热处理工艺对化学镀Ni-W-Mo-P四元合金性能的影响

利用显微硬度计、金相显微镜和电化学技术,以及浸泡腐蚀和磨损试验等方法.研究丁Ni-W-Mo-P四元合金镀层在加热过程中,引起的镀层结合力、孔隙率、硬度、耐磨性、耐蚀性、腐蚀电位和抗氧化等性能的变化。结果表明,400℃×1h热处理后,镀层的硬度最高(960HV),耐磨性最好,但是其耐蚀性较差。在200℃下热处理6h,镀层显微硬度显著增加,达1000HV。经400℃保温后,其抗氧化性优于未化学镀的45钢。     

热处理对高磷化学厚镀层耐蚀性能的影响

采用化学镀方法制备了质量分数为11.64%的高磷镀层。借助扫描电镜、XRD射线衍射仪对热处理后的镀层进行表面形貌和物相结构分析;采用PARM273A电化学测量系统对镀层的耐腐蚀性进行了测试。研究结果表明:随热处理温度的升高,镀层的耐蚀性先增大后减小,400℃×1 h热处理后,镀层耐蚀性最好。热震试验表明:镀层与基体具有良好的结合力。     

热处理对化学沉积Ni-Zn-P-TiO2复合镀层的影响

采用化学沉积方法获得Ni-Zn-P-TiO2复合镀层.采用X射线衍射、扫描电子显微镜、能谱分析等手段对复合镀层进行表征,研究了不同热处理状态下复合镀层的显微硬度、耐蚀性及耐冲蚀特性.结果表明,复合镀层由锐钛矿的纳米TiO2颗粒和过饱和的镍固溶体所构成.对经过不同热处理温度后复合镀层的分析表明,300℃以下热处理时,复合镀层衍射图无明显变化;加热至400℃时,有Ni3P析出;加热至500℃时,有Ni5Zn12析出.经400℃×1 h热处理,复合镀层具有最大的硬度值.复合镀层经300℃×1 h热处理后质量损失最低,有最好的耐蚀性能.在介质流速为36 ml/s、冲击角度为45.条件下,经过300℃× 1 h热处理后的复合镀层质量损失最低.     

热处理温度对Ni-Fe-P化学镀层性能的影响

将表面经过Ni-Fe-P化学镀的35CrMo钢在不同温度下进行热处理,通过XRD、显微硬度计、电化学试验等手段研究热处理温度对镀层性能的影响。结果表明,经热处理后,镀层具有较高的硬度,400 ℃时,达到最高值881.7 HV0.5;经过热处理的镀层与基体有很好的结合力;镀层经200 ℃热处理后耐蚀性能提高,经400 ℃热处理后镀层耐蚀性降低,当热处理温度增加到600 ℃时,镀层的耐蚀性有所回升。     

钛合金镍磷镀层的热扩散行为及内应力研究

采用化学镀方法在TC4钛合金表面制备了Ni-P镀层,通过不同的退火温度处理试件,研究了影响镀层结合力的影响因素。用SEM分析了不同温度处理后镀层的结构从而建立不同热处理温度、保温时间与扩散层厚度的动力学方程;采用X射线衍射研究了扩散界面的产物及不同退火温度对镀层的热应力的影响。结果表明:400℃,2h、400℃,4h热处理之后无扩散层出现;在500℃,2 h、500℃,4 h、600℃,2 h、600℃,4 h、700℃,2 h、700℃,4 h热处理后均出现扩散层,并根据扩散层的厚度与热处理温度和时间的关系推导出其扩散的动力学方程:y=2.72 exp(-6353/T)t;不同温度热处理后Ni-P镀层的热应力显著增加;热处理后镀层的结合力有所增加,400℃,2h、400℃,4h、500℃,4h热处理后镀层与基体的结合力最好。     

热处理对压铸镁合金化学镀层组织和性能的影响

采用化学镀方法在AZ91D压铸镁合金表面获得N i-P镀层,研究了不同热处理温度对镀层的组织和性能的影响。结果表明:镍层中P含量为6.22 wt%,镀层组织为非晶+少量纳米晶组织。随热处理温度升高原始镀层中的非晶组织中先形成镍纳米晶,然后纳米晶镍伴随晶化过程进行迅速长大,并在镍基体上析出N i12P5和N i3P相。镀层与基体的结合强度在350℃附近达最大结合强度为3.7 MPa,镀层硬度在400℃附近达最大值为825 HV;盐雾腐蚀实验表明镀层耐腐蚀性能良好,连续盐雾8 h未出现腐蚀斑点。经过不同的热处理,镀层的耐蚀性随着热处理温度的提高而下降。     

镁合金化学镀Ni-P的工艺研究

由于镁合金在各介质中的不耐蚀性,其应用受到限制.为了在镁合金表面得到保护性镀层,通过多次实验研究镁合金化学镀Ni-P的镀液组成及不同参数对镀速的影响,测定了镀层的显微硬度、结合力和耐蚀性.盐雾实验和显微硬度的结果表明镀层具有较高的耐蚀性和硬度;热震实验和弯曲实验的结果表明镀层与基体具有良好的结合力.综合以上试验结论,试验得出的镁合金化学镀Ni-P层能满足一般工业对其性能的要求.     

热处理对ZL102合金化学镀Ni-P-SiC镀层结构与性能的影响

采用直接化学复合镀法在ZL102合金表面制备了Ni-P-SiC复合镀层,经不同温度热处理后,利用XRD、DSC、扫描电镜等对复合镀层的结构和形貌进行了分析,并对镀层的结合力、显微硬度、耐蚀性及耐磨性等进行了测试。结果表明:镀态镀层由晶态相和非晶态相组成,热处理过程中非晶态相向晶态转化;镀层的显微硬度随热处理温度的升高呈先升后降的趋势,在400℃时达到最大值1395.28 HV;镀层经400℃×1 h热处理后,镀层中的镍和磷原子向铝基体中扩散,复合镀层与基体结合良好,耐磨性和耐蚀性较基体有很大程度的改善,但热处理后镀层的耐蚀性与镀态的相比有所降低。     

化学复合镀Ni-P/C纤维工艺及性能研究

采用盐雾腐蚀试验、摩擦磨损试验、热处理工艺及XRD,研究了C纤维含量、热处理等工艺参数对Ni-P/C碳纤维镀层的硬度、耐蚀性及耐磨性的影响。结果表明:Ni-P/C镀层热处理后的晶化程度在400℃最佳。热处理前,100nm C纤维试样的硬度最低值、耐磨性最高值分别出现在C纤维含量为3、7 g/L时。热处理后,C纤维含量较低时,小粒度的C纤维所镀试样在硬度、耐磨性、耐蚀性方面性能均优于大粒度,而随着含量继续上升则出现相反趋势。试样硬度在400℃时性能最好。30 nm试样在350℃时、100 nm试样在300℃时,耐磨性最好。     

热处理对电沉积纳米晶铬镀层微观结构及耐蚀性的影响

目的改善H13钢表面纳米晶Cr镀层的微观结构和耐腐蚀性能。方法利用电沉积技术在H13钢表面制备纳米晶Cr镀层,并通过调整热处理工艺调控Cr镀层的结构和性能。通过扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和X射线衍射仪(XRD)、维氏显微硬度计和中性盐雾试验(NSS)研究了不同热处理工艺下Cr镀层的表面形貌、粗糙度、相结构、硬度及耐蚀性。结果采用电沉积技术成功在H13钢表面制备出体心立方结构的纳米晶铬镀层,其晶粒和微裂纹尺寸随着热处理温度(200～600℃)和保温时间(1～2h)的增加而增大。当热处理温度达到400℃时,镀层表面检测到Cr2O3氧化层,并随着热处理温度和保温时间的增加,氧化程度逐渐增大。此外,Cr镀层硬度随着热处理温度和保温时间的增加而逐渐降低。在600℃下保温2h后,镀层硬度为(499.8±9.3)HV0.2,与镀态((749.0±13.2)HV0.2)相比,大约下降了33%。然而,经500℃和600℃热处理的镀层具有最好的耐蚀性能,盐雾试验后,镀层表面未见明显腐蚀缺陷,保护评级为10级。结论随着热处理温度和保温时间的增加,镀层晶粒变大,表面氧化程度加剧,耐蚀性能显著增强。     

典型飞机管状结构内腔阴极电泳防腐技术

目的以典型直升机主减撑杆为例,优选小内径管状结构内腔阴极电泳防腐工艺。方法应用中性盐雾试验、丝状腐蚀试验、电化学阻抗法等方法,考察不同电泳电压和槽液温度对电泳漆膜防腐蚀性能的影响;采用加速腐蚀试验对比分析防腐措施改进前后涂层的防腐蚀效果。结果 4种电泳漆膜中性盐雾试验480 h后划痕处均出现锈蚀,盐雾试验2000 h后,4~#工艺电泳电压350V、槽液温度34.9℃时,制备的电泳漆膜划痕处锈蚀未见明显变化。4种电泳漆膜耐丝状腐蚀性能满足MIL-PRF-23377J的要求。在3.5%(质量分数)Na Cl溶液中浸泡2000 h后,4~#工艺制备的漆膜电化学阻抗值最大,稳定在6×1010Ω·cm~2左右;3~#工艺电泳电压350 V、槽液温度34.3℃时,制备的漆膜电化学阻抗值最小,从浸泡初期的6×10~(10)Ω·cm~2降至9×10~7Ω·cm~2。各项性能测试表明,4种电泳工艺制备的漆膜均具有优异的防腐性能;4~#工艺制备的漆膜防腐性能最优,4种电泳工艺中最佳管状结构内腔电泳工艺为:电泳电压350 V,槽液温度34.9℃。阴极电泳涂装替代灌涂后,涂层的使用寿命可提高40倍以上。结论阴极电泳防腐技术能够有效解决内腔结构防腐难题,明显改善内腔结构的抗腐蚀品质。     

全光亮镍磷合金镀层的耐蚀性

采用个性盐雾实验、浸泡实验和阳极极化曲线测试了全光亮镍磷合金镀层耐蚀性.盐雾实验表明：磷含量为128mass%～153mass％的镀层耐蚀性能最好，磷合量提高到201mass％后，耐蚀性下降；热处理温度在200℃以下时，对镀层耐蚀性影响不大，超过300℃以上，镀层耐蚀性明显下降；浸泡实验表明Ni-P合金镀层与1Cr18Ni9Ti相比，在酸性、碱性和氯离子水溶液中耐蚀性能较好，但不耐硝酸、硝酸盐等强氧化性介质的腐蚀；阳极极化曲线测试表明，磷含量为12.8mass％的镀层在10％HCl、5％NaCl、20%NaOH和3.5％FeCl-3溶液中，均表现出了优异的耐蚀性能.磷合量为20.1mass％高磷镀层在20％NaOH中耐蚀性能优异.      

NdFeB磁体表面致密化Ni镀层制备及其耐腐蚀性能

采用高能球磨法实现烧结NdFeB磁体表面Ni镀层的致密化,并对致密化后Ni镀层进行膜/基结合力、维氏硬度测试,通过中性盐雾实验和高温PCT实验研究磁体的耐腐蚀性能,采用静态全浸腐蚀实验进一步分析磁体的腐蚀过程。结果显示,球磨处理工艺可以实现磁体表面Ni镀层的致密化,当转速400 rpm,球磨时间为24 h时,Ni-D24/NdFeB磁体的显微硬度由427.95 HV增加至502.67 HV,结合力由16.30 MPa提升至23.85 MPa,具有更好的耐机械损伤性能。镀层的自腐蚀电流密度较Ni/NdFeB磁体降低了1个数量级,耐中性盐雾时间由312 h提升至480 h,具有更好的耐腐蚀性能。     

无取向硅钢环保绝缘涂层的制备与性能

目的寻求替代含铬绝缘涂料的环保绝缘涂料。方法采用水溶性磷酸盐和水性树脂自制水性涂料,在无取向硅钢表面制备绝缘涂层,研究其固化工艺,并与国内涂料进行理化指标和涂层性能(附着力、表面电阻、耐腐蚀性能、耐热性)对比。结果自制绝缘涂料无刺激性气味,稳定性好,使用寿命长,在固化时间20~24 s、固化温度480~520℃的条件下,可在无取向硅钢表面制得均匀、光亮的银灰色绝缘涂层。绝缘涂层附着力为A级,12 h中性盐雾试验腐蚀面积低于5%,在750℃高温退火2 h不掉粉,表面绝缘电阻为297Ω/mm2(1.0~1.2μm)。结论自制水性绝缘涂料为环保型单组分涂料,与国内绝缘涂料的涂层性能相当,满足国内钢厂产品技术要求。     

氮化硅掺杂环氧树脂复合涂层的制备及耐腐蚀性能研究

目的将氮化硅作为填料加入环氧树脂,提高碳钢Q235有机涂层的耐腐蚀性能。方法利用球磨法将氮化硅填料均匀分散在环氧树脂中,探究了不同氮化硅含量涂层对Q235碳钢基体的保护,利用电化学阻抗谱(EIS)、吸水率实验、附着力实验及盐雾实验表征不同氮化硅含量涂层在3.5%NaCl溶液中的耐腐蚀性能。结果添加氮化硅后,涂层的低频阻抗模值及干湿态附着力均有不同程度提高。同时,氮化硅的加入降低了涂层的吸水率,增加了涂层的耐盐雾时间。浸泡初期(0.5 h),环氧树脂涂层(不含氮化硅)的低频阻抗模值为7.7×10~8?·cm~2,添加氮化硅的涂层的低频阻抗模值均增加了两个数量级,氮化硅含量为5%涂层的低频阻抗模值最大,为8.6×10~(10)?·cm~2。随着浸泡时间的增加,不同氮化硅含量的涂层低频阻抗模值均有不同程度的降低。其中,氮化硅含量(占环氧树脂质量的百分比,后文同)为5%的涂层的低频阻抗模值降低程度最小。浸泡2400 h之后,氮化硅含量为5%的涂层的低频阻抗模值最高,仍然能够达到3.3×10~8?·cm~2。结论氮化硅填料的加入提高了涂层的耐腐蚀性能,一定程度上可以保护金属基体免受腐蚀破坏。并且,当氮化硅含量为5%时,涂层的耐腐蚀性能最好。     

热处理温度对镀镍钴钢带耐腐蚀性能的影响

对镀镍钴钢带进行不同温度的热处理,热处理温度为550℃、650℃、750℃,保温时间3h。采用电化学方法测试了不同热处理温度下镀镍钴钢带在1.0%NaCl和0.1%H2SO4混合溶液及10%NaOH溶液中的耐腐蚀性能,并通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分析了镀镍钴钢带在不同热处理温度下的微观形貌、成分及织构变化。结果表明,随着热处理温度的升高,镀镍钴钢带表面镀层的晶粒尺寸逐渐长大,镀层和基底间形成了镍/钴/铁扩散层;当热处理温度为650℃时,镀镍钴钢带在1.0%NaCl和0.1%H2SO4混合溶液及10%NaOH溶液中的耐腐蚀性能均为最好的,当热处理温度超过650℃后其耐腐蚀性能降低。这说明合适的热处理温度能有效地提高镀层的耐腐蚀性能。     

渗氮后氧化处理40Cr钢的耐蚀性能

通过盐雾腐蚀试验法,对不同温度渗氮+后氧化处理的40Cr钢试样及不同表面防护状态下的40Cr钢试样的耐蚀性能进行对比。结果表明,40Cr钢渗氮温度在560～580 ℃之间时,中性盐雾试验时间可达200 h以上;对渗氮后氧化处理后的40Cr钢试验件边缘保护及油封处理后,中性盐雾试验时间可达200 h,外观评级(R_A)为10。     

Cold Spray Al-5% Mg Coatings for the Corrosion Protection of Magnesium Alloys

Poor corrosion resistance is a significant limitation of magnesium alloys as structural materials. To address this problem, the objective of this study was to apply to a magnesium alloy a corrosion-resistant barrier coating that has galvanic compatibility with magnesium and a hardness value no less than that of magnesium. Aluminum coatings were applied to ZE41A-T5 Mg by the cold spray process. A custom-made high-purity Al-5 wt.% Mg powder was produced by spray metal forming for the coating evaluation. In addition, coatings of commercially pure Al (99.5 wt.%), high-purity Al (99.95 wt.%), AA5356, and AA4047 were used for comparison. Coating evaluation included mechanical testing (hardness and adhesion strength) and corrosion testing (salt spray, galvanic coupling, and crevice corrosion). The Al-5% Mg powder resulted in the best overall performance, including a high hardness, 125 H_v100, and an adhesion strength, over 60 MPa, when treated for over 1000 h in a salt spray chamber and with a low galvanic current.     

湿固化型石墨烯改性重防腐涂料的性能研究

目的 为延长如输电塔架等金属构件的服役期限,制备一种湿固化型石墨烯改性重防腐涂料,并测试表征和分析漆膜的防腐性能和作用机制。方法 以湿气固化型聚氨酯树脂为主要成膜物,铝鳞片代替传统锌粉为主要防腐填料,石墨烯为改性剂搭配形成复合导电填料体系,借助定位排列剂等助剂制备了湿固化型石墨烯改性重防腐涂料。通过沉降测试、结合强度测试、水接触角测试、电化学测试、扫描电镜（SEM）分析、耐中性盐雾实验等手段,对涂层的常规理化性能、防腐蚀性能及微观形貌进行了表征分析,并探讨了石墨烯-铝鳞片复合填料防护体系的防腐蚀作用机理。结果 定位剂有助于提高涂料的分散性和稳定性,经过石墨烯改性后,重防腐涂层的结合强度、耐盐水性、耐候性等常规理化性能明显提升,固含超过70%,达到高固含的环保要求;水接触角增至115°,涂层疏水性有效改善;中性耐盐雾试验进行1000 h时涂层划痕处有明显的腐蚀迹象,但表面未发生起泡、剥落等缺陷,单边扩蚀小于2 mm,石墨烯质量分数为0.8%的涂层性能达到最佳,耐盐雾时间达5000 h以上,此时涂层湿结合强度仍达到8.3 MPa,电化学腐蚀速率仅为0.011 673 mm/a,耐腐蚀性能优异。结论 石墨烯-铝鳞片复合防护体系的力学性能、机械封闭和阴极保护功能优异,属于一种底面合一的涂料,适用于湿热工业-海洋大气环境的腐蚀防护工作。     

海洋风电重防腐涂料环氧玻璃鳞片的性能研究

目的研究重防腐涂料环氧玻璃鳞片耐蚀耐磨性能。方法对环氧玻璃鳞片与其它3种环氧类涂层进行磨耗实验,通过紫外线老化、低温暴露和盐雾等系列力学和耐腐蚀性能检测,研究环氧玻璃鳞片的耐腐蚀性能。结果各涂层都符合磨损性能指标(1000转的磨耗量小于1.8 g),环氧玻璃鳞片的耐磨性比环氧树脂涂层较差,但是比另外两种环氧类涂层耐磨性都好;耐蚀循环2400 h后,4种不同环氧类涂层表面均出现粉化、锈点,变色明显;环氧玻璃鳞片的结合力好于其他3种达到6.7 MPa,并且划线处的起泡数目最少,单边扩蚀只有2.5 mm,失光率最小。结论环氧玻璃鳞片涂层中由于鳞片的层状分布,延缓了腐蚀介质的渗透,具有良好的耐磨耐蚀性能,可以作为一种高效的重防腐涂料,应用于海洋、船舶等环境中。