过渡层对钕铁硼表面蒸发镀铝涂层耐腐蚀性能的影响

目的提高钕铁硼磁体表面Al防护涂层的结合强度及耐腐蚀性能。方法通过磁控溅射在钕铁硼磁体表面沉积Al过渡层,用高偏压进行轰击后,使用离子辅助蒸发镀技术沉积Al防护涂层。用扫描电子显微镜观察涂层表面及截面形貌,电化学工作站及盐雾试验检测涂层腐蚀性能,拉伸试验评价涂层与基体结合强度。结果随着磁控溅射靶电流从10 A提高到25 A,所制备的Al层自腐蚀电压从-0.7367 V递减到-0.9075 V,耐中性盐雾腐蚀性能下降。在用相同工艺制备表面离子辅助蒸发镀Al防护涂层的前提下,磁控溅射靶电流为25 A时制备的100 nm和500 nm过渡层的防护涂层耐盐雾腐蚀时间分别为48 h和36 h,耐腐蚀性能不如无过渡层的纯蒸发镀铝涂层(72 h);磁控溅射靶电流为15 A制备的100 nm和500 nm过渡层的防护涂层耐盐雾腐蚀时间分别为96 h和103 h,其耐腐蚀性能优于无过渡层的纯蒸发镀铝涂层。采用过渡层技术的Al防护涂层结合强度均大于40 MPa,与钕铁硼基体结合良好。结论过渡层技术均可使Al涂层与Nd Fe B基体结合良好,合适的过渡层工艺可提高离子辅助蒸发镀铝涂层的耐腐蚀性能。     

基于正交试验的磁控溅射铝涂层对孪晶诱发塑性钢耐蚀性的影响

目的 利用磁控溅射技术在孪晶诱发塑性钢板表面沉积铝涂层,借助L9(3³)正交试验设计表研究热丝电流、靶电流和基体偏压3个工艺参数对铝涂层相结构、微观形貌以及耐蚀性能的影响。方法 利用XRD和SEM研究铝涂层的微观结构。利用电化学工作站和盐雾试验箱测试并分析铝涂层的耐蚀性能。通过极差分析得到热丝电流、靶电流和基体偏压所对应的极差值(R值)。结果 引入热丝后,基体偏流密度从0.02 mA/cm²提升至0.72 mA/cm²,提高了1个数量级;靶电流与基体偏压的影响不明显。涂层厚度随靶电流的增加而增大,靶电流由3 A增至9 A的过程中,涂层厚度由0.67μm增加至3.16μm。择优取向在热丝电流与基体偏压的共同作用下由(200)向(111)转变,这反映了晶体内部应力增大。铝涂层均为典型的再结晶形貌。在热丝电流从0 A增大到20 A的过程中,自腐蚀电位由-969 V增大至-656 V,靶电流和基体偏压的影响较小。自腐蚀电流密度随靶电流的增加而增大,当靶电流从3A增至9A时,其数值由1.15×10^-7 A/c...     

循环氩离子轰击对磁控溅射铝膜结构和性能的影响

为了提高烧结钕铁硼永磁材料的耐腐蚀性能,采用磁控溅射技术在钕铁硼表面制备了厚度约为14.0μm的铝膜,使用循环氩离子轰击铝膜的方法制备了3个周期的多层铝膜。利用扫描电子显微镜(SEM)观察铝膜的表面和截面形貌,X射线衍射仪(XRD)表征膜层的晶体结构,采用中性盐雾试验测试膜层的耐盐雾腐蚀性能,研究循环氩离子轰击对铝膜层形貌、结构及耐中性盐雾腐蚀性能的影响。结果表明:与相同厚度的单层铝膜相比,3个周期的多层铝膜晶粒均匀细小,膜层的柱状晶结构被打断,内部形成了两个明显的界面;膜层沿(111)晶面择优生长;与厚度相同的单层Al膜相比,3个周期的多层Al膜的耐蚀性显著提高,其耐中性盐雾腐蚀时间可达到312h。循环氩离子轰击铝膜的方法可以改善铝镀层的质量和耐盐雾腐蚀性能。     

离子辅助蒸发沉积镀铝膜的结构及耐腐蚀性

利用离子辅助热蒸发在45钢基材上制备纯铝防护膜,并对其进行喷丸+化学转化后处理。采用中性盐雾机、电化学工作站、扫描电镜、能谱仪对基体及镀铝试样的结构和性能进行研究。结果表明:45钢上铝膜厚度约12μm,膜层晶粒均匀,大小为1~2μm,膜层基体界面紧密,结合良好,膜基之间存在3μm厚的扩散层,扩散层的存在能显著提高基体的耐腐蚀性能。镀铝试样自腐蚀电流比基体低两个数量级,达到1.46×10-6A·cm-2,经盐雾试验1800 h,铝膜部分剥落,没有出现红锈。经过后处理(喷丸+化学转化)镀铝试样,膜层表层致密度提高,并生成一层耐腐蚀转化膜,耐蚀性能得到进一步提高,自腐蚀电流比基体低3个数量级达,达到2.3×10-7A·cm-2,经盐雾试验1800 h后,膜层较完整,没有出现腐蚀严重部位。     

铜合金表面超音速微粒沉积镍基涂层的耐蚀性能研究

目的研究铜合金表面镍基合金涂层的耐腐蚀性能,解决铜合金表面腐蚀损伤问题。方法采用超音速微粒沉积技术在黄铜表面制备镍基合金涂层,通过电化学方法和中性盐雾实验对黄铜基体及镍基合金涂层的耐腐蚀性能进行测试。结果涂层的腐蚀电流密度较基体降低了34倍。涂层表面生成的连续且致密的氧化膜阻止了腐蚀的进一步发生,在盐雾腐蚀时间进行到500 h时,腐蚀速度接近于零,涂层腐蚀缓慢。结论超音速微粒沉积技术可以制备耐腐蚀性能优异的镍基合金涂层,并且可以显著提高黄铜的基体耐蚀性。     

30CrMnSiNi2A钢紧固件磁控溅射铝膜的腐蚀和氢脆性能

为提高30CrMnSiNi2A螺栓紧固件的耐腐蚀性能,采用磁控溅射技术在30CrMnSiNi2A试样和螺栓表面制备铝薄膜。采用SEM观察铝膜层的微观形貌。选取与镀铝薄膜厚度相同的氰化镀锌试样为对比件,采用电化学工作站和中性盐雾试验测试薄膜的耐腐蚀性能;采用氢脆试验测试基体和镀铝后处理试样的氢脆性能。结果表明:螺栓表面铝薄膜的厚度为7.26~10.47μm,厚度不均匀性为±17.2%;镀铝薄膜的螺栓耐盐雾腐蚀性能比氰化镀锌的耐腐蚀性能好;化学转化后处理和喷丸+化学转化复合后处理的镀铝螺栓的耐盐雾腐蚀性能优异,自腐蚀电流与30CrMnSiNi2A基体相比下降了1~2个数量级;磁控溅射镀铝薄膜和后处理工艺对30CrMnSiNi2A钢基体的氢脆性能没有影响。     

镁合金表面离子辅助蒸镀铝膜的耐蚀性研究

采用离子辅助热蒸镀技术在AZ91D镁合金表面沉积了厚度为100μm的单层铝膜及厚度为(25+25)和(50+50)μm的双层铝膜,并对试样表面进行喷丸+化学转化后处理,研究了铝膜的结构和耐蚀防护性能。结果表明:不同工艺的镀铝试样表面铝膜形貌相似,晶粒清晰、细小,呈柱状紧密排列,存在少许孔缝;双铝膜层中有明显的界面,界面处致密且结合紧密。经后处理,膜层表面致密性提高,并生成一层耐蚀化学转化膜。采用双层工艺铝膜能大幅度提高基体的耐腐蚀性能,100μm单层膜镀铝试样的盐雾寿命为6 h,(25+25)和(50+50)μm双层膜镀铝试样的盐雾寿命分别为72和460 h。(25+25)和(50+50)μm的镀铝试样自腐蚀电流密度分别为3.86×10-6和4.3×10-7A/cm~2,比基体降低了2~3个数量级。     

ZL109铝合金表面多弧离子镀TiN薄膜的制备及性能

利用正交设计试验探讨了基体温度、偏压、溅射时间、沉积时间对ZL109表面沉积TiN涂层时,对薄膜显微硬度和膜/基结合力的影响.结果表明,在ZL109表面多弧离子镀制备TiN薄膜的最佳工艺为:基体温度260 ℃、偏压200 V、沉积时间30 min、溅射时间8 min、Ti靶电流80 A、炉内总压1 Pa(Ar和N_2流量比为1∶2).在此工艺下制备的TiN薄膜显微硬度达到1500 HV0.05,膜/基结合力达到36 N,膜厚约2～3 μm.     

扩散处理对23MnCrNiMo54热浸镀铝钢耐蚀性的影响

对23MnCrNiMo54热浸镀铝热扩散前后的涂层结构、电化学性能和中性盐雾腐蚀进行分析。结果表明,扩散前表面涂层呈致密的铝-铁铝层结构,扩散后表面涂层转化为带裂纹和孔洞的铁铝层。扩散前后的表层自腐蚀电流低于23MnCrNiMo54钢自腐蚀电流两个量级,扩散后自腐蚀电位最高,表层材料耐腐蚀性增加。盐雾试验发现,23MnCrNiMo54钢抗腐蚀性较差,1 h出现锈点,热浸镀铝后显著提升抗腐蚀性,24 h尚未出现明显锈点,热浸镀铝涂层对23MnCrNiMo54钢的耐腐蚀性有明显改善。热浸镀铝再经扩散处理后,4 h出现锈点,扩散前后23MnCrNiMo54钢在中性盐雾中的耐腐蚀性差异较大。造成这种差异的原因主要是扩散后涂层上的缺陷和涂层较基体更低的电位。      

电弧离子镀沉积TiAlN膜层的微观特性

采用高纯铝、钛双靶源在TC11基材上沉积制备了TiAlN膜层,并分析研究了膜层微观特性.结果表明:沉积的TiAlN膜层厚2～3 μm,膜层结构致密;可明显地观察到膜基界面处Ti、Al和N三种元素呈梯度分布,存在元素扩散,使膜层与基体间形成冶金结合;膜层沉积过程中钛靶电流对相结构有明显的影响,而基体偏压对相结构无明显影响.     

双辉等离子渗Ta改性层的组织及耐蚀性

用双辉等离子表面冶金技术在Q235钢表面制备Ta改性层。用XRD,SEM,EDS, 电化学腐蚀和中性盐雾试验分析Ta改性层的组织特征、成分和耐蚀性能。结果表明,Ta改性层与基体结合良好,厚度为32 μm左右。改性层中Ta元素含量呈梯度分布,主要物相为α-Ta。双辉等离子表面渗Ta处理后试样的耐蚀性明显优于基材。     

10MoWNbV钢气体氧氮共渗后的渗层组织与性能

采用气体氧氮共渗方法,在610℃×2 h的条件下对10MoWNbV钢进行氧氮共渗处理。研究了处理后样品表面渗层的形貌、结构、显微硬度分布、抗拉强度、磨损特性和抗5%中性盐雾腐蚀特性。结果表明,试验钢经610℃×2 h氧氮共渗,渗层总厚度达到0.1 mm,在渗层的表面具有20μm左右的均匀致密的化合物层和50μm左右具有纤维状的扩散层,表面渗层中主要物相为Fe3N和Fe2O3以及少量的Fe2V3,渗层硬度最高处达710 HV0.05,与未共渗处理相比,表面耐磨性和抗蚀性大幅度提高。     

中性介质中Q420qD高强桥梁钢的腐蚀行为

通过中性盐雾腐蚀试验、电化学测试等手段研究了Q420qD超低碳贝氏体高强桥梁钢和其对比材料F500L-Z普钢在中性介质中的腐蚀行为.结果表明:Q420qD超低碳贝氏体高强桥梁钢的耐腐蚀性优于F500L-Z普钢;其电化学阻抗值随金属材料浸泡时间的延长而增大,说明随着浸泡时间的延长,金属材料表面锈层不断加厚,逐渐增加了阻挡电解液对金属材料的侵蚀及金属材料表面金属原子失去电子向溶液中迁移的过程.     

热镀锌板双硅烷无铬钝化膜性能的研究

目的为进一步提高热镀锌板无铬钝化膜的耐腐蚀性能。方法以偏钒酸铵和氟钛酸作为无机组分,添加主要成膜物质苯丙乳液,通过硅烷偶联剂KH-560和KH-570将两者紧密连接,在热镀锌板表面获得一层耐腐蚀性较强的双硅烷无铬钝化膜。采用中性盐雾试验、电化学试验、扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)等表征钝化膜的耐腐蚀性能。结果热镀锌板-双硅烷无铬钝化膜经96 h中性盐雾试验,腐蚀面积在2%~4%,腐蚀电流密度比热镀锌板基体降低一个数量等级,这表明双硅烷无铬钝化膜能提供良好的耐腐蚀能力。SEM分析表明在热镀锌板表面生成了一层均匀、连续、致密的钝化薄膜,钝化膜的厚度大约在3μm。FTIR分析表明,双硅烷无铬钝化膜中存在—(CH_2)_n—、C=O、Si—O、Si—O—Si、Si—O—Zn键。结论在热镀锌板表面生成了一层均匀、致密的钝化膜,使热镀锌板呈现良好的耐腐蚀性能,且满足工业应用标准。     

氟聚合物耐磨自润滑涂层的性能与工程应用效果

目的介绍自主研发的氟聚合物耐磨自润滑涂层(简称为协合涂层)的基本性能、测试评价结果、工程应用效果及方向。方法采用TOKYO SEIMITSU Surfcom测量仪、SEM、电子探针线扫描分析、显微硬度仪、球盘式磨损试验仪、MM摩擦试验仪、Table摩擦磨损试验仪、CI4000氙灯老化测试仪及FY-10E盐雾试验箱等,对涂层的性能进行了表征,并且通过应用实例分析介绍了该涂层的主要应用情况。结果涂层厚度可控制在20~60μm,铝合金涂层硬度为400~600HV,钢铁材料涂层硬度为700~950HV,涂层摩擦系数小于0.15,磨损量小于50 mg/10 000 r,耐中性盐雾试验达336 h以上,抗光老化试验800 h,在165℃仍具有高温阻粘性能。涂层的综合防护性能突出,可满足耐磨、自润滑、耐腐蚀、耐温、阻粘等单一或综合功能性防护需求。结论氟聚合物耐磨自润滑涂层兼有阳极氧化膜或电镀层与控制渗入的低摩擦聚合物或润滑剂的优点,在铝合金和钢铁材料上的规模化应用表明,该涂层的性能和工艺技术状态稳定,具有广泛的工程应用价值。     

固溶处理对ZG40Cr25Ni20Si2耐热钢耐蚀性能的影响

采用动电位极化曲线、电化学阻抗谱、中性盐雾试验、光电子能谱研究了固溶处理(固溶温度1080 ℃,保温时间90 min)对ZG40Cr25Ni20Si2不锈钢耐腐蚀性能的影响。结果表明:在此固溶处理参数下,处理后的试样腐蚀电位下降,腐蚀电流密度升高,容抗弧尺寸明显低于铸态,耐腐蚀性能降低。中性盐雾试验中在96 h内固溶态和铸态试样均未出现明显的腐蚀,144 h后固溶处理态试样的腐蚀质量损失稍大于铸态,更容易发生腐蚀。     

高能喷丸处理对15CrMo低合金钢常温黑色转化膜特性的影响

采用高能喷丸的方法在15CrMo低合金钢表面获得剧烈变形层达到组织细化的效果,在喷丸处理前后试样表面分别制备常温黑色转化膜。利用扫描电子显微镜及能谱仪分析转化膜的形貌及组成,采用全浸泡、动电位极化和电化学阻抗谱方法测试转化膜在3.5%NaCl溶液中耐蚀性。结果表明,高能喷丸处理后15CrMo低合金钢表层组织显著细化,组织更加均匀,促进了结晶颗粒细小、致密的黑色转化膜的形成。与未经喷丸处理试样表面的转化膜相比,高能喷丸处理提高了15CrMo钢表面黑色转化膜的耐蚀性,表现为自腐蚀电位提高90mV,自腐蚀电流密度降低60%,耐盐水浸泡时间延长。     

Q235钢和QT450-10铸铁等离子扩渗防蚀耐磨工艺研究

利用等离子氮碳氧扩渗技术对Q235钢和QT450-10铸铁进行扩渗处理,获得既耐蚀又耐磨的扩渗层。采用金相显微镜、显微硬度计、X射线衍射(XRD)和扫描电镜/能谱(SEM/EDX)分析了渗层的微观形貌、硬度、相结构和成分。采用电化学测试和中性盐雾试验研究了渗层的耐蚀性。研究结果表明,等离子扩渗层由化合物层和扩散层组成;化合物层主要由ε相和Fe3O4相组成;表面硬度提高;电化学测试表明,渗层具有阳极钝化能力,耐蚀性提高;等离子扩渗后进行封闭处理,能产生协同效应,耐中性盐雾腐蚀性能大大提高。     

镁合金AZ91D无铬磷化膜的形貌及其耐蚀性能

以磷酸盐、植酸为主要成分,通过化学沉积的方法在镁合金AZ91D表面获得了无铬磷化膜。经SEM分析表明,膜层存在均匀微裂纹,膜厚为6～10μm;中性盐雾试验,磷化样品72h未见腐蚀现象;电化学极化曲线测试,磷化后镁合金的Ecorr比未处理的正移150mV,Jcorr降低了3个数量级,分析结果进一步证实,磷化膜有效地提高了镁合金AZ91D的耐蚀性能。