以钨镍合金镀层提高铝合金用压铸型寿命

压铸型失效的主要原因是型腔表面磨损和热疲劳.高温金属液流对型壁和其他工作表面的液力冲击、摩擦、侵蚀及其扩散,形成高温磨损.型腔工作表面与压铸金属材料间的相互化学作用降低了压铸型的塑性,这样多次使用导致型腔工作面的热疲劳.例如,在压铸铝合金时,对于一般压铸型来说,当压铸次数超过预定使用次数的40%时,便因烧蚀网纹和热裂而使压铸型损坏.     

锌镍合金镀层耐蚀性的研究

用X射线衍射(XRD),X光电子能谱(XPS),离子探针(IMA)和俄歇电子能谱(AES)等测试方法对锌镍合金镀层及其腐蚀产物进行了分析。锌镍合金镀层的晶体结构和耐蚀性随合金成份的变化而变化,当镀层中镍含量为13wt％左右时,耐蚀性最佳。探讨了锌镍合金镀层的微观结构与耐蚀性的关系以及锌镍合金镀层具有高耐蚀性的原因,并讨论了锌镍合金镀层的腐蚀机理。     

镍钨合金镀层对 QT-900 油管耐 CO2 腐蚀的影响

目的对镍钨合金镀层在连续油管上的应用进行初步探索。方法通过直流电沉积法,在QT-900连续油管表面沉积镍钨合金层。模拟某油田腐蚀环境,通过高温高压腐蚀实验,采用金相显微镜、SEM和EDS等分析手段,对比镀镍钨合金连续油管和普通连续油管的耐蚀性能,研究在CO2介质中镍钨合金镀层对油管耐蚀性的影响。结果镍钨合金镀层中主要含Ni和W元素,Fe和Mn元素含量较少,镀层平均厚度在55μm左右。在温度60℃,CO2分压1.07 MPa,拉应力439 MPa的条件下,镍钨合金镀层的平均腐蚀速率为0.0160 mm/a,约为普通连续油管的1/40,属于轻度腐蚀。结论镍钨合金镀层具有良好的耐CO2腐蚀性能。     

锌镍合金镀层耐蚀性的探讨

根据腐蚀电化学基本原理，探讨了锌镍合金镀层的耐蚀机理，测试了不同成分的锌镍合金镀层的腐蚀电位和极化曲线并进行了分析。     

选择性螯合滴定法测定镍合金镀层中的镧

用ＥＤＴＡ螯合Ｌａ＾３＋和其他金属离子,然后加入ＮａＨ２ＰＯ４分解Ｌａ－ＥＤＴＡ螯合物,释放出的ＥＤＴＡ、用Ｚｎ＾２＋标准溶液返滴定,ＸＯ－ＭＴＢ－ＣＰＢ为混合指示剂,滴定终点颜色变化格外敏锐,测定结果准确。对多种金属离子的干扰进行了研究,一般常见金属离子,均不干扰。此法已用于测定镍基合金镀层中镧含量,结果满意。     

钨铜合金化学镀镍磷镀层在NaCl溶液中的腐蚀行为

采用化学沉积的方法在W-Cu粉末合金上成功地实现了化学镀Ni-P镀层,镀层表面光滑、致密,在结构上属于非晶态;经过25 d的3.5 mass%NaCl溶液浸泡研究表明:在浸泡的前16 d中,化学镀Ni-P镀层的腐蚀速率逐渐增大,在16 d之后腐蚀倾向有所降低;通过腐蚀失重实验得到Ni-P镀层的腐蚀失重小于W-Cu合金,说明化学镀Ni-P镀层可以对W-Cu合金起到保护作用.     

缓蚀剂对镁合金化学镀镍的影响

目的寻找有效抑制镁合金腐蚀的缓蚀剂,提高镀层质量。方法研究缓蚀剂的种类和用量对缓解镁合金腐蚀的影响,研究不同缓蚀剂对化学镀镍层的影响。采用全浸失重实验对缓蚀剂的性能进行评价,并通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和电化学测试对不同缓蚀剂下所得镀镍层的性能进行表征。结果经过初步筛选,六次甲基四胺(Hexamethylenetetramine)、氟化胺(NH_4F)、氟化氢铵(NH_4HF_2)缓蚀剂的效果较明显。AZ9l D镁合金在腐蚀溶液中,随着添加六次甲基四胺浓度的增加,腐蚀速率先减小后增加。随着添加氟化铵、氟化氢铵浓度的增加,腐蚀速率逐渐减小。添加缓蚀剂的体系中较不加缓蚀剂的体系中测得的电化学曲线好。六次甲基四胺、氟化铵、氟化氢铵效果最好时,质量分数分别为1%、1.5%、2%。不同种类缓蚀剂均可以有效抑制镁合金的腐蚀,减小腐蚀电流。加入缓蚀剂的化学镀镍配方沉积和镀覆效果明显,镀层电化学性能也有很大的提升。结论六次甲基四胺(Hexamethylenetetramine)、氟化胺(NH_4F)、氟化氢铵(NH_4HF_2)缓蚀剂的使用可以有效抑制镁合金的腐蚀,提高化学镀镍层的质量。     

镁合金表面Ni+C涂层的耐腐蚀与耐磨性能研究

目的提高镁合金表面的耐腐蚀和耐磨损性能。方法采用非平衡磁控溅射离子镀技术与化学镀技术相结合,在GW83镁合金表面制备Ni+C复合膜层。通过扫描电子显微镜和拉曼光谱分析了薄膜的形貌、成分和结构。利用电化学和浸泡后ICP-AES测试,评价了该复合碳膜涂层的耐腐蚀性能。同时采用摩擦磨损试验获得Ni+C复合膜层的磨损寿命。结果 Ni+C复合膜层致密均匀,表面孔隙率极低,表面碳层为典型的类石墨膜并且含有大量的无序结构。相对于GW83镁合金来说,Ni+C复合膜层的存在导致在3.5%Na Cl溶液中的腐蚀电位正移了301 m V,腐蚀电流密度从186μA/cm2降低至11μA/cm2。浸渍后ICP-AES试验显示,Ni+C涂覆的镁合金GW83的金属离子释放量更低。摩擦磨损试验表明,Ni+C涂层的磨损寿命为7000 s,与镁合金基体相比,Ni+C复合涂层极大地提高了其磨损寿命。结论在该Ni+C复合膜层中,表面碳层较致密,与Ni层结合良好,显著提高了基体的耐腐蚀性能。此外由于存在较厚的Ni中间层,对膜层起到了较大的支撑作用,Ni+C复合膜层从而延长了基体镁合金的磨损寿命。     

镍合金丝快速抛光工艺

针对镍合金丝加工过程中表面氧化皮除去速度慢,造成加工成本高、效率低的问题,采用腐蚀失重法及表面光洁度检测法研究了镍合金的电化学快速抛光工艺,分析了抛光液各组分及工艺参数对镍合金丝抛光质量的影响。结果表明:镍合金丝快速抛光溶液以磷酸为主,加速剂A为有机醇,降低溶液的黏度和提高抛光液的渗透能力,加速剂B为酸性催化剂,加速H2的析出,减少阴极极化,并提高液体的搅拌功能,减少抛光介质的扩散阻力。当磷酸体积分数为85%,添加剂A体积分数为9%,添加剂B质量浓度为60g/L,抛光电流密度为20A/dm2,抛光时间达到30s可使镍合金丝表面的氧化皮完全除去,延长抛光时间到60s可使镍合金丝表面达到一级抛光水平。     

CO2环境下油管腐蚀与涂层油管应用研究

目的分析评价TK70和DPC两种涂层油管在鄂尔多斯盆地某油田现场CO_2腐蚀环境中的防腐防垢性能。方法模拟现场CO_2驱油腐蚀工况条件,通过高温高压釜进行耐腐蚀和防垢性能试验,对TK70和DPC两种涂层油管试样(封边和未封边)进行了分析评价,对比了涂层油管试样在高温高压釜试验前后结垢的形貌特征,对腐蚀油管进行腐蚀特征和能谱分析。采用8口油井采出水作为腐蚀介质溶液,进行室内挂片腐蚀试验,并对比TK70涂层和普通J55油管试样的平均腐蚀速率。结果腐蚀油管内壁有较为严重的局部腐蚀现象,能谱分析表明腐蚀产物主要是Fe CO3及少量Ca CO3沉积物。耐腐蚀性能试验表明,两种内涂层均未发生鼓泡和边缘剥落,耐腐蚀性良好。8口油井采出水作为试验介质,测得普通J55油管和TK70涂层油管试样(未封边)的腐蚀速率平均值分别为0.145~0.363 mm/a和0.015~0.059 mm/a。涂层表面结垢不明显,而金属基体表面一侧结垢明显,试验介质溶液的失钙镁率分别为231.77%和796.51%,涂层在一定程度上可以防止结垢。结论 TK70和DPC两种涂层油管具有良好的防腐防垢性能,TK70涂层油管在模拟工况条件下的腐蚀速率满足≤0.076 mm/a的标准要求,在CO_2腐蚀环境下有良好的适用性。     

镍基合金油管实物性能试样焊接工艺研究

油井管实物性能检测是油井管产品使用的前提.本文针对镍基合金油管实物制备装配工艺进行研究,通过焊接方式将镍基合金油管与密封堵头进行连接,采用双相不锈钢焊条进行打底焊、抗拉强度高的不锈钢焊条进行填充盖面焊,焊后对其接头的显微组织、力学性能及全尺寸实物性能进行试验与分析.结果表明,焊接接头在靠近密封堵头侧为回火索氏体组织及上贝氏体组织,在镍基合金侧为奥氏体组织,焊缝组织为奥氏体和铁素体双相组织及少量碳化物.焊接接头的抗拉强度达到725MPa,断裂发生在镍基合金热影响区.焊缝具有较高的塑性,弯曲试验中焊缝未出现裂纹.焊缝区硬度最高,其次是镍基合金热影响区,镍基合金及密封堵头母材硬度分布均匀,镍基合金基体出现低硬度区,而在密封堵头侧熔合线附近靠近焊缝侧出现低硬度峰值.对采用焊接工艺制备的镍基合金油管进行全尺寸复合载荷实物性能检测试验,结果表明焊缝性能能够满足实物性能检测要求,未出现裂纹、泄漏、断裂等现象.     

AC-HVAF喷涂高铬镍基合金纳米结构涂层的热腐蚀性能研究

使用AC-HVAF喷涂工艺分别制备了纳米和微米结构的高铬镍基合金涂层,对两种涂层和20G钢在550℃和650℃表面涂盐情况下的热腐蚀性能进行了研究,并利用配有能谱分析仪的扫描电镜(SEM)和X-ray衍射仪(XRD)对涂层腐蚀产物的形貌、成分和相组成进行了分析.试验结果表明,腐蚀后的两种涂层表面均生成一层连续致密的氧化铬保护膜,可有效抑制腐蚀反应的进程.在相同腐蚀条件下,纳米结构涂层比微米结构涂层具有更低的腐蚀增重,显示出更优异的抗热腐蚀性能.     

TC4合金和P110油管钢摩擦磨损性能的比较

对TC4合金和P110油管钢在不同温度下的摩擦磨损性能进行对比研究,分析其摩擦系数、磨损率和磨痕形貌随温度的变化规律,探讨磨损机制.结果表明:P110油管钢的耐磨性明显优于TC4合金,TC4合金的耐磨性随温度的升高无显著变化,磨痕呈犁沟形貌,在较低温度时的磨损机制为剥层磨损、黏着磨损和疲劳磨损,在较高温度时为剥层磨损、黏着磨损和氧化磨损;P110油管钢耐磨性随温度的升高而降低,在较低温度时磨痕呈磨坑形貌,磨损机制为剥层磨损和磨粒磨损,在较高温度时磨痕形貌呈犁沟形貌,主要为剥层磨损、黏着磨损和氧化磨损.     

Research on Laser Gladded Nickel Based Nanometer Tungsten Carbide Composite Coating

APPLICATION of laser beam with on material surfacehas made many important progresses'11.As used onmaterial surface cladding and alloying,the coatinglayer is remarkably improved in terms of defects,density,grain size,and the bonding strength,etc.Withthe characteristics of"photofabrication",such as highflexibility,high efficiency,low consumption,withoutpollution and easy to control with computer,thetechnology is extremely competitive.However,as mostof the coating materials adopted so far are…     

Research on Laser Cladded Nickel Based Nanometer Tungsten Carbide Composite Coating

CO2 laser is adopted on the surface of austenitic stainless steel (1Cr18Ni9) to clad nickel based nanometer WC/Co composite coating. SEM, EDAX, XRD, AFM and Scratch Testers are adopted to conduct analysis and research on the microstructure, composition, phase and bonding strength of the coating. Results indicate that the microstructure of coating is metallurgically bonded with stainless steel base, eliminating porosities and cracks. The coating has a considerable quantity of nanometer particles visible with a granularity ≤ 100nm under a nanoscope atomic microscope. The bonding strength of the laser cladded coating is remarkably improved respectively compared with conventional hot-sprayed coating and spray welding. The nanometer effect of nanometer WC/Co introduced into the coating plays an important role in the laser cladding processes.