超音速火焰喷涂CoCrW涂层的性能研究

采用超音速火焰喷涂工艺制备了CoCrW涂层,测试了涂层的结合强度、硬度、孔隙率和高温抗氧化性能.试验结果表明,涂层的结合强度在57 MPa以上,硬度为545 HV0.1,孔隙率在2%以下.涂层的抗氧化性能较好,涂层在850℃以下或经过较短时间热处理时,涂层氧化增重较少,而温度在850℃以上或经过较长时间热处理时,涂层氧化增重明显.在相同试验条件下与气体爆燃涂层、等离子涂层相比,用HVOF喷涂的涂层其耐磨性能最好.     

hBN含量对NiCr/Cr_3C_2-hBN复合涂层抗热震性能和氧化性能的影响

为了提高NiCr/Cr3C2复合涂层的摩擦性能,在涂层中加入了hBN作为固体润滑剂,研究了hBN含量对涂层抗热震性能和氧化性能的影响。采用大气等离子喷涂技术制备了hBN含量分别为0%、2.5%、5%、10%和20%的NiCr/Cr3C2-hBN复合涂层,并研究了复合涂层在700、800和850℃的抗热震性能和在850℃的恒温氧化性能。结果表明:NiCr/Cr3C2-hBN复合涂层呈层状结构,各层之间结合良好;所有涂层在700、800和850℃水淬10次均未出现明显的裂纹和脱落现象,涂层抗热震性能均良好。涂层的氧化增重随着hBN含量的增加逐渐增大,96h后NiCr/Cr3C2-20%hBN涂层氧化非常严重。在850℃时,所有涂层的氧化动力学曲线均遵循抛物线规律。     

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。     

DZ—40M钴基合金低压气相沉积铝化物涂层的高温氧化行为

以新型定向凝固钴基合金ＤＺ４０Ｍ为基体,对其低压化学气相沉积铝化物涂层的高温氧化行为作初步探讨。结果表明,该涂层在９００－１１００℃的静态空气氧化过程中有一个平稳期,沉积渗剂中加入Ｔｉ及提高氧化温度均可加速涂层的氧化和退化,使平稳期提前结束,由于生成了θ－Ａｌ２Ｏ３,使得９００℃时的氧化增重大于１０００℃时的氧化增重,而１０００℃时的氧化增重又大于１０５０℃时的氧化增重。     

T91钢超音速电弧喷涂45CT涂层在90%Ar+10%H2O气氛中的循环氧化行为

采用超音速电弧喷涂方法在T91钢上制备了45CT涂层,研究了样品在800℃和850℃的90%Ar+10%H2O气氛中的循环氧化行为,利用XRD和SEM/EDS分析了涂层氧化前后的表面成分和结构。结果表明:氧化后表面的氧化物主要由Cr2O3,NiCr2O4及NiO组成,850℃氧化后的表面氧化物还含有Fe2O3;45CT涂层在800℃下表现出良好的抗氧化性能,而在850℃氧化时,涂层出现裂纹,Fe通过裂纹快速向外扩散,导致涂层在氧化过程中失效。     

锆合金表面CrAl基耐高温涂层及氧化行为研究

目的了解锆合金和涂层的高温氧化行为,通过表面涂层提升锆合金的耐高温氧化性能。方法采用多弧离子镀技术在锆合金基体上制备了CrAlN、CrTiAlN涂层,模拟反应堆失水(LOCA)事故时的高温氧化行为,在360～1160℃下进行1 h氧化测试,对原始锆合金和带涂层样品的氧化增重行为进行了研究。通过X射线衍射和扫描电子显微镜对氧化前后样品的物相结构和形貌进行系统表征分析。结果锆合金在760℃及以下形成深色的混合型锆氧化膜,在860℃以上呈现龟裂和局部剥落。两种涂层氧化时,通过形成致密的Cr_2O_3和Al_2O_3混合氧化层,显著降低了氧化增重。CrAlN涂层在760℃时具有较好的抗氧化性,1060℃时开裂而失去保护作用。CrTiAlN涂层在860℃时能保护基体不受氧化,1060℃时局部开裂,基体开始出现氧化层。结论利用多弧离子镀技术制备的锆合金表面CrAlN和CrTiAlN涂层,在模拟反应堆LOCA事故下具有良好的耐高温氧化性,显示出这两种涂层有潜力发展成为核用事故容错燃料(ATF)包壳涂层。     

几种高温合金及其渗铝涂层的抗氧化性能研究

用Ｘ４０Ｔ３合金作对比，着重研究了低偏极合金Ｍ４１及其气相渗铝涂层的高温氧化性能。结果表明，９００℃下Ｍ４１Ｔ３合金的氧化增重近似，都比渗铝涂层的小，氧化膜均无明显剥落。１０５０℃下Ｍ４１合金的氧化增重小于Ｋ３合金，其氧化膜剥落较轻，但Ｋ３合金的氧化膜剥落严重，两合金的氧化增重大于渗铝涂层。渗铝涂层的氧化寿命在９００℃下较长，１０５０℃下则在大缩短。Ｋ４１合金形成Ａｌ２Ｏ３内氧化层，随温度的升高和     

多弧离子镀制备TiN涂层的高温抗氧化性能研究

在201不锈钢上进行多弧离子镀沉积TiN涂层,研究了TiN涂层在400～800℃间的高温氧化性能。对涂层氧化后的表面形貌、表面成分等进行了研究。用热重(TG)法和差示扫描量热(DSC)法分析粉末试样的加热氧化情况。结果表明:氧化温度较高时,增重量大且氧化严重,随着氧化温度的升高,表面氧元素含量上升,氮元素含量下降;经过600℃氧化,TiN膜层开始出现局部氧化皮。热分析结果表明:TiN粉末在450℃开始发生增重,氧化总增重量为26.63%。起始氧化温度为623.7℃,放热焓为-2112μVs/mg。     

Fe20Cr4.5Al微晶和含Y2O3弥散氧化物涂晶涂层的高温氧化性能

采用自行研制的高频电脉冲沉积（HFESD）设备在Fe20Cr4.5Al合金表面分别制备了Fe20Cr4.5Al微晶涂层与Fe20Cr4.5Al-Y2O3弥散氧化物微晶涂层。在1000℃和1100℃静态空气中，对合金基体和施加涂层试样进行了200h的恒温氧化实验。结果表明：在两种实验温度条件下，含有Y2O3弥散氧化物颗粒的微晶涂层，完全消除了Al2O3氧化膜中的凸脊，细化了氧化膜的晶粒，抑制了氧化膜的剥落，大大地提高了氧化膜的致密性和粘附性。单一的微晶涂层则部分抑制了凸脊状氧化膜的形成，氧化膜由脊状氧化物和细晶氧化物混杂组成。涂层对氧化增重的影响则与氧化温度－氧化膜的生长速率有关，在1000℃下，涂层试样的氧化增重均有所降低，其中弥散氧化物微晶涂层试样的氧化增重最低；在1100℃下，施加微晶涂层和弥散氧化物涂层对氧化增重影响很小。微晶和Y2O3弥散氧化物颗粒在提高Al2O3氧化膜保护性方面具有“协同效应”。     

Al-Cr涂层对TC21合金抗氧化和热腐蚀性能的影响

采用双辉等离子表面渗铬和后续多弧离子镀铝处理在TC21合金表面制备Al-Cr涂层;同时研究Al-Cr涂层在850℃下的高温氧化行为和850℃下25%NaCl+75%Na_2SO_4(质量分数)混合盐中的热腐蚀行为。结果表明:Al-Cr复合涂层包括表面富Al沉积层、中间Al-Cr扩散层和内侧Cr-Ti互扩散层。在850℃氧化100 h后,Al-Cr涂层表面生成致密Al_2O_3膜,对基体有很好的保护作用;中间Al-Cr扩散层中Cr元素的存在促进Al的选择性氧化,有利于涂层的后续氧化行为。在850℃混合熔盐中腐蚀100 h后,内部Cr-Ti扩散区仍保持完整,涂层表现出较好的热腐蚀抗力。     

高碳高钒高速钢复合轧辊的研究进展

论述了高碳高钒系高速钢复合轧辊的研究现状,重点介绍了高碳高钒系高速钢复合轧辊的制造工艺性能、成分设计、合金组织与性能.     

Development of high density and high efficiency machines

This research on development of high density and high efficiency machines is executed as the project on the Ministry of Economy, Trade and Industry in Japan. The realization of the electrical machines for the high efficiency and high energy density is aimed, by using the high quality magnetic material made in Japan such as the high grade electrical steel sheet and high performance permanent magnet.     

轧辊用高钒高速钢、高铬铸铁滚动磨损性能研究

研究了高钒高速钢（C：3％,V：10％）和高铬铸铁（Cr26）两种轧辊用材料的力学性能和滚动磨损性能。应用位错理论分析了高钒高速钢、高铬铸铁中碳化物裂纹的形核和滚动磨损的循环特性对材料滚动磨损性能的影响。结果表明,碳化钒内部的纳米亚结构在滚动磨损过程中能够降低裂纹形核率,高钒高速钢磨面及亚表层的循环软化能够延缓疲劳裂纹的扩展,基于以上因素,高钒高速钢滚动耐磨性是高铬铸铁的4．4倍。     

高强高导Cu-Nb微观复合材料热稳定性

通过集束拉拔技术制备了高强高导Cu-Nb微观复合材料,采用X射线衍射和扫描电镜等手段分析了不同热处理条件下材料晶体取向和界面结构的演变,通过应力应变曲线和电导测试研究了不同热处理条件对材料强度和电导的影响规律,结果表明:700℃热处理就可促使形成Cu、Nb的再结晶织构,由极塑变形所导致的区域化学势差异及原子扩散是影响Cu/Nb界面稳定性的关键因素;而700℃的中间热处理可以极大改善材料后续的加工塑性,同时在一定后续形变量条件下仍可获得高强度性能,而且通过低温调整热处理可改善材料导电性,同时保持较高强度。     

Toward a high specific power and high stability polypyrrole supercapacitors

Polypyrrole (PPy) films doped by p-toluenesulfonic (PTS) are prepared by pulse current polymerization (PCP PPy) in aqueous solutions. Cations (H⁺, Li⁺, Na⁺, and K⁺ ions) in working electrolyte solutions have a great influence on the electrochemical properties of PCP PPy films for supercapacitors. In 3 M aqueous chloride solutions, the smaller cations lead to the better electrochemical properties of PCP PPy films. PCP PPy films show ideally capacitive characteristics with a very high specific power of 110.9 kW kg^?1 in 3 M HCl when its specific energy reaches 18.4 Wh kg^?1. PCP PPy films are very stable in 3 M HCl, showing less than 4% decay over 160,000 and 20,000 charge/discharge cycles at current density of 40 A g^?1 within voltage range of 0–0.4 V and 0–0.8 V, respectively. The results of SEM show that many pits and grooves appear on the surface of PPy anode in 3 M KCl after 30,000 cycles, which should be main reason of rapid decay of PPy capacitance in 3 M KCl.     

高强高导Cu-Nb微观复合材料的尺寸效应

高强度高电导Cu-Nb微观复合材料具有纳米结构的Nb芯丝和纯Cu层,材料的尺寸效应促使力学性能呈规律变化。通过不同线材尺寸的应力应变曲线测试研究了材料强度随内部Nb芯丝尺寸的变化规律,通过纳米压痕手段分析了材料弹性模量和纳米压痕值随随材料尺寸的变化特征。结果表明,材料的强度实测值远大于混合定律计算的理论值,且随Nb芯丝尺寸的减小强度呈指数增加,Nb芯丝纳米硬度值也随尺寸的减小显著增加。与电子自由程相关的界面电子散射作用是影响材料电导的主要因素。     

金刚石-WC-Co复合材料的高温高压合成

以质量分数为5％的金刚石微粉(平均晶粒尺寸7 μm)、90％的WC粉(平均晶粒尺寸150 nm)、5％的Co粉(平均晶粒尺寸0.9 μm)为初始材料,采用高温高压法在5.50 GPa、1 100～1 500℃保温2 min条件下制备金刚石-WC-Co复合材料.采用X射线衍射仪、拉曼光谱仪、扫描电镜、维氏硬度计对样品进行...     

高质量A1145铝合金双零箔工艺研究

通过对比两种合金成分对成品双零箔表面质量、力学性能、刷水性能等质量的影响,确定了A1145合金Fe、Si含量及w(Fe)/w(Si)比例.解决了传统双零箔材生产过程中经常遇到的轧制暗纹、组织条纹和成品退火耐温性较低等问题.最终提高了双零箔的表面质量、抗拉强度及伸长率,提高了双零箔的成品退火耐温性和除油效果.     

高温高压换热器的腐蚀修补

介绍了加氢反应装置中母材金属为2．25Cr-1Mo高温高压换热器壳体热硫腐蚀表面的现场修复方法。解决了现场机械加工、焊后热处理、检验等修复中的关键工艺问题；尤其是在预热温度为200℃的容器内现场施焊问题。采用特制的绝缘箱内半自动气体保护焊措施，成功地修补了腐蚀表面，为石化装备在特殊焊接条件下的现场修复积累了经验。