热镀锌液中铝含量对镀层合金化后耐蚀性能的影响

热浸镀锌液中的铝含量对镀层合金化后的耐蚀性有重要影响。用电化学和循环腐蚀试验方法研究了锌液中不同Al含量热镀锌层合金化后的耐蚀性能。结果表明:当锌液中Al含量为0.13%时,镀层具有较高的耐蚀性;随着锌液中Al含量的增加,镀层的阻抗值下降,腐蚀增重量上升,耐蚀性恶化;镀层/钢基体界面处Fe-Al化合物量逐渐上升,镀层中总的Fe含量降低,镀层表面出现红斑的面积逐渐下降;当镀层中含有一定量的Fe元素时,不应以镀层表面出现红斑的时间或面积来评价镀层的耐蚀性能。     

表面粗糙度对PS-PVD热障涂层陶瓷层沉积的影响

研究基于等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)工艺的沉积表面的粗糙度对YSZ陶瓷层结构的影响,初步阐明了表面粗糙度对陶瓷层气相沉积过程的影响和涂层结构的形成规律。采用PS-PVD工艺在预制有NiCoCrAlYTa黏结层的K417G高温合金上制备YSZ陶瓷层;采用SEM、粗糙度检测仪、3D表面形貌仪等方法分析PS-PVD YSZ陶瓷涂层的形貌和结构特征。基体表面粗糙度对PS-PVD涂层结构有很大影响。结果表明:当基体表面粗糙度分别为 R a≤2μm, 2μm< R a<6μm, R a≥6μm时,涂层粗糙度分别在3.5~5,6~10,10~15μm区间;特征表面形貌"菜花头"的直径随着基体表面粗糙度的增加而逐渐增大, d P=38.5μm, d 280S =25.5μm, d 60S =38.7μm, d 24S =102μm, d S=137μm。表面粗糙度主要通过PS-PVD气相沉积过程中的阴影效应来影响涂层生长和形成差异性结构,随着基体表面粗糙度的增加,YSZ陶瓷层受阴影效应影响增大,表面形貌"菜花头"尺寸和柱状结构间间隙增大,形成更加疏松的结构。     

CoCrMo合金氮化处理后粗糙度对超高分子量聚乙烯摩擦磨损性能的影响

采用低压高频脉冲等离子体浸没离子注入与氮化技术对CoCrMo合金进行氮离子注入及氮化处理,在25%的小牛血清溶液中,利用往复式摩擦磨损实验机评价CoCrMo合金氮化处理后表面粗糙度对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)摩擦磨损性能的影响。研究结果表明,CoCrMo合金氮化处理后表面粗糙度较小(Ra=0.0176μm)时,超高分子量聚乙烯主要磨损机制为粘着磨损;CoCrMo合金氮化处理后表面粗糙度较大(Ra=0.1529μm)时,超高分子量聚乙烯的磨损以磨粒磨损为主,在这两种情况下,UHMWPE磨损率较高。而当改性CoCrMo合金表面粗糙度为Ra=0.1145μm时,UHMWPE的磨屑可能转移到对偶件表面,并起一定的隔离和润滑作用,有效地削弱粗糙峰的切削作用,使得UHMWPE的磨损率最低。     

化学腐蚀工艺对激光选区熔化成形TC4钛合金表面粗糙度的影响

采用化学腐蚀技术解决激光选区熔化(Selective laser melting, SLM)成形钛合金表面黏附粉末导致表面粗糙的问题,系统研究了腐蚀溶液成分及工艺参数对SLM成形TC4钛合金表面粗糙度的影响。研究结果表明,腐蚀液的成分配比与腐蚀时间是主要的影响因素,随着HF/HNO3体积比的减小,样品表面粗糙度降低效果减弱。当HF/HNO3=1/4时,随着腐蚀时间的增加,样品表面粗糙度显著降低,但当腐蚀时间过长时会造成对基体的损伤。当HF∶HNO3体积比=1∶4,腐蚀时间为9 min时,样品表面粗糙度为2.52μm,同时腐蚀处理过程对样品的尺寸影响较小(降低0.12 mm),此时达到一个最佳状态。     

热镀铝锌硅镀层钢板拉伸对其耐蚀性的影响

热镀铝锌硅镀层钢板(GL钢板)发生变形时,镀层中裂纹数量和大小对其耐蚀性有重要影响。对GL钢板进行单向拉伸,采用动电位极化法和电化学阻抗谱测试了GL钢板不同拉伸变形量时在3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀行为,采用扫描电镜观察了不同变形量时GL镀层电化学腐蚀前后的表面形貌。结果表明:GL钢板变形到一定程度,镀层便产生裂纹,裂纹随变形量的增加而变多、变大、变深;GL镀层的腐蚀优先在裂纹内发生,随变形量的增加,腐蚀的深度和面积逐渐增大,当变形量为20%时,镀层表面的裂纹扩展至镀层/钢基体界面,造成钢基体裸露,镀层耐蚀性大幅降低。     

热镀锌基板粗糙度对钝化膜耐蚀性的影响

为了研究热镀锌基板粗糙度对其表面环保钝化膜耐蚀性的影响,在不同表面粗糙度的基板上制备相同膜厚的钝化膜,采用中性盐雾试验方法,分析了不同粗糙度热镀锌基板的耐蚀性;采用扫描电镜观察了钝化膜表面的成分分布.结果显示:在试验条件下,随着粗糙度的增加,表面钝化膜的厚度均匀性逐渐降低,耐蚀性逐渐变差;对于家电用热镀锌板,建议基板粗糙度Ra控制在1.0μm以下.     

纳米TiO_2对硼酸镁晶须增强镁基复合材料表面Ni-P化学镀层形貌及耐蚀性能的影响

目前,对镁基复合材料表面能否得到耐蚀性优良的Ni-P-Ti O2复合镀层研究不多。为了提高镁基复合材料的耐蚀性,在硼酸镁晶须增强AZ91D镁基复合材料表面制备了Ni-P化学镀层和Ni-P-纳米Ti O2复合化学镀层。采用扫描电镜(SEM)观察镀层表面形貌,用电化学方法研究了镀层的电化学性能,并分析了添加纳米Ti O2对镀层耐蚀性的影响。结果表明:施镀2 h后,Ni-P-Ti O2镀层厚度约为12μm;与Ni-P镀层相比,纳米Ti O2颗粒的加入细化了镀层晶粒,同时造成了镀层疏松,镀液中Ti O2浓度为2 g/L时得到的复合镀层的自腐蚀电位为-0.8 V,耐蚀性降低,但仍对基体有保护作用。     

熔融盐电镀Ta的工艺优化及镀层性能分析

目前,通过电镀法获得Ta镀层的报道较少。采用正交试验对熔盐镀Ta的工艺参数进行优选,研究时间、温度、电流密度和表面粗糙度对镀层性能的影响,并对Ta镀层的表面形貌、镀层厚度、镀层退火前后物相、化学成分、硬度和结合强度进行分析。结果表明:电镀时间3 h,温度750℃,电流密度80 m A/cm2,试样表面粗糙度0.05μm时,所得镀层均匀连续,厚度约15μm;800℃下退火4 h可提高镀层结晶度,使亚稳相向α相转变;镀层与基体结合处存在疏松氧化结构,镀层结合强度为40 N左右。     

铸铁件直接镀Ni-Fe合金

铸铁件结构疏松、多孔,直接电镀Ni-Fe合金,其工艺控制难度较大,对前处理要求更为严格,经机械抛光的表面,其粗糙度应控制在Ra0.04～0.05μm,为保证镀层的结合强度,经化学除油后需在含HF的酸洗液中腐蚀处理。     

基体表面粗糙度对H13钢板表面镀铬层的影响

分析测试H13钢表面镀铬层的表面形貌与结构、粗糙度、显微硬度、厚度、电化学阻抗及极化曲线,研究了H13钢基体表面粗糙度R_a对其表面镀铬层结构与性能的影响。结果表明:电镀时间小于30min时,随着R_a的增加,镀铬层晶粒尺寸减小,堆积趋于稀疏;电镀30 min后,不同R_a的镀铬层晶粒尺寸及分布基本相同;电镀60 min后,随着R_a的增加,镀铬层晶粒的尺寸明显增大;当R_a值小于0.504μm时,(200)面为铬晶粒的优势生长面,当R_a值为0.504μm时,(211)面为铬晶粒的优势生长面;随电镀时间的增加,镀铬层的厚度和显微硬度逐渐增大;当电镀时间相同时,随着R_a的减少,镀铬层的厚度减少,显微硬度增加,镀铬层的耐蚀性逐渐提高。     

表面粗糙度对PS-PVD YSZ陶瓷层性能的影响EI北大核心CSCD

采用PS-PVD工艺在预制有NiCoCrAlYTa黏结层的K417G高温合金上制备YSZ陶瓷层;采用万能拉伸试验机、粒子冲刷仪、静态氧化炉等设备测试PS-PVD YSZ陶瓷涂层的结合强度、抗粒子冲刷和抗高温氧化性能;采用SEM和EDS分析涂层表面、截面形貌和元素分布等。结果表明:表面粗糙度对YSZ陶瓷层拉伸结合强度、抗粒子冲刷和抗高温氧化性能的影响很大。随着粗糙度的增大,结合强度先增大而后减小。Ra=0.40μm表面上沉积的YSZ涂层,其结合强度最高,达到23.5 MPa。拉伸断裂发生在涂层内部,并距离黏结层40~70μm的位置。随着表面粗糙度的增大,冲刷速率先减小而后增大,Ra=0.40μm涂层的抗粒子冲刷性能最好,冲刷速率仅为2.8×10^-3 g/g,表面起伏小和孔隙率低是涂层具有良好抗粒子冲刷性能的重要原因。不同表面粗糙度制备的YSZ涂层均能生成致密连续的热生长氧化物(TGO)层。粗糙度大则生长的TGO起伏大,更容易导致局部增厚和应力集中而失效。     

低磁不锈钢表面处理工艺及防护涂层体系设计研究

研究了不同表面处理工艺对低磁不锈钢基材自身耐蚀性能及涂层附着性能的影响,通过电化学阻抗及耐阴极剥离性测试确定了适用于低磁不锈钢表面的防护涂层体系.研究结果表明,以棕刚玉为喷砂磨料对基材进行喷砂处理,不仅可以提高基材表面粗糙度,满足涂层高附着需求,同时可降低基材表面残留粒料对基材引起的电化学腐蚀.以环氧锌黄为底层的防护涂...     

SiC纳米颗粒对TC4钛合金微弧氧化涂层组织结构及耐蚀性能的影响

在基础电解液中加入SiC纳米颗粒,利用微弧氧化技术在TC4钛合金表面制备微弧氧化陶瓷涂层,研究纳米颗粒的添加对微弧氧化涂层组织结构及耐蚀性能的影响。结果表明:550,600V及650V条件下,基础电解液中SiC的加入,使TC4微弧氧化涂层的厚度由9.2,12.8μm和12.4μm分别增大到12.0,14.9μm和20.0μm。随着电压的升高,微弧氧化涂层的表面粗糙度逐渐增大,分别为2.65, 3.34μm和3.61μm。SiC的加入有效抑制微弧氧化涂层表面裂纹的产生,增加涂层厚度从而降低涂层的阳极电流密度,提高微弧氧化涂层的耐蚀性能。微弧氧化涂层增加了TC4的开路电位及自腐蚀电位。     

Substrate roughness,deposit thickness and the corrosion of electroless nickel coatings

The affect of substrate roughness and coating thickness on the corrosion resistance of electroless nickel coatings on mild steel in a 0.99M Na₂SO₄ + 0.01 M H₂SO₄ + 0.05M NaCl solution has been investigated using electrochemical techniques. The coating was electrochemically more active than pure nickel. The anodic polarization, corrosion potential, and corrosion current depend on the substrate roughness and coating thickness. The substrate roughness decreased for finishes in the order, as-ground, 240 grit, 600 grit, and 1 m diamond polish, but the corrosion current on relatively thin coatings decreased in the order 240 grit, as-ground, 600 grit, and 1 m diamond finish. The corrosion potential and the corrosion current of coatings more than about 10m thick were independent of the surface roughness and similar to those observed with pure nickel. The fraction porosity was estimated to be about 0.005 in a coating about 5 m thick on a 600 SiC grit substrate.     

反向占空比对铝合金微弧氧化膜组织结构和耐蚀性能的影响

反向占空比对微弧氧化膜组织结构和性能的影响很大。恒流条件下用不同反向占空比(10%～80%)对7075铝合金进行微弧氧化,研究了反向占空比对膜层厚度、粗糙度、致密层比例、耐蚀性、形貌的影响,并分析了膜层的相结构。结果表明:当反向占空比达到50%时膜层综合性能最佳,膜层最厚(83.4μm),粗糙度2.47μm,致密层比例最大,耐点滴时间最长,盐雾腐蚀1200 h仍未发生腐蚀;微弧氧化膜中有许多不均匀的"火山"喷发状孔洞,主要物相为γ-Al2O3。     

The Effect of Substrate Pretreatment on PVD TiN Hard Coating Performance

This work comprises a study of the deposition and characterization of TiN coatings of different thicknesses on AISI M2 substrates heat-treated to different hardnesses. The effect of both substrate hardness and coating thickness on coating tribological performance was evaluated. The characterization tests included surface roughness measurement, coating thickness, micro-hardness, scratch adhesion, pin on disc, impact and corrosion tests. New findings on the impact wear behavior of TiN tempered M2 substrates were highlighted. For example, using a thin coating and tempering the substrate at 650^°C to slightly reduce the substrate hardness gave improved impact wear resistance. A maximum surface composite hardness value was obtained at 'full' substrate hardening (i.e. non-tempered) and the maximum TiN coating thickness as expected. The maximum critical load (79.2 N), in scratch adhesion tests was obtained from the fully hardened substrate with minimum TiN coating thickness. The results from corrosion tests show that tempering has an adverse effect on corrosion resistance.     

Corrosion resistance of Ti-based metallic glass coating in concentrated nitric acid

This paper investigated the corrosion resistance of a Ti-based metallic glass coating in concentrated HNO₃ solution, and discovered the coating's superior corrosion resistance compared with 304 L substrate. The coating exhibited a fully amorphous and pore-free structure with the thickness of ∼380 μm. A relatively uniform and thick passivation film was formed on the surface of the coating as an oxygen diffusion barrier, leading to the much improved corrosion resistance. The Raman spectrum evidenced that the passivation film was mainly TiO₂ with a mixed structure of anatase and rutile. We believe that the present findings will open up a new horizon for coatings in spent nuclear fuel reprocessing applications.     

ZK61S镁合金微弧氧化膜层的结构及耐腐蚀性能

为了提高ZK61S镁合金的耐腐蚀性能,采用微弧氧化方法以不同电压(300,380,450 V)在ZK61S镁合金表面制备氧化膜并进行封孔处理。利用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪分析膜层的形貌、结构和组成;通过腐蚀电位试验、中性盐雾腐蚀试验及抗剥落腐蚀试验进行耐腐蚀性能考核。结果表明:微弧氧化呈现疏松多孔形态且均匀覆盖于基材表面,主要由Mg、MgO和Al_2Si_2O_5(OH)4相组成;微弧氧化处理后试样的腐蚀电位显著提升,且380 V所得微弧氧化试板的腐蚀电位达到-881.53 m V,经过408 h的中性盐雾腐蚀试验后的腐蚀速率为0.012g/(m~2·h),耐蚀性能比未进行表面处理的基材提高了88倍;经封孔处理的微弧氧化试板经过456 h的中性盐雾腐蚀试验后腐蚀速率降低到0.003 g/(m~2·h);封孔处理使微弧氧化膜的抗剥落腐蚀性能由微弧氧化后的EB级提升到EA级。     

镁合金蓝色微弧氧化膜的制备及其耐蚀性能

过去,将微孤氧化着色用于材料装饰的研究较少。采用微孤氧化技术在ZM5镁合金表面制备了蓝色的微弧氧化层,研究了主盐Na2SiO3、着色剂CoSO4浓度和氧化时间对蓝色膜层的影响。结果表明：在70g／LNa2SiO3,2g／LCoSO4,电压440V,氧化时间20min条件下,能够获得膜层厚度为82μm的致密蓝色微弧氧化膜...