Al2O3-TiB2复合陶瓷涂层制备及耐液锌腐蚀性能

针对连续热镀锌生产线中浸锌零部件表面的腐蚀磨损问题,应用高能高速等离子喷涂设备制备了Al2O3-TiB2复合陶瓷涂层.测试了涂层的显微组织、显微硬度、结合强度及耐熔融锌液腐蚀性能.结果表明涂层显微组织中不存在相互贯通的孔隙、微裂纹和未熔化颗粒,孔隙分布均匀且孔径较小,孔隙率＜3％.涂层与基体结合状态良好,结合强度达到56 MPa.经过30天的熔融锌液浸泡,涂层表面未见有点蚀、裂纹或剥落现象.Al2O3-TiB2复合陶瓷涂层高的致密性和较好的抗热震性能对涂层力学性能和耐熔融锌液腐蚀性能提高起到了重要作用.     

等离子体喷涂纳米结构YPSZ涂层腐蚀行为研究

研究采用等离子体喷涂制备纳米结构YPSZ涂层。通过X射线衍射分析、扫描电子显微镜对纳米结构YPSZ涂层的耐腐蚀性与涂层的微观组织结构的关系进行研究。结果表明：由于涂层孔隙尺寸的降低，孔隙率的增大使纳米结构YPSZ涂层的耐盐腐蚀性能降低，耐高温腐蚀性能提高。纳米结构涂层经过盐腐蚀或高温腐蚀后纳米晶粒明显长大，并出现微小的晶格变化及相转变现象。     

抗氧化耐氯腐蚀电弧喷涂铁基粉芯线材

采用304L不锈钢带包覆铬、镍、钼、铝、稀土等金属粉末制备粉芯丝材,使用电弧喷涂方法制备涂层,研究了合金元素成分对涂层抗高温氧化性能和抗氯腐蚀性能的影响,并与传统的Ni-Cr-Ti涂层(PS45)的性能进行了对比。结果表明,Cr元素的抗氧化性能要好于Ni元素,在氯腐蚀环境下,Ni元素的耐腐蚀性能比Cr元素更为优异,添加适当数量的Al元素、Mo元素对耐氯腐蚀性能有一定的促进作用。所研制的LJ-1铁基涂层在650℃温度下具有良好的抗高温氧化性能和耐氯腐蚀的性能,其抗氧化性能和耐氯腐蚀性能分别是Ni-Cr-Ti涂层(PS45)的0.74倍和0.67倍,但涂层成本大幅度降低,性价比提高。     

等离子体喷涂纳米结构YPSZ涂层腐蚀行为研究

研究采用等离子体喷涂制备纳米结构YPSZ涂层.通过X射线衍射分析、扫描电子显微镜对纳米结构YPSZ涂层的耐腐蚀性与涂层的微观组织结构的关系进行研究.结果表明由于涂层孔隙尺寸的降低,孔隙率的增大使纳米结构YPSZ涂层的耐盐腐蚀性能降低,耐高温腐蚀性能提高.纳米结构涂层经过盐腐蚀或高温腐蚀后纳米晶粒明显长大,并出现微小的晶格变化及相转变现象.     

Al2O3–TiB2复合陶瓷涂层制备及耐液锌腐蚀性能

针对连续热镀锌生产线中浸锌零部件表面的腐蚀磨损问题,应用高能高速等离子喷涂设备制备了Al2O3-TiB2复合陶瓷涂层。测试了涂层的显微组织、显微硬度、结合强度及耐熔融锌液腐蚀性能。结果表明涂层显微组织中不存在相互贯通的孔隙、微裂纹和未熔化颗粒,孔隙分布均匀且孔径较小,孔隙率<3%。涂层与基体结合状态良好,结合强度达到56 MPa。经过30天的熔融锌液浸泡,涂层表面未见有点蚀、裂纹或剥落现象。Al2O3-TiB2复合陶瓷涂层高的致密性和较好的抗热震性能对涂层力学性能和耐熔融锌液腐蚀性能提高起到了重要作用。     

高速电弧喷涂FeAlCr/Ni包Cr3C2涂层高温性能

用高速电弧喷涂技术制备了FeAlCr/Ni包Cr3C2涂层,并对涂层的耐高温冲蚀性能、高温腐蚀性能和高温磨损性能进行了研究.结果表明,与基体比较涂层具有良好的耐高温冲蚀性能,并随温度的升高和冲击角度增大,耐冲蚀性能提高;良好的高温抗腐蚀性能,随温度升高,腐蚀率略有上升;优异的常温耐磨损性能,超过550℃的耐磨损性能高.     

真空电弧镀Al-Si-Y涂层的热腐蚀行为研究

采用真空电弧镀技术在镍基高温合金基材上制备Al-Si-Y涂层.通过涂盐试验对涂层的热腐蚀性能进行了测试,利用场发射电子显微镜和X射线能谱仪对显微组织进行了观察和成分检测,研究了高温合金基材及Al-Si-Y涂层在900℃条件下不同NaCl Na2SO4含量熔盐中的热腐蚀行为.结果表明,Al-Si-Y涂层能有效提高合金抗热腐蚀性能,对NaCl的加入量不敏感,这与涂层在热腐蚀过程中生成了连续致密的Al2O3氧化膜有关.     

高速电弧喷涂FeAICr／Ni包Cr3C2涂层高温性能

用高速电弧喷涂技术制备了FeAlcr／Ni包Cr3C2涂层，并对涂层的耐高温冲蚀性能、高温腐蚀性能和高温磨损性能进行了研究。结果表明，与基体比较涂层具有良好的耐高温冲蚀性能，并随温度的升高和冲击角度增大，耐冲蚀性能提高；良好的高温抗腐蚀性能，随温度升高，腐蚀率略有上升；优异的常温耐磨损性能，超过550℃的耐磨损性能高。     

Fe/Cr涂层抗热腐蚀性能研究

设计制造出Fe/Cr粉芯丝材,利用电弧喷涂技术制备出耐高温腐蚀的工作涂层。运用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等研究了电弧喷涂Fe/Cr合金涂层的微观结构、腐蚀动力学和高温下的腐蚀性能。结果表明,该涂层组织致密,涂层中形成Cr2O3或尖晶石型氧化物是其具有优异的抗高温腐蚀性能的主要原因,涂层抗高温腐蚀性能较好。     

电弧喷涂铝基涂层耐高温硫化腐蚀性能的研究

对电弧喷涂铝基涂层在600 ℃条件下的耐硫化氢腐蚀性能进行了研究,并与Fe-Al涂层和A304不锈钢的耐H2S腐蚀性能进行了对比.结果表明,铝基涂层的耐硫化氢腐蚀性能优于Fe-Al涂层和A304不锈钢.铝基涂层具有良好的耐H2S腐蚀性能的主要原因是涂层中的Al含量很高,在腐蚀过程中能优先生成A1的腐蚀产物以及涂层中含有多种铝的金属间化合物,能够阻碍硫原子向金属内部渗人,从而保证了铝基涂层具有良好的耐硫化腐蚀性能.     

电弧离子镀Ni-Co-Cr-Al-Y-Si-B涂层的热腐蚀性能

采用电弧离子镀技术在DZ125和DSM11两种镍基高温合金基材上沉积Ni-Co-Cr-Al-Y-Si-B涂层,研究了高温合金基材及其Ni-Co-Cr-Al-Y-Si-B涂层在900℃的75％Na2SO4+25％K2SO4熔盐中的热腐蚀行为.结果表明,Ni-Co-Cr-Al-Y-Si-B涂层在热腐蚀过程中生成了连续致密的α-Al2O3氧化膜,有效地保护了合金基材免受腐蚀破坏,合金基材的热腐蚀性能对体系后期的热腐蚀行为影响很大.     

新型超音速电弧喷涂锅炉水冷壁防护涂层

为获得火电厂锅炉运行工况下具有较高寿命的的水冷壁防护涂层,在已有涂层成分的基础上自行设计制作了一种新型防护涂层。采用超音速电弧喷涂的方式,在Q235钢基体上制备了自研FeCrNiBSi涂层和FeCrNi两种涂层。对两种涂层进行耐高温腐蚀性能试验,并通过光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪等手段对涂层在熔盐环境下腐蚀前、后的表面形貌和腐蚀机理进行研究。结果表明,FeCrNiBSi涂层较之FeCrNi涂层具有更好的抗高温腐蚀性能和更高的表面硬度,硬度高使得涂层耐粉尘冲蚀性好,从而更适合于做火电厂锅炉水冷壁防护涂层。     

CrFeAlTi复合涂层抗高温氧化及耐铅铋合金腐蚀性能

采用热喷涂-激光复合工艺在304不锈钢基体上制备3种CrFeAlTi复合涂层。采用氧化增重法评定涂层和基材抗高温氧化性能;利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM/EDS)和X-射线衍射仪(XRD)对涂层微观组织结构进行分析,并对涂层耐液态铅铋合金(LBE)腐蚀性能进行研究。结果表明,3种CrFeAlTi复合涂层均具有良好的抗高温氧化性和耐液态铅铋合金腐蚀性,未加入304不锈钢粉末制备的涂层相对更好;750℃和850℃下氧化3h后304基材增重量分别为0.70g/m2和0.88g/m2,而涂层增重量在850℃也仅有0.074g/m2;450℃和550℃下腐蚀300h,Pb元素沿基材表面向内部的扩散深度达到了8μm和10μm,而在涂层中几乎无扩散,涂层具有很好的抗腐蚀性,能阻止液态铅铋合金扩散到内部,对基材起到一定的防护作用。     

Al-Ti-Si-RE高速电弧喷涂层热震与电化学腐蚀行为

通过对Al-Ti-Si-RE涂层抗热震性能以及热震前后电化学腐蚀行为分析研究,发现Al-Ti-Si-RE涂层在500℃时能够保持良好的抗热震性能,且在热震前后耐电化学腐蚀性能没有明显下降,主要原因是Ti在高速电弧喷涂过程中,与Al结合反应放热,使涂层与基体"冶金结合"部位增多,提高了涂层结合强度。同时经透射电镜(TEM)观察,喷涂层中晶粒尺寸较小,且Al与钛铝金属间化合物具有良好共格关系,降低了Al-Ti-Si-RE涂层开裂敏感度。另外Al-Ti-Si-RE涂层具有发达的"骨架"结构,电化学腐蚀过程中形成的Al氧化物能够有效填充到"骨架"孔隙和热震引起的微裂纹当中,对涂层同时起到"自封闭"与"自修复"作用,使其更加致密并兼具良好抗热震性能与耐电化学腐蚀性能。     

高速火焰喷涂Fe-Al/Cr3C2复合涂层抗高温腐蚀性能研究

利用高速火焰喷涂方法,选用自主研发的Fe-Al/Cr3C2喷涂粉材,在20钢基体上制备Fe-Al/Cr3C2复合涂层。研究了复合涂层在650℃的抗高温腐蚀性能。采用SEM,XRD,EDS等先进测试手段分析了复合涂层的抗高温腐蚀机理。结果表明：Fe-Al/Cr3C2复合涂层在650℃的抗高温腐蚀性能明显优于基体20钢,并且优于Fe-Al涂层,其腐蚀动力学曲线呈抛物线变化;复合涂层经腐蚀后,内层生成的致密Al2O3及Cr2O3阻止了高温腐蚀的进一步深入。现场应用表明,Fe-Al/Cr3C2复合涂层具有广泛的应用前景。     

低压等离子喷涂MCrAlY涂层的高温耐腐蚀性能

针对燃气轮机高温透平叶片在Na、V、S环境的高温熔盐热腐蚀问题,采用低压等离子喷涂NiCoCrAlTaY和CoNiCrAlY涂层,通过组织结构分析和腐蚀试验,对比分析了两种涂层与IN 738高温合金的高温抗熔盐腐蚀性能。结果表明:低压等离子喷涂过程中两种涂层材料的氧化程度较弱。预氧化形成的致密连续的热生长氧化物(TGO)膜可延缓涂层发生腐蚀。随着腐蚀时间延长,预氧化形成的α-Al_2O_3被消耗,并逐渐产生Cr-Ni与Co-Ni等尖晶石氧化物以及硫化物。700℃腐蚀环境中两种涂层的腐蚀速率约为基体的1/10,900℃时约1/7,且NiCoCrAlTaY涂层的抗熔盐腐蚀性能略优于CoNiCrAlY涂层。     

氧化物陶瓷封孔对热喷涂Inconel 625涂层热腐蚀行为的影响

目的 为了提高热喷涂涂层在苛刻环境下的耐蚀性,采用封孔剂对热喷涂涂层进行封孔,研究封孔对涂层抗热腐蚀性能的影响。方法 采用超音速火焰喷涂在20#钢表面制备Inconel 625涂层。采用正硅酸乙酯作为封孔剂基料,Cr2O3、Al2O3、ZrO2、CeO2等氧化物为填料,制备了封孔剂,采用封孔剂对制备的涂层进行封孔。研究了封孔剂对涂层耐蚀性能的影响,将封孔和未封孔的涂层涂覆75%Na2SO4+25%NaCl混合盐膜后,在650 ℃下进行腐蚀,间隔一定时间取出样品称量,获得腐蚀动力学曲线。采用XRD、SEM、EDS对高温腐蚀产物成分、结构、形貌进行分析。结果 未封孔的Inconel 625涂层腐蚀160 h后增重约4.4 mg/cm2。表面腐蚀产物有双层结构,外层富Ni较疏松、多孔,内层富Cr较为致密。同时涂层/腐蚀层界面一侧有S元素富集。封孔层在高温熔盐中轻微熔解,封孔样品腐蚀160 h后,失重仅约0.45 mg/cm2。在腐蚀过程中Ni通过封孔层向外扩散并被氧化,生成的氧化物可填补封孔层缺陷。涂层/封孔层界面形成富Cr2O3的氧化层,进一步提高了封孔涂层的抗热腐蚀性能。结论 封孔层提高了涂层致密性,能有效抑制腐蚀介质在热喷涂涂层中的扩散,封孔能明显提高Inconel625涂层的抗热腐蚀性能。     

磷对低碳钢耐大气腐蚀性能的影响研究

通过周浸加速腐蚀实验、扫描电镜 、拉曼光谱分析等方法,研究了磷含量对低碳钢耐大气腐蚀性能的影响。结果表明,磷能明显提高材料的耐大气的腐蚀性能,这种作用在腐蚀初期尤为显著。其原因是：偏聚在材料表面上的磷原子在水和氧的作用下水解,生成一种致密性较高磷酸盐,并且能均匀覆盖在基体表面的空洞和裂纹处,阻碍了水和氧的通过,使基体免遭进一步的腐蚀。并且H2PO4-能够加速锈层中Fe2+向 Fe3+的转化、使腐蚀初期反应快速进行、阻止铁锈粒子长大,使腐蚀生成物颗粒细小、结构致密。促进了致密、稳定、均匀的保护膜形成。     

钢铁表面电弧喷涂耐蚀铝涂层性能的研究

使用电弧喷涂技术在经过喷砂处理的Q235钢板喷涂厚度约为200μm的纯铝涂层,使用聚氨酯清漆对涂层进行封孔处理。通过金相组织分析试验、电化学测试以及中性盐雾试验研究了涂层的耐蚀性。结果表明:喷涂涂层的结构致密、成分均匀,涂层和基体材料结合情况良好。对涂层进行封孔处理后,腐蚀速度显著下降,试样的耐蚀性得到了极大改善。对封孔涂层进行120 h的中性盐雾试验,未发现明显腐蚀痕迹,涂层的耐盐雾腐蚀性良好。     

热喷涂Zn-AI-Mg-RE涂层组织及耐蚀性能研究

采用高速电弧喷涂(HVAS)及粉芯丝材技术制备了Zn-Al-Mg-RE涂层.结合SEM、XRD、电位-时间曲线及极化曲线等试验方法对涂层腐蚀前后表面形貌、相组成、电化学腐蚀性能进行了表征和测试.结果表明,制备的Zn-Al-Mg-RE涂层组织致密,与基体结合良好,涂层中存在提高耐蚀性的尖晶石氧化物;涂层腐蚀过程中,表面的微观孔隙能够被自身的腐蚀产物有效堵塞,从而阻止腐蚀反应的进行,其自封闭特性起到了积极作用.