新型高铬镍基合金涂层在H_2S气氛中抗高温腐蚀性能的研究

针对燃煤电厂锅炉“四管”硫化腐蚀的严峻现状 ,采用 2 0钢作为基体材料 ,对自行研制的新型高铬镍基合金 (铬含量在 40 %以上 )涂层和另一种传统的镍铬合金 (Ni70Cr30 )涂层在H2 S气氛中的高温腐蚀动力学规律进行了研究。采用金相显微镜、配有能谱分析仪的扫描电镜以及X射线衍射仪等检测设备对腐蚀产物的形貌和相组成等进行了分析。由新型高铬合金制备的涂层具有优良的抗硫化腐蚀性能 ,适于作为燃煤电厂锅炉“四管”用的防护材料。     

新型高铬镍基合金涂层在H2S气氛中抗高温腐蚀性能的研究

针对燃煤电厂锅炉“四管”硫化腐蚀的的严峻现状,采用20钢作为基体材料,对自行研制的新型高铬镍基合金（铬含量在40%以上）涂层和另一种传统的镍铬合金（Ni70Cr30)涂层在H2S气氛中的高温腐蚀动力学规律进行了研究。采用金相显微镜、配有能谱分析仪的扫描电镜以及X射线衍射仪等检测设备对腐蚀产物的形貌和相组成等进行了分析,由新型高铬合金制备的涂层具有优良的抗硫化腐蚀性能,适于作为烯煤电厂锅炉“四管”用的防护材料。     

合金化及涂层技术提高铌基合金的抗高温氧化性能

综述了铌基合金的成分设计及抗高温氧化研究的现状，对铌基合金包埋渗法制备涂层研究的进展及存在的问题进行了阐述，提出了解决铌基合金抗高温氧化性能差的可能途径。     

TiAl基合金高温氧化动力学分析

关于ｉＡｌ的高温氧化问题,国内外已有广泛报道［１,２］,但缺乏对氧化产物的系统分析．本文从氧化物生成热力学角度讨论了二元ＴｉＡｌ及三元ＴｉＡｌ－Ｃｒ合金氧化产物的生成趋势,旨在为ＴｉＡｌ氧化层构造研究提供理论基础．１ＴｉＡｌ氧化物的热力学计算 二元ＴｉＡｌ在９７３Ｋ以上高温氧化时,生成两种稳定的氧化物［３］：Ｒ－ＴｉＯ２和α－Ａｌ２Ｏ３。由于ＴｉＯ２与Ａｌ２Ｏ３的生成自由能相近［４］,在原子比约为 １：１的 ＴｉＡｌ基合金中,将几乎同时生成两种氧化物,故不能形成单一致密的Ａｌ２Ｏ３保护层． 式中：气…     

镍基合金—碳化铬复合涂层抗磨损性能的研究

为了得到耐磨损的表面涂层,用真空熔烧方法制成与钢基休牢固结合的镍基自熔合金—碳化铬复合涂层。用扫描电子显微镜及X射线衍射仪对涂层的组织和结构进行了观察和分析。应用环块磨损试验机,对具有不同碳化铬含量的镍基复合涂层对金属的摩擦副进行了磨损试验。试验结果指出,在同样条件下,在涂层对金属副中的复合涂层的磨损抗力比在金属对金属副中的GCr15钢要好。复合涂层的磨损率比GCr15钢及纯镍基合金涂层降低约一个数量级,并且复合涂层的磨损率是随碳化铬含量增加而下降的。根据试验结果,对在复合涂层中合理的碳化铬含量也进行了讨论。     

三种用于锅炉管道涂层材料抗高温氧化性能的研究

对NiCr,Cr3C2金属复合陶瓷涂层材料，FeCrAl涂层材料和国外通用的45CT涂层材料在750℃下的高温氧化动力学规律进行了研究。并和20G钢作了对比。采用扫描电镜以及X衍射仪等对氧化产物的形貌和相组成进行了分析。     

NiCrAlY涂层对镍基单晶高温合金氧化性能的影响

采用磁控溅射方法在镍基单晶高温合金基体上沉积NiCrAlY微晶涂层.用热重分析(TGA)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等手段研究了镍基单晶高温合金及其NiCrAlY微晶涂层在900～1100℃静止空气中的氧化行为.结果表明,镍基单晶合金及其微晶涂层在900℃表现出相同的增重规律,即经初期快速增重后,两者的氧化增重都变得非常平缓;在1000℃,单晶合金的氧化膜不断剥落,使动力学曲线上下起伏,而微晶涂层经初期快速增重后,动力学曲线趋于平缓;在1100℃,单晶合金由于氧化增重远大于氧化膜剥落所造成的失重,使氧化动力学曲线在整个氧化过程中都呈迅速增长趋势,而微晶涂层的氧化动力学基本符合抛物线规律.单晶合金表面形成含Al2O3、Cr2O3、NiO、CrTaO4和Ni(Al,Cr)2O4尖晶石等的复合氧化膜.施加NiCrAlY微晶涂层后,镍基单晶合金表面形成连续、致密且结合良好的单一氧化物Al2O3,使合金的抗氧化性能明显提高.     

烧结熔覆钢表面镍基合金涂层的组织和性能

采用Ni25、Ni45、Ni60合金粉末通过烧结熔覆法在45钢表面制备出不同成分的镍基合金涂层。通过金相显微镜观察和X射线衍射分析等手段对合金涂层的组织形貌、相组成和界面结构进行研究,并对涂层显微硬度进行了测试。结果表明：通过烧结熔覆可以在45钢表面获得较为致密的镍基合金涂层。Ni25合金涂层组织主要为比较粗大的γ-(Ni, Fe)奥氏体以及少量的Cr₂₃C₆碳化物相;Ni45和Ni60合金涂层中除了γ-(Ni, Fe)奥氏体和Cr₂₃C₆碳化物之外,还出现了CrB硼化物。不同成分镍基合金涂层与45钢基体在界面处均形成了良好的冶金结合。当烧结温度1100℃、保温时间15 min时,涂层微观组织致密,硬质相颗粒尺寸较小,分布均匀。Ni60合金涂层的硬度最高,约为HV 735;Ni45合金涂层次之,约为HV 534;Ni25合金涂层硬度最低,只有HV 236。     

抽油泵柱塞杆耐磨腐涂层用镍基合金粉末的研究

选用高铁无钴及少量钼铜合金化，采用非真空中频感诮炉熔炼，氮气雾化，水中淬冷的制粉工艺。研究出的合金粉末具有良好的喷焊性能，机械工艺性能和耐磨耐腐蚀性能。     

Ni-Fe-Cr基高温合金表面AICrN涂层制备及高温氧化性能

采用阴极弧离子镀法在Ni-Fe-Cr基高温合金表面制备了AlCrN涂层.通过电子扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪和X射线光电子谱仪等分析了AlCrN涂层表面和界面的形貌、能谱、物相以及结合能谱,并进行了800和900℃高温氧化实验,研究了AlCrN涂层抗高温氧化性能及其机理.实验结果表明：AlCrN涂层主要成分为Al、Cr和N元素,添加Al元素后表现出较强的AlN择优取向;Al2p峰谱为Al—N和Al—O结合键,Cr2p峰谱为Cr—O和Cr—N结合键,N1s峰谱以Cr—N和Al—N的形态存在,另外含有少量的N—Cr—O和N—Al—O结合键;经过高温氧化后AlCrN涂层表面氧化物为Cr²O³,对高温合金基体有良好的保护作用.     

激光熔覆AlCoCrFeNi高熵合金涂层的高温磨损性能

采用激光熔覆技术在42CrMo表面制备了Y掺杂AlCoCrFeNi高熵合金涂层,研究了涂层组织成分与高温摩擦磨损性能。结果表明：AlCoCrFeNi涂层主要由BCC相和B2相组成,900 ℃下涂层耐磨性约为基体的3.7倍,平均摩擦因数相比基体降低约22%。     

QT-500基体上等离子喷涂8YSZ热障涂层系统的高温氧化行为研究

本文采用超音速火焰喷涂(HVOF)和大气等离子喷涂(APS)技术,在内燃机用球墨铸铁QT-500试样上制备热障涂层(TBCs),并对其在1050oC恒温氧化条件下的氧化情况与时间的关系进行了研究,分析了扩散机理。实验中,分别提取恒温氧化2.5h,8h,15h,50h和100h的试样,对涂层的氧化情况进行表征,结果表明:在陶瓷层/粘结层界面和粘结层/基底界面均形成了热生长氧化物(TGO)层。陶瓷层/粘结层界面的热生长氧化物主要由Al2O3以及Cr2O3、尖晶石和NiO的混合氧化物(CSN)组成。粘结层/基底界面的热生长氧化物主要由Al2O3组成。自由表面扩散、晶界扩散和晶内扩散是元素在BC层中扩散的主要途径。     

NiAl-31Cr-3Mo合金高温氧化性能研究

研究了NiAl-31Cr-3Mo合金在1250～1500 K空气中的氧化行为.实验结果表明:在实验温度范围内,合金的氧化动力学曲线符合抛物线规律;氧化过程中合金表面生成了以а-Al2O3为主的氧化膜,并且含有Cr2O3.采用扫描电镜和能谱分析研究了氧化产物的微观组织及{连成,并从合金的相组成探讨了NiAl-31Cr-3Mo合金的氧化机制.     

TC4合金特高温下的氧化行为研究

通过Gleeble-1500热模拟机研究了特高温下TC4合金的氧化行为。结果表明，1300℃以上的氧化随着氧化温度的升高和保温时间的延长，氧化增重持续增加，并远远大于1150℃时的氧化增重：氧化产物中的V2O5具有挥发性，在合金的外表层无法形成保护性的Al2O3氧化膜，次外层中TiO2氧化膜和Al2O3氧化膜在低于1150℃温度时有一定的抗氧化作用，在1300℃以上形成的氧化膜以疏松的TiO2为主。     

High Temperature Deformation Behavior of Fe-9Ni-C Alloy

 The high temperature deformation behavior of the 9Ni steel has been studied by the Gleeble-3500 tester. The relationship between deformation resistance and deformation degree, deformation temperature and deformation rate was revealed. The results show that when the deformation degree is less than 02, the deformation resistance increases by about 70 to 200 MPa, while the deformation degree varied between 02 and 04, the deformation resistance increases by about 30-40 MPa, when the deformation degree is larger than 04, the deformation resistance increases slowly, some become stable gradually. The influence of deformation temperature on deformation resistance is larger, and deformation resistance at higher temperature is about 160 MPa smaller than at lower temperature. Higher deformation rate leads to larger deformation resistance. The deformation resistance increases about 70 to 110 MPa with the increase of the deformation rate. A new and highly accurate mathematical model of the steel was established to describe the deformation behavior during rolling.     

激光熔敷Ni60／WC合金层的腐蚀磨损特性

研究了４５钢表面激光熔敷镍基ＷＣ合金层的耐蚀性及在不同冲击速度和不同浓度酸性介质下的腐蚀磨损特性。结果表明，激光熔敷Ｎｉ６０／ＷＣ合金层不论耐蚀性还是抗腐蚀磨损性能同于２Ｃｒ１３不锈钢。应用微机对试验结果进行逐步回归分析，得出了影响因素与腐蚀磨损速度的害量关系，并探讨了熔敷层的腐蚀磨损过程。     

稀土对真空熔结镍基自熔性合金涂层组织结构的影响

采用真空熔结的方法在45^#钢母材上获得了稀土。NiCrBSi自熔性合金涂层，借助X射线衍射、SEM及EDX研究了涂层截面的微观组织、相结构及涂层与母材界面附近的组织特征，讨论了稀土的加入对涂层组织结构的影响。结果表明：真空熔结NiCrBSi合金涂层为M基固溶体和分布在固溶体上块状、球状和针状的CrB，NiaB，Cr3C3和Cr23C6等第二相组成，涂层与母材为良好的冶金结合。添加稀土元素的NiCrB-SiRE合金涂层消除了针状组织，析出了新的硼化物NiB和硅化物Or65Ni25Si，第二相得到了进一步的球化；RE还阻碍了M，Cr，Si等原子向母材的扩散和Fe原子向涂层的扩散，减轻了Fe原子对涂层的“稀释”作用，保证了涂层的化学组成。     

钛合金的高温抗氧化性及其影响因素分析

综述了影响钛合金高温抗氧化性的因素,主要包括钛合金的组织形态、合金化元素、热暴露温度及时间等,总结了改善钛合金高温抗氧化性的方法是:采用合适的合金化、发展钛铝基金属间化合物、对钛合金成品进行预氧化处理和表面改性处理等,以期在这些理论的指导下采用合理的方法对钛合金及其制品进行处理,从而减少或杜绝钛合金在高温条件下使用过程中因氧化作用而带来的隐患。     

Cu-19Ni-17Fe-19Cr合金的高温氧化行为

研究了Cu-19Ni-17Fe-19Cr合金在800,850,900℃下纯氧环境中的高温氧化行为。利用增重法拟合合金在不同温度下的氧化动力学曲线,通过XRD,SEM及EDS对氧化膜成分及形貌进行分析,探讨了合金的氧化机制。结果表明:合金的氧化动力学曲线在800℃时遵循抛物线规律,850,900℃时符合立方抛物线规律,氧化过程中合金表面生成复合氧化膜,氧化膜由各组元的混合氧化物组成,最外层为CuO,次外层以Cr2O3为主,随着氧化温度的升高,CuO膜层会横向生长覆盖Cr2O3膜层,综合分析表明合金在850℃下具有良好的高温抗氧化性。