混合稀土阻燃镁合金的表面氧化行为

为提高镁合金的阻燃性能,在ZM5镁合金中添加了质量分数为0.1%的混合稀土(RE);通过分析该合金的TGA曲线、DSC曲线、恒温氧化动力学曲线以及表面氧化膜的XRD谱,对其表面氧化行为进行了研究。结果表明:添加0.1%RE能显著提高ZM5合金的抗氧化性能,氧化开始温度由300℃提高到500℃,氧化增重主要发生在500～700℃区间;在该温度区间发生了三种氧化反应,生成的氧化膜主要由RE_2O_3、MgO、Al_2O_3、Mg_(17)Al_(12)等组成;该合金在700℃的氧化动力学曲线遵循抛物线规律,致密的氧化膜能有效阻止基体的进一步氧化。     

电子束物理气相沉积制备NiCrCoAl合金在1000℃的氧化行为

对物理气相沉积制备的微晶材料Ni-11.5Cr-4.5Co-0.5Al高温合金薄板在1 000℃空气中恒温氧化进行了研究,用扫描电镜对氧化试样的表面和截面形貌进行观察,用X射线衍射仪与能谱仪对其相和成分分布进行了分析.结果表明:微晶材料高温合金板在初始氧化阶段遵循抛物线规律,长时间氧化时遵循四次方规律;氧化时表面形成细小、致密的氧化物层,随着时间的延长氧化物颗粒逐渐长大,外表面形成NiO、CoCr2O4和Cr2O3混合氧化物;氧化96 h的截面有一连续Al2O3层在氧化物和基体界面形成.     

钽的添加对Ni-5Al和Ni-10Al合金高温抗氧化机理的影响

采用粉末冶金方法制备了添加不同质量分数(0～7%)钽的Ni-5Al和Ni-10Al镍基高温合金,通过1 100℃×100 h的高温氧化试验研究了钽的添加对这2种合金高温抗氧化机理的影响。结果表明：添加相同含量钽的Ni-10Al合金单位面积氧化质量增量高于Ni-5Al合金;钽的添加促进了Ni-5Al合金氧化膜中NiO的长大和NiTa₂O₆的生成,随着氧化过程进行,Al₂O₃和NiAl₂O₄组成的氧化层在NiO/基体界面处生成,阻碍了合金的进一步氧化;添加钽的Ni-10Al合金表面氧化膜包括外侧致密NiO氧化层以及内侧疏松的由NiO、Al₂O₃、NiAl₂O₄和NiTa₂O₆组成的氧化层,内氧化层中存在细小孔洞,该合金较差的高温抗氧化性与疏松的氧化膜以及氧化膜内缺陷和NiTa₂O₆的形成...     

Y_2O_3含量对Ni-20Cr-5Al合金高温抗氧化性能的影响

将镍、铬、铝粉按比例混合后,再添加不同质量分数(0~5%)Y_2O_3粉作为弥散相,采用粉末冶金技术制备了Ni-20Cr-5Al-xY_2O_3(质量分数/%)氧化物弥散强化镍基高温合金,并在1 150℃下进行了100h恒温氧化试验,研究了Y_2O_3含量对其高温抗氧化性能的影响。结果表明:Y_2O_3质量分数为0~5%时,试验合金在长时间氧化后均具有较好的高温抗氧化性能;Y_2O_3的添加有利于试验合金表面氧化膜中Cr_2O_3的形成,但其质量分数为1%~5%时会同时降低氧化膜的致密性和附着性,从而降低合金的高温抗氧化性能。     

Ni-15Cr-5Al-xSi合金在1000℃下的抗氧化性能

应用粉末冶金方法制备Ni-15Cr-5Al-xSi(x=0,1,3,5,质量分数/%)合金,并在1 000℃氧化100h,研究了硅含量对合金表面物相组成和高温抗氧化性能的影响。结果表明:当硅质量分数为0,1%时,合金均为抗氧化级,当硅质量分数为3%,5%时为完全抗氧化级;氧化后4种合金表面均形成了NiO和Al_2O_3,当硅质量分数为0,1%时合金表面还存在NiAl_2O_4和Cr_2O_3,硅质量分数为3%时,合金表面还存在少量Cr_2O_3和NiCr_2O_4;当硅质量分数为5%时,合金表面氧化膜平坦、组织致密且氧化物颗粒细小均匀,合金具有最好的高温抗氧化性能。     

单晶高温合金溅射NiCrAlY微晶涂层的循环氧化行为

采用磁控溅射方法在镍基单晶高温合金基体上制备日 粒平均尺寸小于100nm的Ni-30Cr-12Al-0.3Y微晶涂层;并对基体和涂层在1050℃下的抗循环氧化行为进行了研究。结果表明：基体经过2次循环后,氧化膜即出现剥落,基体表面形成的氧化物主要是NiO和Cr2O3,保护性能不及Al2O3;而微晶涂层在循环氧化过程中形成Al2O3保护膜,经过100次循环后Al2O3氧化膜仍完好无损,真空热处理提高了涂层氧化膜形成的均匀性。     

Mg-4%Al-0.8%Sb-xRE镁合金的显微组织和力学性能

以锑元素取代Mg-4%Al-2%RE(AE42)镁合金中的部分稀土元素,制备了Mg-4%Al-0.8%Sb-xRE合金(x<2%),用SEM、XRD、万能拉伸试验机等分析了合金显微组织和力学性能随稀土元素含量x的变化.结果表明:铸态AE42镁合金的显微组织主要由α-Mg基体、针状及少量的颗粒状Al11RE3相组成;加入0.8%的锑元素后,随着合金中稀土元素含量的减少,基体中针状Al11RE3相的数量逐渐变少且形态逐渐变短、变细,同时基体中出现了弥散分布的小颗粒状RE2Sb和大颗粒状RESb化合物相和少量的骨骼状β-Mg17Al12相,且RESb相逐渐增多、变大;随着合金中稀土元素含量的增加,合金的力学性能逐渐提高,当稀土元素含量达到1.3%时,合金的力学性能基本达到AE42钱合金的水平.     

La2O3对AZ91D镁合金表面激光熔覆Al-Cu涂层的影响

试验采用Nd:YAG 激光器在AZ91D镁合金表面激光熔覆不同La2O3含量的Al-Cu涂层,借助扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪、显微硬度计和滑动磨损试验机,分析稀土对熔覆层表面形貌、显微组织、物相结构、显微硬度和耐磨性能的影响。研究结果表明：稀土氧化物La2O3在Al-Cu涂层中能够细化晶粒,改善熔覆层的质量,并生成稀土化合物Mg17La2和LaAl3;当添加质量分数为1.2%的La2O3时,熔覆层组织均匀,晶粒细小,显微硬度最高;添加La2O3的熔覆层的平均摩擦因数比镁基体和未添加La2O3的熔覆层的平均摩擦因数小,说明稀土氧化物能够减小熔覆层的摩擦因数,提高涂层的耐磨性。     

AZ31B镁合金/6061铝合金异质金属连接件整体微弧氧化膜的制备及其结构

对AZ31B镁合金和6061铝合金异质金属铆接件进行了微弧氧化,研究了不同时间微弧氧化膜的微观形貌、物相组成、电化学性能、硬度等,对比分析了微弧氧化过程中镁合金、铝合金表面氧化膜的形成过程。结果表明:经过10min的微弧氧化后,该连接件整体被氧化膜包裹,氧化膜与2种合金基体均紧密连接,且均由致密层和疏松层组成;镁合金表面氧化膜主要由MgO、少量硅酸盐和氟化物组成,而铝合金表面氧化膜主要由Al_2O_3及少量硅酸盐组成;微弧氧化提高了连接件中镁合金、铝合金的腐蚀电位,降低了二者的腐蚀电位差,有效缓解了电偶腐蚀的发生。     

钕对AM60镁合金显微组织和力学性能的影响

用OM、SEM、EDS、XRD和拉伸试验机等分析了添加稀土钕对AM60镁合金显微组织、断口形貌、析出相及力学性能的影响.结果表明:加入稀土钕能有效细化AM60镁合金的显微组织,使Mg17Al12相变少、变细;适量的稀土钕元素优先与合金中的铝元素反应生成颗粒状(小针状)的Al11Nd3相,能有效提高合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率;过量的稀土钕则会消耗合金中更多的铝元素并导致针状Al11Nd3相粗化,使合金的力学性能下降;试验条件下,添加质量分数为0.9%钕的合金力学性能最佳,其抗拉强度为230 MPa,屈服强度为127 MPa,伸长率为14%,分别比AM60合金提高了28%,48%和1.8倍.