T10钢双辉等离子渗铬改性层的形成条件研究

用双辉等离子渗金属技术，在880～900℃温度下，对T10钢进行了表面渗铬试验；分析了渗铬改性层的表观形貌和相结构，测量了渗铬改性层的成分。结果表明，在880～900℃温度下，对T10钢进行双辉等离子渗铬，可得到铬沉积层、铬渗镀层等形式的渗铬改性层。通过调节工艺参数，可对渗铬改性层形式进行控制。     

Cr12MoV钢的等离子渗氮的优化

Cr12MoV冷作模具钢的表面改性技术研究一直受到关注。本文采用双辉等离子体渗金属设备研究了等离子渗氮的工艺参数对渗氮层质量的影响。通过优化工艺参数实现了对Cr12MoV钢可靠渗氮,炉压500 Pa、渗氮温度500～550℃和保温4 h,渗层表面显微硬度最高达到1100 HV、渗层深度为0.15 mm。本研究拓展了双辉等离子渗金属设备的应用范围。     

双辉等离子渗钽对TiAlN/Ta复合涂层结构和性能的影响

采用Ta层作为过渡层,通过双辉等离子渗金属（DGPSA）与射频磁控溅射（RFMS）辅助直流脉冲磁控溅射技术（DCPMS）制备TiAlN/Ta复合涂层。借助掠入射XRD、SEM、AFM、纳米压痕、划痕以及摩擦磨损测试了不同工艺制备的Ta过渡层对复合涂层的相结构、表面（截面）形貌、硬度、结合力、韧性和摩擦磨损性能的影响。结果表明,TiAlN复合涂层在高偏压作用下结构致密,RFMS技术制备的Ta过渡层为柱状晶结构,复合涂层表面粗糙度较小,硬度较大而磨损稳定性和耐磨性较差;而DGPSA技术制备的Ta过渡层为纳米晶结构,复合涂层表面粗糙度较大,硬度降低但磨损稳定性与耐磨性都增强。对比发现,通过DGPSA技术制备Ta过渡层使得TiAlN/Ta复合涂层的结合力与韧性大幅度提高。     

硼钼共渗改性对304不锈钢耐磨性能的影响

采用双辉等离子渗金属技术在304不锈钢基体上B-Mo共渗,以期得到硬度高、耐磨性能好的改性层。分析改性层的组织结构元素分布、物相组成,测试其截面显微硬度,并在往复式磨损试验机上对渗层进行摩擦磨损性能测试。结果表明,304不锈钢表面经B-Mo共渗处理形成约30μm厚致密、均匀、成分呈梯度分布的表面合金改性层,主要由Fe2B、Mo2Fe B2和Fe-Cr组成,试样截面硬度呈梯度分布,近表面达到1173 HV0.05;改性层的主要磨损机制表现为磨粒磨损,磨损程度降低,耐磨性显著提高。     

4Cr13钢基表面SiC/Ta复合涂层的制备及摩擦磨损性能

针对马氏体不锈钢的表面耐磨性不能满足应用需求,且在钢基表面直接制备Si C涂层会产生与基体结合不良的问题,采用双辉等离子表面冶金技术在4Cr13马氏体不锈钢表面制备SiC/Ta复合涂层,对涂层的组织结构、表面硬度、结合强度和摩擦磨损性能进行研究。结果表明,所制备的SiC/Ta复合涂层厚5~6μm,由SiC、Ta、Ta_2C和TaC相构成。SiC/Ta/基体各层间以扩散连接,与基体结合良好。经双辉等离子表面冶金技术处理后,表面显微硬度由基材的279 HV_(0.2)提高到1 738 HV_(0.2)。4Cr13不锈钢的摩擦学性能也得到明显改善,摩擦因数比基材的平均摩擦因数降低了0.32,磨损率是基材磨损率的4%。     

TC4 表面等离子 Ni 改性层摩擦磨损研究

目的研究TC4表面等离子Ni改性层摩擦磨损情况,以提高航空用钛合金的使用寿命。方法以近等原子比Ti Ni二元合金作为源极靶材,利用等离子表面合金化技术在TC4表面制备Ni改性层,考察合金层的组织、成分、相结构以及硬度分布,分析Ni改性层和基体的摩擦学性能。结果 Ni改性层主要由Ti2Ni,Ti Ni,Ti等相组成,Ni原子数分数最高为18%;表面硬度高达625HV;改性后的摩擦系数与基体相近,磨痕宽度是基材的1/3。结论 TC4表面等离子Ni改性层耐磨性增加。     

双辉等离子渗铬T8钢碳迁移现象的分析

用双辉等离子渗铬技术，进行了880～900℃温度下的T8钢表面渗铬合金化研究；测量了渗铬层中Fe、Cr和C等元素的浓度分布，分析了渗铬合金化层形成过程中碳迁移行为。结果表明，对T8钢进行双辉等离子渗铬处理时，奥氏体中碳化学位下降引起的从基体向渗层的碳迁移是必然的，但通过控制工艺参数，由阴极溅射引起的表面脱碳是可以减轻的。     

AISI316 不锈钢表面等离子渗硼及摩擦磨损性能的研究

目的改善AISI316不锈钢的摩擦磨损性能。方法采用双辉等离子合金化技术,以块状Fe B化合物作为源极材料,在AISI316不锈钢表面制备含硼改性层,对渗层组织、成分、相结构和显微硬度进行分析,并研究改性层在干摩擦条件下的摩擦磨损性能。结果经渗硼处理后,AISI316不锈钢表面形成了一层连续、致密、均匀的改性层,主要由Mo2B和Fe B相组成。改性层具有较高的硬度(964HV0.1),较基体硬度提高了约3倍,且耐磨性较基体有明显提高。结论通过在AISI316不锈钢表面制备渗硼改性层,可明显提高基体材料的硬度和摩擦磨损性能。     

304 不锈钢表面 Mo 合金化改性层组织结构及耐磨性研究

目的提高304不锈钢表面耐磨性能。方法利用双辉等离子合金化技术,使304不锈钢表面形成Mo合金化渗层。分析渗层的成分分布和相结构,对比基体材料和Mo合金化改性层的硬度、磨痕形貌和摩擦磨损性能。结果所制备的Mo合金化渗层均匀致密,厚9.6μm,主要由纯Mo相构成。合金化元素Mo在渗层中从基体表面到内部呈梯度分布,表面显微硬度值达806HV0.05。在干摩擦条件下,Mo合金化渗层的比磨损率仅为304不锈钢基体的1/84,使材料的抗磨损性能得到明显改善。结论双辉等离子Mo合金化能够有效改善304不锈钢的抗磨损性能。     

表面化学处理对钛镍合金耐碱液腐蚀性能的影响

采用均匀腐蚀试验和电化学腐蚀试验方法,对未处理以及经过双辉等离子低温渗铬和等离子氮化两种表面化学处理的钛镍合金在6 mol/L的KOH碱性溶液中的质量损失率、开路电位和塔菲尔曲线进行了测试.结果表明,离子氮化处理和双辉等离子低温渗铬这两种表面化学处理均能使钛镍合金在6 mol/L的KOH碱性溶液中的质量损失率降低、腐蚀电位正移,耐碱液腐蚀能力得到改善;且双辉等离子低温渗铬的改善效果更明显.     

中性介质中Q420qD高强桥梁钢的腐蚀行为

通过中性盐雾腐蚀试验、电化学测试等手段研究了Q420qD超低碳贝氏体高强桥梁钢和其对比材料F500L-Z普钢在中性介质中的腐蚀行为.结果表明:Q420qD超低碳贝氏体高强桥梁钢的耐腐蚀性优于F500L-Z普钢;其电化学阻抗值随金属材料浸泡时间的延长而增大,说明随着浸泡时间的延长,金属材料表面锈层不断加厚,逐渐增加了阻挡电解液对金属材料的侵蚀及金属材料表面金属原子失去电子向溶液中迁移的过程.     

Zn-Ni合金渗层的组织结构及腐蚀性能EI北大核心CSCD

为改善传统渗锌层组织结构及腐蚀性能,采用甲酸镍和锌粉作为渗剂金属,通过机械能助渗法在Q235钢表面制备Zn-Ni合金渗层。结合扫描电镜(SEM)、EDS能谱和X射线衍射仪(XRD),分析Zn-Ni合金渗层的表面、截面和断口形貌;利用极化曲线和电化学阻抗谱(EIS),表征Zn-Ni合金渗层在3.5%NaCl溶液中的电化学行为;通过中性盐雾试验测试Zn-Ni合金渗层的耐腐蚀性能。结果表明:制备得到Zn-Ni合金渗层的厚度为153μm;渗层主要由Γ(Fe_(11)Zn_(40))相、ζ(FeZn_(15))相和Ni_(2)Zn_(11)金属间化合物组成,渗层结合方式属于冶金结合;Zn-Ni渗层中性盐雾试验出现红锈的时间相比渗锌层延长240 h,自腐蚀电位从−1.222 V正移至−0.957 V,渗层电阻提高352Ω·cm^(2);Ni对改善渗层表面组织状态和提高渗层耐腐蚀性具有显著价值。通过添加甲酸镍制备的Zn-Ni合金渗层相比渗锌层组织结构和腐蚀性能得到明显改善。     

电弧喷涂Ti6Al4V涂层的组织与耐蚀性能研究

采用电弧喷涂技术在Q235钢基体上喷涂Ti6Al4V涂层,并对涂层进行封孔处理.表征了涂层的物相组成和微观形貌,通过盐水浸泡实验和极化曲线测试对比分析了Q235钢基体、未封孔涂层和封孔涂层的耐腐蚀性能.结果表明:涂层呈典型的层状特征,物相组成为TiN,TiO和少量的Ti;未封孔涂层与封孔涂层均具有较宽的钝化电位区间,封...     

Q235钢和QT450-10铸铁等离子扩渗防蚀耐磨工艺研究

利用等离子氮碳氧扩渗技术对Q235钢和QT450-10铸铁进行扩渗处理,获得既耐蚀又耐磨的扩渗层。采用金相显微镜、显微硬度计、X射线衍射(XRD)和扫描电镜/能谱(SEM/EDX)分析了渗层的微观形貌、硬度、相结构和成分。采用电化学测试和中性盐雾试验研究了渗层的耐蚀性。研究结果表明,等离子扩渗层由化合物层和扩散层组成;化合物层主要由ε相和Fe3O4相组成;表面硬度提高;电化学测试表明,渗层具有阳极钝化能力,耐蚀性提高;等离子扩渗后进行封闭处理,能产生协同效应,耐中性盐雾腐蚀性能大大提高。     

Microbial Activities’ Influence on Three Kinds of Metal Material Corrosion Behaviors

The corrosion behaviors of copper, 6063 aluminum alloy, and Q235 steel were investigated by open-circuit potential (OCP), anodic polarization curve analysis, and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). Scanning electron microscopy revealed that a small number of translucent rod-shaped bacterial colonies on the copper surface of copper, whereas plenty of rod-shaped microbes colony were detected on the surface of 6063 aluminum material. Moreover, rod-shaped bacteria and mold colonies attached to the surface of Q235 steel. The decrease in the OCP of copper, 6063 aluminum alloy, and Q235 steel led to higher corrosion tendency. EIS analysis showed that bacteria can reduce the value of AC impedance of copper, the polarization resistance, and the surface resistance, thereby accelerating corrosion. Moreover, the polarization resistance of aluminum alloy in bacterial seawater is lower than that in non-bacterial seawater, indicating the existence of bacteria accelerated the corrosion of 6063 aluminum alloy. The adherence of microbes on Q235 steel surface accelerated the dissolution of the surface layer, and then the passive film is replaced by incompact biofilm layer. Q235 steel corrodes faster under the influence of bacteria because the polarization resistance in bacterial seawater is much lower than that in non-bacterial seawater.     

Relationship Between pH and Electrochemical Corrosion Behavior of Thermal-Sprayed Ni-Al-Coated Q235 Steel in Simulated Soil Solutions

Electrochemical corrosion behavior of a thermal-sprayed Ni-Al-coated Q235 steel was investigated in the simulated soil solutions at different pH values using measurements of potentiodynamic polarization curves and electrochemical impedance spectroscopy as well as surface analyses including x-ray diffraction analysis, scanning electron microscope equipped with an energy-dispersive x-ray spectroscopy and x-ray photoelectron spectroscopy. The results showed that the corrosion resistance of the Ni-Al-coated Q235 steel was dependent on the pH of the test solution. From pH = 3.53 to pH = 4.79, the corrosion resistance of the coated steel increased rapidly. In the pH range from 4.79 to 12.26, the corrosion resistance exhibited no significant change. At pH 13.25, the corrosion resistance of the sample was found to decrease. The calculated corrosion rate of Ni-Al-coated Q235 steel was lower than that of the uncoated Q235 steel and galvanized steel in all the test solutions. Over a wide range of pH values, the Ni-Al-coated Q235 steel exhibited extremely good corrosion resistance. The experimental data together with the potential-pH diagrams provided a basis for a detailed discussion of the related corrosion mechanisms of the coated steel.     

Q235钢表面铈盐掺杂乙烯基三乙氧基硅烷膜制备及耐蚀性能

在Q235钢表面制备铈盐掺杂乙烯基三乙氧基硅烷膜。利用电化学阻抗谱(EIS)确定了最佳铈盐添加量,利用EIS和动电位极化法研究了涂覆掺杂硅烷膜的Q235钢在3.5% NaCl水溶液中的耐蚀性能,利用扫描电镜(SEM)观察了掺杂硅烷膜的表面形貌。结果表明,铈盐最佳添加量为1×10^-3 mol/L,经涂镀掺杂硅烷的Q235钢在腐蚀过程中的阳极反应和阴极反应受到抑制,与空白Q235钢相比其腐蚀电流密度减小近3个数量级,极化电阻提高3个数量级,低频阻抗值提高至少4个数量级。     

固溶处理对ZG40Cr25Ni20Si2耐热钢耐蚀性能的影响

采用动电位极化曲线、电化学阻抗谱、中性盐雾试验、光电子能谱研究了固溶处理(固溶温度1080 ℃,保温时间90 min)对ZG40Cr25Ni20Si2不锈钢耐腐蚀性能的影响。结果表明:在此固溶处理参数下,处理后的试样腐蚀电位下降,腐蚀电流密度升高,容抗弧尺寸明显低于铸态,耐腐蚀性能降低。中性盐雾试验中在96 h内固溶态和铸态试样均未出现明显的腐蚀,144 h后固溶处理态试样的腐蚀质量损失稍大于铸态,更容易发生腐蚀。     

纳米植酸锌缓蚀效果及其复合环氧涂层的防护性能

目的 考察NaCl溶液中植酸锌对Q235的缓蚀效果及其复合环氧涂层的防护性能。方法 以植酸钠和乙酸锌为原材料成功制备纳米植酸锌,并通过红外光谱仪（IR）、扫描电子显微镜（SEM）、电子能谱仪（EDS）、透射电子显微镜（TEM）及X射线衍射仪（XRD）对其结构及形貌进行表征。采用开路电位、极化曲线、X射线光电子能谱技术（XPS）及SEM等手段,研究了Q235在含植酸锌浸出物的Na Cl溶液中的腐蚀行为及腐蚀形貌。利用SEM、电化学阻抗谱（EIS）以及盐雾测试等方法,研究了纳米植酸锌在环氧涂层中的分散性及其对环氧涂层防腐蚀性能的影响。结果 SEM和TEM显示合成的植酸锌为球形颗粒,颗粒直径较为均匀,为20～40 nm。开路电位、极化曲线测试显示,纳米植酸锌浸出物可以抑制Q235在1%NaCl溶液中的腐蚀。XPS显示,Q235试样表面明显吸附植酸根成膜。纳米植酸锌在环氧树脂中的分散状态良好,无明显团聚现象。EIS和盐雾测试显示,纳米植酸锌可以增强环氧涂层的防护性能。结论 纳米植酸锌可以用作防锈颜料,且相比于磷酸锌防锈颜料,添加相同量的纳米植酸锌的涂层的防腐效果更佳,其可能和植酸锌的小尺寸、良...     

等离子辉光合成TiN渗镀层耐腐蚀性能的研究

介绍了一种同时利用等离子尖端放电、空心阴极效应和反应气相沉积技术,在碳钢表面形成具有扩散层和沉积层的TiN渗镀层新工艺技术.将该TiN渗镀试样与1Cr18Ni9Ti不锈钢和Q235钢在1 mol/LH2SO4溶液和3.5%NaCl溶液中,分别进行电化学腐蚀对比试验.结果表明：TiN渗镀层在酸性溶液中的耐蚀性能比1Cr18Ni9Ti不锈钢和Q235钢分别提高了1.4和4.2倍.在盐水中的耐蚀性能比Q235钢提高了182.6倍,但比1Cr18Ni9Ti不锈钢耐蚀性能稍差.渗镀TiN层耐酸性溶液腐蚀性能优于耐盐水腐蚀性能.