高温与强气流条件下渗硅TiAl基合金表面抗氧化性能分析

采用固体粉末包埋法在TiAl基合金表面渗硅，着重研究了渗硅层在高温强气流冲击条件下的抗循环氧化性能，用XRD及SEM／EDS分析了渗硅层氧化后的成分结构和形貌。结果表明，渗硅后形成以Tissi3、Al2O3和TiSi2、Si为主的复合渗层，在高温强气流冲击条件下，表面生成以SiO2为主的氧化层并与Al2O3层紧密结合。900℃循环氧化时间小于160h时，渗硅层在强气流冲击下的抗氧化性与静态空气中基本相同；氧化时间超过160h后增重略高于静态空气氧化。TiAl基合金渗硅后表现出良好的抗高温强气流循环氧化性能。     

铸钢件表面铸渗结晶硅复合层的探讨

研究了不同铸渗工艺对铸钢件表面铸渗硅复合层厚度和质量的影响。采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线能谱（EDS）及显微硬度仪等分析手段，阐述了该铸钢件表面铸渗硅复合层的微观成分、组织及性能特点。结果表明，钢水的浇注温度为1580℃左右时，铸钢件表面可以得到厚度为0.6-2．8mm并且表面质量较好的铸渗硅复合层。另外渗硅层与母材铸钢的界面为机械结合状态。     

0Cr18Ni9不锈钢表面渗Si层制备及抗氧化性能研究

通过熔盐非电解沉积法在0Cr18Ni9不锈钢表面进行渗硅处理.试验表明,当温度达到800℃渗硅时间为10 h时,在不锈钢基体上产生约500 μm的富含Cr、Ni合金元素的Fe3Si型硅化物渗层.采用X射线衍射仪(XRD)分析了渗硅层的物相组成,用附带能量色散谱仪(EDS)附件的扫描电子显微镜(SEM)研究了渗层截面的形貌和成分.通过氧化质量增加的方法,比较了渗硅试样和0Cr18Ni9不锈钢在800℃下的循环氧化行为.结果表明,经过渗硅处理后不锈钢的氧化质量增加明显小于不经过硅化处理的0Cr18Ni9不锈钢的氧化质量增加,其原因是在循环氧化的时,发生了Si、Cr原子从基体到渗层的上坡扩散,并且在内外氧化层中产生了偏聚的SiO2、Cr2O3,等氧化产物,从而对基体起到很好的保护作用.     

机械能助渗硅的研究

开发研究了机械能助渗硅工艺 ,将渗硅温度由常规工艺的 950～ 1 0 50℃降低到 480～ 540℃。用自己研制的渗硅剂 ,在540℃× 4h得到 60 μm的渗硅层。渗硅层表面硬度为 70 0HV0 .1 ,由外向里 ,逐渐降低到其基体硬度。渗硅层表面为Fe3Si相 ,组织致密 ,未发现明显的孔隙 ,能实现无孔渗硅 ,满足耐蚀性要求。渗硅层的硅含量 (质量分数 )为 1 8%左右 ,略高于常规工艺所得渗层的硅含量。机械能助渗硅的渗硅温度低 ,渗硅时间短 ,节能效果十分显著 ,产品质量明显提高 ,且设备投资少 ,原料来源广泛 ,成本低廉 ,将为渗硅在耐蚀性方面的应用提供广阔的前景。     

钛铝基合金渗硅层结构及抗高温氧化性能初探

研究了钛铝基合金固体渗硅后的渗层结构、抗高温循环氧化性能。结果表明：钛铝基合金固体渗硅后表层形成主要由Ti5Si3、Al3O3和Al3Ti、TiSi2、Si构成的复合渗层，该复合渗硅层有效阻止了高温氧化过程的进行，显著提高了钛铝基合金的抗高温循环氧化能力。     

纯镍渗硼硅处理工艺及组织性能研究

采用粒状渗剂分别在渗硼硅温度为850、900、950℃,保温时间为2、8 h的工艺参数下对纯镍表面进行固体渗硼硅处理。用光学显微镜(OM)对渗层横断面进行了显微组织观察,用显微硬度计测试渗层的硬度分布,用M200型磨损试验机研究未渗硼硅和渗硼硅纯镍的耐磨性,采用循环氧化试验研究未渗硼硅和渗硼硅纯镍的抗高温氧化性。结果表明,纯镍渗硼硅后,渗层为硅化物层和硼化物层,且硅化物和硼化物的显微硬度都大于基体硬度,渗层厚度随着渗硼硅时间和温度的增加而增加,其范围约为36~237?m,用X射线衍射仪(XRD)分析出渗层为硼化物层(Ni2B)和硅化物层(Ni3Si、Ni5Si2和Ni2Si)。磨损试验结果表明渗硼硅后试样的耐磨性得到提高。抗高温氧化试验结果显示未渗硼硅纯镍试样抗高温氧化性优于渗硼硅后纯镍试样。     

纯铜双层辉光离子渗钛高温氧化性能的研究

采用双层辉光离子渗金属技术，在纯铜表面形成均匀的渗钛层．对离子渗钛试样和纯铜试样在400℃和700℃进行了高温氧化对比实验，分别给出了它们的氧化动力学曲线，用扫描电子显微镜观察分析氧化表面形貌，结果表明纯铜表面离子渗钛后提高了高温抗氧化的性能，降低了氧化速率，离子渗钛层的氧化膜致密，对继续氧化有阻碍作用。     

以二氧化硅为渗硅源获得致密无孔隙的渗硅层

众所周知,渗硅可以明显提高钢铁材料的耐蚀性、抗高温氧化性及表面硬度。但是过去的传统渗硅剂(成份:硅粉或硅铁粉为渗硅源、NH_4Cl为活化剂、Al_2O_3为缓冲剂)由于Fe、Si扩散不均匀,Si的扩散系数比Fe大,所以在Si扩散的同时会伴随空洞出现,导致渗硅层内有许多孔隙,渗层不致密,这样也就限制了渗硅在工业中的应用。     

工业纯铜煤矸石渗硅层制备工艺及耐蚀性研究

以煤矸石为主渗剂,采用粉末包埋技术在纯铜表面制备渗硅层。采用金相显微镜和XRD对渗硅层组织结构进行检测分析,并对其硬度、耐蚀性、高温氧化性进行了测试。结果表明,煤矸石渗硅层中有Cu₉Si、 Cu_0.83Si_0.17、Cu₄Si和Cu₃Al等新相生成;渗硅层主要由共析体（α+γ₂）和α相组成,厚度可达600 μm,与基体结合紧密;煤矸石渗硅层洛氏硬度为118 HRF,而纯铜仅为51.5 HRF,其显微硬度最高可达320 HV0.05;渗硅层耐酸、盐、海水腐蚀分别较基体提高了2.25倍、2.58倍、2.97倍;抗高温氧化能力较基体提高了9.36倍。因此,煤矸石渗硅可在一定程度上提高纯铜耐蚀性和抗高温氧化性。     

铸钢件表面铸渗结晶硅复合层的探讨

研究了不同铸渗工艺对铸钢件表面铸渗硅复合层厚度和质量的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDS)及显微硬度仪等分析手段,阐述了该铸钢件表面铸渗硅复合层的微观成分、组织及性能特点。结果表明,钢水的浇注温度为1580℃左右时,铸钢件表面可以得到厚度为0.6～2.8mm并且表面质量较好的铸渗硅复合层。另外渗硅层与母材铸钢的界面为机械结合状态。