镀铝温度对渗铝层/基体界面空洞生长动力学的影响

采用不同的镀铝温度在20碳钢上制备了不同厚度的热浸镀铝层,通过测量热浸镀铝层厚度以及高温氧化后渗铝层/基体界面空洞平均直径和形核数量随氧化时间的变化,研究了镀铝温度对渗铝层/基体界面空洞生长的影响。结果表明:随镀铝温度升高,镀铝后的表面层厚度减小,合金层厚度增加;在高温氧化期间,渗铝层/基体界面空洞的生长速度随镀铝温度的升高而减小,其变化规律与热浸镀铝后表面层厚度随镀铝温度的变化规律相一致;界面空洞平均深度随镀铝温度升高而增加,其变化规律与热浸镀铝后合金层厚度随镀铝温度的变化规律相一致;界面空洞增量随氧化时间的延长先增加而后逐步减少,且镀铝温度越高,空洞形核速度越小。分析了镀铝温度对界面空洞生长的影响机制。     

稀土对渗铝层/基体界面空洞生长和抗高温剥落性能的影响

通过高温氧化实验以及测量空洞平均直径和形核数量随氧化时间的变化,研究稀土对渗铝层抗高温剥落性能和渗铝层/基体界面空洞生长的影响,并与渗纯铝试样进行了比较.结果表明:渗铝层/基体界面空洞的生长可划分为快速生长和稳定生长两个阶段;但当渗稀土铝后,空洞生长速度比渗纯铝试样降低约1/3;稀土可抑制界面空洞的形核和生长,阻止空洞聚集成波浪线状空洞带和线状裂纹,提高渗铝钢的抗高温剥落性能;热浸镀稀土铝后,试样表面自由铝层减薄,从而降低了高温下渗铝层/基体界面铝的浓度梯度,这是稀土抑制空洞形核和生长的主要原因.     

热浸镀铝钢的扩散工艺研究

通过对热浸镀铝的20号碳钢进行不同扩散工艺试验，研究了渗铝层在800℃氧化过程中的组织形貌变化和抗氧化性能。结果表明，当扩散温度为750℃时，在2～6h扩散时间内，随时间延长，氧化速率增加；当扩散温度为850。C时，在2～4h扩散时间内，随时间延长，氧化速度减慢，4h时达到极小值，而后随时间延长，氧化速度又逐渐增大；当扩散工艺为900℃×2h时，抗氧化性能最好。研究表明，在高温氧化期间，经扩散处理后渗铝层／基体界面空洞逐步连接成平行于表面的线状裂纹，其内产生了内氧化，对扩散型热浸镀铝钢的抗氧化性能有直接影响。     

高温下渗铝层次外层/过渡层界面空洞带的形成过程

通过高温氧化试验和扫描电镜观察,研究渗铝钢在800℃氧化后次外层,过渡层界面空洞的形态、分布和生成过程,测定空洞平均直径和深度随氧化时间的变化。结果表明,空洞侧面常含有特殊的结晶学小平面,其可能达到的平衡形状在某种程度上依赖于合金晶粒的晶体几何;随氧化时间增加,空洞形态逐渐由圆币型向多边型演变,其分布由沿三维圆锥面立体分布转变为二维平面分布;空洞的生长可以划分为快速生长和稳定生长两阶段;空洞带深度随时间先快速增加而后保持不变。探讨了界面空洞的形成机制和空洞带的形成过程。     

Cu的添加对X80钢热浸法渗铝层组织的影响

通过在热浸镀铝熔池中添加Cu元素,改善X80钢热浸法渗铝层的组织。在不同的温度下进行扩散退火试验,利用扫描电镜和X射线衍射仪研究退火温度和铜元素对渗层组织的作用机理。采用Smile View软件对渗层厚度进行测量。结果表明,在热浸法渗铝时,Cu的添加可以使合金层/X80钢基体界面间的舌齿状形态缩小,使得界面间反应更均匀。当Cu的添加量为1%(质量分数)时,脆性的Fe₂Al₅合金层的厚度最小。随着扩散退火温度的升高,Cu添加量为1%的试样渗层的界面均匀性增加;扩散退火温度≥600℃时,渗层中开始出现极薄的FeAl相层;扩散退火温度≥650℃时,自由层消失,渗层中出现均匀的FeAl层且渗层外侧出现孔洞;扩散退火温度为700℃时,FeAl层中部出现孔洞带,且渗层外侧出现大孔洞。在热浸镀铝熔池中加入1%Cu元素可以使扩散退火过程中Al原子和Fe原子间的迁移速率差值减小,进而降低Al原子和Fe原子间的浓度梯度。原子间浓度梯度的降低,使得界面间反应更均匀,从而避免渗层中孔洞的出现。     

稀土元素Y对TiNi形状记忆合金基体渗铝涂层恒温氧化行为的影响（英文）

采用粉末法,在不同Y含量的TiNi形状记忆合金基体上制备了650℃渗铝涂层,并对Y影响涂层的形成以及涂层在700℃恒温氧化性能进行了研究。结果表明:渗铝涂层由外层TiAl_3和内层NiAl_3构成,涂层的生长主要由Al的内扩散控制。当Y含量低于1at%时,稀土元素Y的添加促进TiAl_3外层的生长,抑制NiAl_3内层的生长。恒温氧化实验表明:添加0.5at%Y能明显降低渗铝涂层的氧化速度,但添加1 at%Y和5 at%Y却加速涂层的氧化。并对Y影响涂层的形成以及恒温氧化性能进行了分析。     

RE对热浸镀铝镀层组织及耐腐蚀性能的影响

研究了混合稀土(RE)对45钢热浸镀铝镀层微观组织和耐蚀性能的影响。结果表明,45钢热浸镀铝镀层由外层的Al层和内层的过渡层组成,过渡层与基体呈锯齿状冶金结合。当RE加入量不超过0.5%时,随RE加入量增加Al层厚度逐渐减小,当RE加入量超过0.5%后Al层厚度又增加。过渡层厚度则先增加(0.0%～0.1%RE)后逐渐降低。RE能细化热浸镀铝层中FeAl3相。动电位极化曲线测试及耐蚀性试验表明,RE加入量0.5%的热浸镀试样耐蚀性效果最好,耐盐水腐蚀失重试验中其耐蚀性约为45钢基底的4倍,热浸镀纯铝的2倍。     

稀土La对AlSi7Cu2Mg合金组织与性能的影响

制备了不同La含量的AlSi7Cu2Mg合金,通过显微组织观察,拉伸性能测试,研究了La含量对AlSi7Cu2Mg合金组织与力学性能的影响。结果表明,添加0.3wt%的La对AlSi7Cu2Mg合金的组织细化效果最好,稀土La含量达到0.5%时,AlSi7Cu2Mg合金组织中出现富La相,割裂基体,影响合金力学性能。随着La含量的增加,铸态和热处理态的AlSi7Cu2Mg合金抗拉强度和伸长率均先增加后降低。当La含量为0.3wt%时,合金试样的拉伸强度达到最大值,当La含量达到0.5wt%时,合金拉伸强度明显降低。     

LY12铝合金微弧氧化的尺寸变化规律

研究了ＬＹ１２铝合金微弧氧化过程中工件尺寸变化规律，并初步分析了氧化膜生长机理。氧化膜经过一段时间的线性增长后，生长速度逐渐降低。氧化初始阶段向外生长为主，氧化膜达到一定厚度后，工件外部尺寸不再增加，而逐渐转向基体内部生长。氧化膜分为疏松层和致密层两层结构，致密层最终可占到总膜厚的７５％以上，打磨掉表面疏松层后，工件基本上能保持原始尺寸。     

La对Sn-Ag-Cu无铅钎料与铜钎焊接头金属间化合物的影响

研究微量稀土La在钎焊和时效过程中对Sn-3.0Ag-0.5Cu无铅钎料与铜基板的钎焊界面及钎料内部金属间化合物(IMC)的形成与生长行为的影响.结果表明:钎焊后钎焊界面形成连续的扇形Cu6Sn5化合物层,其厚度随La含量的增加而减小;在150℃时效100h后,连续的Cu3Sn化合物层在Cu6Sn5化合物层和铜基板之间析出,且Cu6Sn5层里嵌有Ag3Sn颗粒;界面金属间化合物总厚度随时效时间的延长而增厚,且在相同时效条件下随La含量的增加而减小;时效过程中金属间化合物生长动力学的时间系数(n)随着La含量的增加逐渐增大;钎焊后钎料内部Ag仍以共晶形式存在,时效后Ag3Sn颗粒沿钎料内部的共晶组织网络析出.     

热浸镀铝层中的非晶态金属相

采用SEM、TEM、XRD、EDS等手段研究热浸镀铝层的微观结构和成分。结果发现,镀铝层的表面层存在非晶态金属相。分别将热浸镀含稀土和不含稀土的铝液体急冷和缓冷后分析表明,镀铝后的铝-铁合金液在急冷过程中具有非晶形成能力;添加稀土后,非晶形成能力增加,即使在缓慢冷却条件下,组织中也有非晶态金属相形成。     

钢的渗铝工艺技术及性能研究进展

钢材渗铝是通过化学和物理的方法将铝原子渗入钢材表面形成微合金层,改变钢材的表面化学成分和特性的热处理工艺。渗铝处理可以提高钢材耐氧化性能、耐腐蚀性能和硬度,作为一种简单有效的表面化学热处理工艺得到研究者的关注。简要介绍了当前常见的渗铝工艺,如热浸渗铝、热喷涂渗铝、粉末包埋渗铝、料浆渗铝,总结了常见渗铝工艺的特点与不足,随后介绍了研究人员开发出的新型渗铝工艺,如机械辅能助渗铝、电场辅助渗铝、流化床气相沉积渗铝和离子电镀渗铝。论述了渗铝钢的显微结构和渗层的生长机理,对渗铝后的渗铝钢具有耐氧化、耐腐蚀性能的机理进行了讨论说明。最后,对渗铝工艺的发展趋势进行了探讨和展望。     

含碳量对渗铝层组织和性能的影响

用不同碳含量的钢进行熔融法热浸渗铝。由于含碳量的不同，渗铝后的组织和性能也有区别。含碳量较低的钢有较快的渗速，较深的渗层，而且渗层有较高的抗氧化性能和耐腐蚀性能。     

热浸铝镀层的微观结构及形成机理

在一定温度下，研究了Ｑ２３５钢在不同时间条件下热浸铝时镀层的微观结构变化及形成机理。结果表明，浸铝初期，在铝铁界面产生连续的ＦｅＡｌ３薄层；随时间延长，由于斜方晶格Ｆｅ２Ａｌ５相的快速生长，抑制了ＦｅＡｌ３相的进一步形成，使ＦｅＡｌ３相由初期的连续层向非连续相层转变，而Ｆｅ２Ａｌ５相呈不均匀齿状垂直于基体表面生长。通过ＳＥＭ及ＴＥＭ分析了镀层形成机理并提出了镀层的结构模型。     

热浸镀铝技术研究进展与展望

热浸镀铝是一种广泛应用的表面涂覆防腐蚀技术。本文对热浸镀铝镀层的形成机理以及热浸镀铝工艺的影响因素的研究进展进行了概述,并对热浸镀铝工艺发展趋势进行了展望。     

氩弧重熔对球墨铸铁热浸镀铝层组织和性能的影响

将球墨铸铁在780℃热浸镀铝后进行氩弧重熔处理,利用扫描电镜和X射线衍射仪对热浸镀铝层和氩弧重熔层组织进行观察,测定了氩弧重熔前后试件截面的显微硬度。结果表明:球墨铸铁热浸镀铝后,镀层由富铝层及扩散层构成,富铝层包含降温形成的针状FeAl3相,扩散层由FeAl3、Fe2Al5相组成,扩散层形状呈柱状延伸到基体中。热浸镀铝层经氩弧重熔处理后,试件由重熔层和过渡层及基体构成。重熔层由Al、Fe、C和FeAl3相组成,过渡层组织为马氏体+残留奥氏体+少量球状石墨。氩弧重熔处理能明显提高热浸镀铝层的显微硬度。重熔层硬度值可达900 HV,在过渡层硬度下降缓慢,直至基体。     

溅射NiCrAlY渗Al涂层的高温氧化行为

用SEM、XRD和EPMA等手段,研究了溅射NiCrAlY涂层渗Al前后在1000℃和1100℃的高温氧化行为.结果表明,溅射涂层在1000℃形成了单相的α-Al2O3,具有优异的抗氧化性能;但在1100℃由于Al的过度消耗而失去保护作用.渗Al涂层在1000℃快速增长θ-Al2O3相,使其抗氧化性能稍逊于溅射涂层;在1100℃表面形成了以α-Al2O3为主的保护膜,抗氧化性能优于溅射涂层.     

Y2O3改性渗铝钢组织及抗氧化性能研究

在20钢表面复合电镀Ni-Y2O3层后900℃×6 h扩散渗铝,得到了Y2O3改性的渗铝复合层.利用SEM对渗铝层的显微组织进行了分析,并对渗层氧化性能进行了试验研究.结果表明,在本试验条件下,经Y2O3改性的渗铝层表面更加均匀致密,渗层组织得到细化,同时,抗氧化性能明显提高,其氧化增重为纯铝渗层的2/5.