1.594 V),活化电位Eact负移程度也最大(-1.30 V)。试验结果为AZ31镁合金作为电极材料提供参考。     

5CrNiMo热浸镀铝激光重熔层组织观察

将5CrNiMo钢在(720±5)℃热浸镀纯铝,对其进行激光重熔。利用金相显微镜及扫描电镜对重熔合金层及结合界面组织进行了观察。结果表明:热浸镀铝层经950℃×6h扩散退火处理后裂纹明显;而激光重熔后获得了致密、无肉眼可见气孔和夹杂等缺陷的重熔层,合金层与基体之间为完全的冶金结合;组织呈完整的树枝晶,结合界面处为粗大的树枝晶,外层逐渐变成细小的枝晶;EDS结果表明重熔层中成分相对均匀,重熔层中的主要相为Fe(Ni、Cr)3Al及Ni3Al。     

数控机床刀具的石墨烯复合涂层性能研究

采用机械球磨后激光熔敷方法,在WC-6%Co数控机床刀具表面制备石墨烯-Cr Al Ni复合涂层,并进行物相组成、显微组织分析,以及与Cr Al Ni常规涂层的耐磨损性能和抗氧化性能对比。结果表明,复合涂层由石墨烯、Ni Al相和Cr组成,显著改善数控机床刀具的耐磨损性能和抗氧化性能。与Cr Al Ni常规涂层相比,石墨烯-Cr Al Ni复合涂层25℃磨损体积减小66%、250℃磨损体积减小72%、500℃磨损体积减小74%,900℃高温氧化60 min后质量增加率减小91%。     

镍基涂层在腐蚀介质中的腐蚀特性与电化学行为

用失重法和电化学法系统地研究了两种Ni基涂层(Ni60JH和Delelo50)在酸性腐蚀介质中对20钢的保护作用, 实验在室温下0.5 mol/L H2SO4腐蚀溶液中进行,测定了涂层的失重率和极化曲线。结果表明,Ni60JH涂层和Delelo50涂层可使20钢的耐蚀性分别提高30和16倍,Ni60JH涂层的耐蚀性优于Delelo50涂层。Ni60JH涂层的腐蚀特征为均匀腐蚀;Delelo50涂层和20钢的腐蚀特征为选择性腐蚀。Delelo50涂层中Ni优先于Cr被腐蚀,20钢中珠光体优先于铁素体遭受腐蚀,形成蜂窝状组织。在酸性腐蚀介质中,两种涂层基本处于钝化状态;而20钢处于活化溶解状态。     

碳、铬、镍对渗硼层硬度的影响

(Fe,M)B和(Fe,M)_2B(M指Cr或Ni)是铁合金渗硼层的两个主要组成相。本文给出了这两个相的硬度变化以及与合金中Cr、Ni、C含量的关系。已经发现,尽管这些合金硼化物的硬度都低于纯硼化铁的硬度,但合金中的铬既提高整个渗硼层的硬度,也提高硼化物相的硬度。碳不溶于硼化物相中,而富集在渗层与基体的界面上,然而,由于碳改变了硼原子的扩散机理,故它将间接地提高渗硼层的硬度。合金中的镍总是稍微降低硼化物相的硬度,特别是对于含镍量最高的(Fe,Ni)_2B相。     

有氧烧结Ni60/WC合金涂层的组织和性能

在有氧烧结条件下,在45钢基体上制备Ni60/WC自熔合金涂层。利用XRD、SEM、EDS等对涂层的组织和性能进行分析。结果表明:涂层中主要有γ-(Ni,Fe)、WC、(Cr,Ni)23C6、Co3W3C、Ni2B等相组成,涂层平均显微硬度为918.4HV0.1;在磨粒磨损条件下,磨损率为1.47×10-2 cm3/h;过渡层的显微硬度从918.4HV0.1至220HV0.1呈梯度分布,宽度约为0.30mm。     

SDBS对镁合金LDHs涂层的缓释作用

为拓宽镁合金表面层状双氢氧化物(LDHs)涂层的应用范围,提出一种使LDHs涂层适用于酸性环境的方法,即向酸性介质中添加十二烷基苯磺酸钠(SDBS)。使用扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)对LDHs的表面形貌和结构进行表征和分析;通过电化学阻抗谱(EIS)对LDHs涂层在不添加和添加不同浓度SDBS的HCl溶液中的耐腐蚀性能进行考察;最后,在不存在和存在一定浓度SDBS的酸性介质中,采用Tafel极化方法对LDHs涂层进行破坏。结果表明,当有SDBS存在时,LDHs涂层的腐蚀电位明显正移,腐蚀电流密度显著下降。     

轧态Mg-Gd-Y-Zr合金显微组织及耐腐蚀性能研究

用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等分析Mg-Gd-Y-Zr合金的显微组织;观察轧态合金在质量分数为3.5%NaCl溶液浸泡前后腐蚀形貌变化及相在腐蚀过程的作用。用腐蚀析氢试验、动电位极化测试分析轧态合金在不同时间的耐蚀性。对比Mg-Gd-Y-Zr合金铸态、轧态的耐腐蚀性能差异。结果表明:铸态组织由α-Mg基体和不连续分布于晶界的树枝状第二相构成,均匀化退火使树枝状第二相回溶,晶粒未明显长大,轧制变形使残留的方块状富Gd相尺寸变小;方块状富Gd相与基体相形成电极电位差,在腐蚀过程作为微阴极不溶解,α-基体相优先腐蚀溶解,腐蚀产物为针絮状的MgO;轧态Mg-Gd-Y-Zr合金在质量分数为3.5%NaCl溶液浸泡24 h的平均腐蚀速率为6.950 95 mm/a。轧态合金中富Gd第二相总量少,尺寸小,与基体的微电偶腐蚀比铸态合金更弱,表面氧化膜保护性更好,在12 h自腐蚀电位最正(-1.549 91 V),自腐蚀电流密度最小(1.515 93×10-5A/cm2)。     

Ni-Al复合涂层对P92耐热钢高温抗氧化性的影响

为提高P92钢的高温抗氧化性,采用电镀镍+低温粉末包埋渗铝技术,在其表面制备Ni-Al双层复合涂层,研究其在650℃下空气中的氧化行为及机理,并与P92钢基体的氧化行为做对比分析。用X射线衍射仪及配有能谱仪探头的扫描电子显微镜分析涂层氧化前后的显微组织、物相组成及元素沿截面的扩散规律。结果表明:复合涂层的渗铝层致密无孔洞,物相组成物为Ni-Al金属间化合物,且由Ni2Al3到β-NiAl的物相转变受Ni/Al互扩散控制;经132 h氧化后,P92钢表面生成双氧化层,外层主要为疏松多孔的Fe2O3,内层为(Fe0.6Cr0.4)2O3,而Ni-Al复合涂层表面则形成保护性的Al2O3,在氧化过程中无明显裂纹,具有良好的结构稳定性。包覆Ni-Al涂层处理后,P92钢单位面积氧化增质量由11 g/m2降低到2.713 g/m2,明显提高P92钢的抗氧化性。     

Fe含量对Cu-Fe合金耐腐蚀性能影响

为探究Fe含量对Cu-Fe合金耐腐蚀性能及显微组织的影响,研究3种Cu-Fe合金(Cu-5Fe、Cu-15Fe、Cu-30Fe)在质量分数为5%NaCl盐雾环境中的电极电位、表面形貌和耐蚀性能演变规律。结果表明:随着Fe含量的增加,Cu-Fe合金的耐腐蚀性能逐渐增加,自腐蚀电流密度逐渐降低,容抗弧直径增加,电荷交换阻抗ZRt上升,高致密度的针状富铁腐蚀产物增加,有利于增加Cu-Fe合金的耐蚀能力。