高能微弧合金化沉积氮化物陶瓷覆盖层及其耐蚀性能分析

采用高能微弧合金化技术沉积TiCN冶金结合涂层,用于金属双极板的表面防护。沉积过程中的参数,如输出电压、功率、频率、气流量等对沉积层耐蚀性的影响较大。随着功率增加,TiCN涂层在304不锈钢基体上的沉积圈半径由小变大,且对应酸性溶液中腐蚀电流密度随功率的增大而减小;随频率的增加,单点脉冲放电能量是呈减小的趋势,且腐蚀电流密度随频率的增大而增大,这与沉积过程中的输出能量相关。     

高能微弧制备NiAl微晶合金化层的结构与抗蚀性能

采用高能微弧合金化技术(HEMAA)在K3高温合金上制备NiAl金属间化合物合金化层.通过反复试验,筛选出合适的输出功率、沉积时间、频率等工艺参数,得到均匀致密的微晶合金化层,实现了合金化层与基体之间的冶金结合.对合金化层的显微组织、常温电化学腐蚀以及高温氧化性能进行了研究.无论在酸性含氯离子还是在酸性不含氯离子溶液中,NiAl微晶合金化层的耐蚀性能较电极材料有所提高.在1000℃高温氧化性能显示,无论合金化层还是电极材料都形成连续致密的、粘附性良好的富Al_20_3氧化膜,但是由于合金化层制备时产生热裂纹,在裂纹处易生成了富Ni的氧化物,使得其氧化增重比电极材料更大.     

Fe/Cr涂层抗高温氧化性能研究

采用电弧喷涂技术,用Fe/Cr粉芯丝材制备出新型的耐高温抗氧化涂层.使用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等分析仪器研究了Fe/Cr涂层的抗高温氧化性、高温氧化动力学及其微观结构,并与传统的NiCr合金涂层进行了对比.试验结果表明:该涂层的抗高温氧化性能较好,与传统的NiCr合金涂层相比具有一定的优势;表面生成均一致密的Cr2O3膜是其抗高温氧化性能优异的主要原因.     

高能高速等离子喷涂MCrAlY涂层的抗高温氧化性能

为提高Ni3Al基高温合金IC6的抗高温氧化性能,采用高能高速等离子喷涂设备在其表面制备了MCrAlY涂层,测试了1 000℃高温条件下经300h氧化后涂层的抗氧化性能。结果表明:300h试验后,涂层的单位面积氧化增重为5.584g/m2,氧化速率为0.019g/m2·h,达到了完全抗氧化级。分析认为:高能高速等离子喷涂工艺制备的MCrAlY涂层与基体结合紧密,孔隙、裂纹及氧化物夹杂含量少,有效的阻隔了氧气的扩散通道,使得氧化物的生长缓慢。同时在高温氧化过程中,涂层表面生成了大量的Al2O3膜,阻碍了金属原子与氧原子的扩散,降低了涂层的氧化速率。另外涂层中含有的Y及Y2O3增加了氧化膜的粘附性,对氧元素的扩散具有抑制作用。     

CuO/Al2O3微弧氧化复合膜层的制备及催化性能

采用电解液修饰法,利用微弧氧化技术直接在铝基体上制备CuO/Al2O3微弧氧化复合膜层,研究复合膜层表面元素的结合状态以及电参数对复合化膜层表面形貌和孔径的影响,探讨复合膜层对甲基橙溶液的催化降解作用。结果表明:利用微弧氧化技术可一步制备出CuO/A12O3复合膜层,且CuO晶格氧含量可达33.7%(质量分数);随着电压、占空比的增大和频率的减小,复合膜层表面微孔的孔径增加,孔数目减少,粗糙程度增加;复合膜层在常温常压下催化10 h可使甲基橙溶液降解率达到70%左右。     

微晶Ni3Al高温氧化的动力学规律

对比研究了Ｎｉ３Ａｌ微晶处理前后在１０００℃氧气中高温氧化的动力学规律。研究结果表明,微晶化处理后,合金氧化速率显著降低,抗氧化性能大大提高;微晶Ｎｉ３Ａｌ氧化动力学规律与Ｗａｇｎｅｒ高温氧化抛物线规律相比,具有明显的负偏差。由于微晶化后形成的氧化膜是微晶,晶界密度极大增加,短路扩散远远大于晶格扩散,根据多维缺陷对氧化动力学的影响规律,并考虑氧化物晶粒长大动力学,推导出微晶氧化动力学服从四次方规律ｘ４＝ｋｐｔ,实验结果与推导结果符合得非常好。     

Fe3Al基合金焊接技术的研究进展

针对Fe3Al基合金工程化应用亟待解决的焊接问题,从熔焊、固相焊及钎焊3个方面综述了目前国内外Fe3Al基合金焊接技术的研究现状和最新进展。对不同焊接工艺下焊接接头的显微组织与力学性能做了详细介绍。并探讨了目前焊接技术中存在的问题及解决措施。最后展望了Fe3Al基合金焊接技术的发展趋势。     

Fe3Al基合金的高温氧化行为

测定了Ｆｅ３Ａｌ基合金铁静态和拉庆务态下的氧化增重曲线，并与０Ｃｒ２５Ａｌ５合金进行比较，结果表明，在较低温度下Ｆｅ３Ａｌ基合金的静态氧化性能不如０Ｃｒ２５Ａｌ５；当温度高于９００℃时，Ｆｅ３Ａｌ基合金的氧化性能要比０Ｃｒ２５Ａｌ５好。但Ｆｅ３Ａｌ基合金在拉应力作用下的动态氧化性能比０Ｃｒ２５Ａｌ５差。动态下合氧化增重不仅与和氧化时间有关，还与拉应力的大小有关。文中人这似的动态氧化△ｗ＝ｋ１ｔ＾２     

多相Ni3Al基高温合金微区氧化行为

以多相Ni₃Al基高温合金为对象,通过热处理得到了3种微区结构：枝晶干γ’+γ两相区、枝晶间β相和包裹着枝晶间β相的γ’包覆层,研究了不同微区组织在1000℃的等温氧化行为。3个微区在氧化初期呈现出不同的氧化行为：γ’包覆层处为明显的双层氧化膜结构,呈现胞状凸起,外部是混合层(Ni O、Ni Fe₂O₄和Al₂O₃),内部为单一Al₂O₃层,而枝晶干γ’+γ两相区和枝晶间β相形成单层Al₂O₃膜。随着等温氧化时间的延长,由于晶格扩散占据主导地位,不同微区氧化膜厚度差显著缩小,3个微区的氧化膜组成逐渐趋于一致,形成致密单一的Al₂O₃层。     

316L钢表面Fe-Al/Al2O3涂层的制备及其高温氧化行为

316L奥氏体不锈钢(简称316L钢)具有优良的高温力学、耐侵蚀等性能,在航空、核能等领域具有广泛应用.然而,316L钢在高温氧化环境下长期服役时,易产生开裂、剥落等缺陷而失效.采用热轧复合、退火热处理和原位氧化的方式在316L钢表面制备了Fe-Al/Al2O3高温抗氧化涂层,利用XRD、SEM、EDS等手段对试样的物...     

溶胶-凝胶高温氧化防护涂层

溶胶-凝胶方法是一种制备氧化物涂层的简单方法.在不同基体上，采用溶胶-凝胶法可以制备连续的对基体起保护作用的SiO2、Al2O3、ZrO2及它们间复合的涂层.本文系统介绍了溶胶凝胶过程的特点、原理，着重介绍溶胶凝胶法制备抗氧化性涂层的工艺过程，分析了该方法存在的缺点，指出未来要解决的问题.并简单介绍了一种新型无氧溶胶-凝胶制备陶瓷涂层技术.      

添加剂C6H12N4对6063铝合金微弧氧化黑色陶瓷膜结构与性能的影响

用硅酸盐-磷酸盐的复合溶液体系对6063铝合金进行微弧氧化,获得颜色均匀的黑色陶瓷膜。研究了添加剂(C₆H₁₂N₄)对膜层的表面形貌、成分、组织结构、黑度、附着力、粗糙度和耐蚀性的影响。结果表明,添加剂使微弧氧化膜层黑度增加,膜层均匀性和附着力显著提高,粗糙度降低,但膜层的相组成不变,均为γ-Al₂O₃和Al₈₆V₁₄。含添加剂的体系获得的微弧氧化膜层在3.5% NaCl溶液中的腐蚀电流密度相比无添加剂的体系获得的黑色膜层有很大程度的降低。     

INTERNAL OXIDATION OF Fe_3Al DURING HIGH TEMPERATURE OXIDATION

ｗａｓｆｏｕｎｄｔｈａｔｔｈｅｏｘｉｄａｔｉｏｎｋｉｎｅｔｉｃｓａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙｆｏｌｏｗｓｔｈｅｐａｒａｂｏｌｉｃｌａｗ;ｔｈｅｏｘｉｄｅｓｃａｌｅｃｏｎｓｉｓｔｓｏｆＡｌ２Ｏ３ａｎｄａｌｉｔｌｅａｍｏｕｎｔｏｆＦｅ２Ｏ３;ａｎｄｔｈｅ...     

Q235钢表面热镀铝微弧氧化陶瓷层的性能

通过热浸镀铝后进行微弧氧化的方法在Q235钢表面获得一层陶瓷层,测定了微弧氧化陶瓷层的耐蚀性、耐磨性及硬度。结果表明无论是在NaCl溶液还是在海水中,陶瓷层的耐蚀性均优于热浸镀铝层。热浸镀铝层与陶瓷层都在10%NaCl溶液中的耐蚀性最差。陶瓷层的耐磨性显著优于经840℃淬火 150℃回火的45#钢,当摩擦延长米为70m时,陶瓷层的耐磨性提高了2倍多。陶瓷层的硬度比基体提高了约10倍。     

FeAl系电热爆炸喷涂层抗高温腐蚀性能

FeAl系合金箔在电热爆炸过程中产生瞬间冲击波效应,在45G钢上制备了FeAl、FeCrAl、FeCrAlRE三种等离子体喷涂层。通过SEM等测试手段对比分析涂层腐蚀前后组织形貌,可以看出涂层具有纳米晶、微米晶组织结构,同时涂层与基体形成冶金结合层,涂层与基体之间存在较为明显的过渡层。经高温氧化耐蚀性测试,得出三种等离子体喷涂层的腐蚀变化规律,从而优选出耐高温腐蚀的FeCrAlRE电爆喷涂等离子体涂层。     

能量参数对镁合金微弧氧化陶瓷层耐蚀性的影响

用自制的微弧氧化控制电源研究了在硅酸盐溶液体系中电流密度、频率、占空比等能量参数对镁合金微弧氧化陶瓷层的厚度及耐蚀性的影响,并优化了微弧氧化工艺.结果表明：随电流密度增加,陶瓷层厚度呈现线性增加,而耐蚀性表现出先增后减的趋势,在电流密度为3 A/dm2～4 A/dm2时,陶瓷层的耐蚀性最佳;恒流微弧氧化方式下频率与占空比对陶瓷层的厚度影响不大,但对其耐蚀性有一定影响,随频率增加,陶瓷层的耐蚀性越来越好,随占空比增大,陶瓷层的耐蚀性逐渐变差;工艺参数优化所制得陶瓷层的耐蚀性较参数恒定控制有一定的提高.     

Pd-Ni-Al涂层的高温短期氧化行为

在M38镍基高温合金上电镀Pd-20 mass%Ni合金，采用低压固体粉末包埋渗铝方法制备钯改性铝化物涂层，XRD分析表明，涂层主要由β-(Ni,Pd)Al相组成.利用TGA、SEM等方法，研究了涂层在800℃、900℃和1100℃的高温氧化行为表明，β-(Ni,Pd)Al涂层恒温氧化动力学遵循抛物线规律；1000℃氧化动力学则不遵循抛物线规律.在800℃和900℃下，β-(Ni,Pd)Al 涂层表面氧化产物包括α-Al2O3、θ-Al2O3和少量的γ-Al2O3；在1000℃下，涂层表面存在α-Al2O3和θ-Al2O3两种氧化物；在1100℃下，涂层表面氧化产物主要是α-Al2O3.此外，在各温度下涂层表面的氧化产物中都含有少量的TiO2，随着温度升高，其含量增加.     

(Ni,Pd)Al涂层的抗高温氧化性能

采用低压固体粉末包埋渗铝方法在M38镍基高温合金上制备钯改性铝化物涂层，利用热重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等方法，研究其l100℃的高温氧化行为．结果表明，(Ni，Pd)Al涂层的恒温氧化动力学近似符合抛物线氧化规律．与NiAl涂层相比，(Ni，Pd)Al涂层具有更优良的抗高温氧化性能，退化过程与NiAl涂层类似．添加改性元素Pd有利于稳定β相，延缓涂层的退化，有益于提高铝化物涂层的抗高温氧化性能．     

机械合金化Ag-30Cr合金在0.1 Mpa纯氧气中的氧化

采用机械合金化方法制备了Cr含量为30％(质量分数)的两相颗粒极细的Ag—Cr合金，在700℃，800℃及0．1MPa纯氧气中氧化时，机械合金化Ag-30Cr合金外层为Ag层，其下方为复合氧化物AgCrO2，最内层为连续的Cr2O3，这一结构不同于粗晶粒粉末冶金Ag—Cr合金的复杂的混合氧化膜。这主要是由于晶粒的细化加快了Cr颗粒的溶解，加速了Cr从合金到膜的扩散，从而有效地促进Cr2O3层的形成。     

Ti_3Al量金属间合金渗铝涂层及其高温氧化行为

本工作研究了两种Ti_3Al(α_2基)金属间合金(Ti22Al-2Mn,Ti26Al-4Nb)粉末包装渗铝涂层及其900℃恒温与循环氧化行为。通过渗铝处理,在合金表面可获得与基体结合良好的TiAl_3涂层,以NH_4F作活化剂,经800℃,2h渗铝后,含Mn合金上的渗铝层界面平直,厚度均匀,约3μpm厚。在相同条件下,含Nb合金上的渗层界面呈波浪形,厚度不均匀。两种合金上的渗铝层都存在贯穿裂缝。经900℃恒温与循环氧化实验测定了渗铝与未渗铝合金的氧化动力学,渗铝后合金的抗氧化性能显著提高,讨论了渗铝层的