AZ91D镁合金表面电弧喷涂/微弧氧化复合陶瓷涂层结构组成与耐蚀性研究

通过一种新的电弧喷涂/微弧氧化(EASP/MAO)复合工艺,在AZ91D镁合金表面制备了复合陶瓷涂层。电弧喷涂处理试样在430℃下进行了热扩散处理后,在以硅酸盐碱性电解液体系中进行微弧氧化处理。利用扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对复合涂层表面和截面形貌、元素和相组成进行了分析,利用CS2350双单元电化学工作站对涂层试样在3.5%NaCl溶液中的动电位极化曲线进行了测定。结果表明:在430℃、氩气保护氛围下,保温热扩散处理2 h后,在基材与喷涂铝层间形成了热扩散层,扩散层由Al3Mg2和Al12Mg17两相组成。由于电弧喷涂铝涂层存在较多的表面缺陷,其对AZ91D镁合金基材只能起到有限的保护作用。经微弧氧化处理后,电弧喷涂铝涂层表面形成氧化铝陶瓷层,主要由α-Al2O3和γ-Al2O3两相组成。跟AZ91D镁合金基体相比,经微弧氧化处理10,20 min后的试样在3.5%NaCl溶液中的自腐蚀电位分别正移到-0.8279,-1.0570 V,较基体约分别提高770,550 mV,腐蚀倾向降低,基体的自腐蚀电流密度为经过微弧氧化处理10 min后试样的4.1倍,为经过微弧氧化处理20 min试样的460.6倍。     

AZ91D镁合金表面真空蒸镀锌铝复合涂层的研究

采用真空蒸镀的方法在AZ91D镁合金表面沉积了锌铝复合涂层,之后在大气环境中,400℃,32 MPa压力下保温2 h。利用OM,SEM,EDS,XRD对涂层的表面形貌,断层结构,表层物相组成进行观察和分析,并对蒸镀锌铝涂层的镁合金进行显微硬度测试和耐蚀性试验。结果表明:在AZ91D表面获得了均匀的锌铝复合涂层,涂层与基体间形成了相互扩散的过渡层,结合二元相图及各点的EDS结果分析可知,在Mg/Zn界面形成的共晶相为Mg2Zn11或MgZn2,在A l/Zn界面形成的共晶相为A l2Zn3;热压处理的试样表面显微硬度达到了1360~1430MPa,为基体硬度的1.7~2.4倍;在3.5%的NaC l中性溶液中浸泡72 h后,热压试样的涂层未发现明显破裂,岛状组织仍然存在,试样表面只出现了少量黑色斑点状的腐蚀,未热压试样的涂层大片剥落,露出了亮白色的基体,涂层已起不到保护基体的作用,而AZ91D试样的基体组织受到了很大破坏,腐蚀坑呈大片的连续状,并有团絮状的腐蚀产物Mg(OH)2,这种疏松的结构不具有防护作用,可见热压涂层使镁合金表面的耐蚀性能得到了明显的改善。     

电弧喷涂铝涂层在海洋环境中的腐蚀机理

采用电弧喷涂技术在Q235钢基体上制备了铝涂层,并用完整涂层和局部破坏涂层两种试样进行室内模拟浸泡腐蚀实验,腐蚀介质为3.5% NaCl水溶液,流速为0.6m·s^-1,实验温度为50±1℃.结果表明:涂层局部破坏时的腐蚀速度与涂层完好时相差不大;铝涂层表面的均匀腐蚀并不严重,铝涂层的腐蚀主要是由于闭塞电池和活性-钝性腐蚀微电池的联合作用引起的局部腐蚀,主要类型为点蚀,且涂层层状剥落形成蚀坑;腐蚀介质到达基体时,将发生电偶腐蚀,铝涂层会作为牺牲阳极保护基体免受腐蚀.     

AZ91镁合金稀土表面改性的研究

研究了采用稀土多元共渗方法提高AZ91镁合金表面耐腐蚀性能的作用。结果表明,该方法可以有效地改善镁合金表面耐全面腐蚀、点蚀的性能,提高镁合金表面在温热潮湿环境下的稳定性。经过稀土渗入处理后的镁合金,显微组织均匀、致密,有利于耐蚀性的提高。     

AZ91D铸造镁合金交流脉冲双极微弧电沉积陶瓷膜

利用交流脉冲方法在AZ91D铸造镁合金表面成功实现阴、阳极微弧电沉积陶瓷膜,并使用SEM和XRD等手段对陶瓷膜的厚度、组织形貌、成分、结构和耐蚀性作了相应研究分析.结果表明,应用交流脉冲方法不仅能够在AZ91D铸造镁合金上实现阴、阳双极微弧电沉积陶瓷膜,同时在阴、阳极陶瓷膜中电沉积有稀土元素Ce.通过比较动电位扫描极化曲线和交流阻抗分析发现阴、阳极微弧氧化处理后AZ91D镁合金的耐蚀性得到显著提高.     

电弧喷涂NiCrMo涂层耐蚀性能研究

研制镍基抗蚀热喷涂粉芯线材，并应用电弧喷涂的方法制备抗氯离子或强碱腐蚀的NiCrMo涂层，将其与母材Q235钢的性能进行比较。通过热氧化和涂盐热腐蚀试验对NiCrMo涂层的高温氧化性能和热腐蚀性能进行评价。结果表明，钼的含量影响涂层的抗热氧化性能和抗热腐蚀性能，在镍铬含量一定，钼含量达到8％、稀土含量为1．5％时，镍铬钼涂层在高温下具有更优的抗热氧化性能；钼含量为6％和4％、稀土含量为1．5％时，涂层具有良好的抗高温热腐蚀性能、抗氯离子和强碱腐蚀的能力。     

工艺参数对电弧喷涂NiAl涂层结合强度的影响

以涂层结合强度为判据,采用Ni-Al丝材和PARXAIR-9935电弧喷涂系统制备镍基涂层,通过正交试验对电弧喷涂NiAl合金工艺进行了优化。利用在线检测系统对焰流的强度、粒子的速度和温度进行检测,通过金相显微镜、扫描电镜、能谱仪等手段对涂层和断口形貌进行分析。结果表明,喷涂电流、喷涂电压、雾化空气压力、喷涂距离对NiAl合金涂层结合强度具有不同程度的影响,确定优化后的工艺参数为喷涂电流150A,喷涂电压27V,雾化空气压力0.6MPa,喷涂距离150mm。在优化工艺参数条件下,电弧喷涂NiAl合金涂层组织呈现出典型的层状结构;并且随着涂层厚度的增加,结合强度呈线性下降,其最大结合强度可达39.8MPa。     

真空封孔对高速电弧喷涂涂层耐腐蚀性能的影响

本文通过高速电弧喷涂技术制备NiCr基涂层,采用真空法和直接刷涂法进行封孔处理,对比研究两种封孔工艺对涂层耐腐蚀性能的影响.采用光学显微镜观察涂层的截面微观形貌并计算其孔隙率,采用扫描电镜和能谱仪检测封孔剂的浸渗深度,通过电化学及盐雾腐蚀试验评估封孔后涂层的耐腐蚀性能.结果 表明,真空封孔下涂层内封孔剂平均渗透深度为2...     

Mg-Fe-LDH涂层改性AZ91D合金的耐蚀性、体外降解及成骨性能

为满足临床上对镁基金属植入物耐腐蚀和促成骨的要求,以AZ91D镁合金作为基体材料,采用水热法在其表面制备致密均匀的Mg-Fe-层状双氢氧化物(Fe-LDH)涂层,得到Fe-LDH/AZ91D样品。通过电化学和析氢实验探究涂层对镁基体耐腐蚀性和体外降解性能的影响,结合CCK-8及体外矿化实验研究Fe-LDH/AZ91D的生物相容性及成骨相关性能。结果表明：Fe-LDH涂层的存在为AZ91D与腐蚀液的直接接触建立了屏障,有效提升耐腐蚀性能,改性后的镁合金缓蚀效率达到92.76%;PBS中浸泡14天后,AZ91D的质量损失率(40.59%)几乎是Fe-LDH/AZ91D(25.16%)的1.6倍,腐蚀速率(4.14mm/a)约为Fe-LDH/AZ91D(2.13mm/a)的2倍;不同Fe-LDH/AZ91D体积分数浸提液下细胞相容性良好,能较好地维持细胞的成骨活性,并达到与空白组样品同样的水平。     

水冷壁管喷涂铝涂层的应用研究

介绍了电弧喷涂在水冷壁管制备铝涂层的工艺，分析了水冷管的腐蚀状况及铝涂层的防腐性能，探讨了电弧喷铝的特点及相关工艺的选择。     

电弧喷涂高性能防腐耐磨涂层

垃圾焚烧厂工件表面通常暴露在含HCl/KCl的高温气氛中,这些高腐蚀性高温气氛是造成焚烧厂高额维护费用的主要原因。使用热喷涂技术对部件表面进行涂层防护可明显提高传统钢材的表面耐腐蚀性能。电弧喷涂由于其易于操作性和低成本,已成为最为成熟的技术之一。要得到可观的腐蚀防护能力,涂层必须有很高的致密度。因此,电弧喷涂必须做出适当调整以适应垃圾焚烧厂的特殊需求。虽然镍基合金和钴基合金代表了当今腐蚀防护的技术水平,但是这些合金非常昂贵。属于同一系列的铁基合金将成为一种经济效益更为可观的防腐蚀材料。最近的研究表明,与铁铬基合金和镍铬基合金相比,铁基合金中加入硅后其耐腐蚀性能得到显著提高。鉴于这一原因,本文开展了对不同成分的铁-铬-硅系合金的研究,重点讨论了该合金的最新研究结果。     

AZ31B镁合金表面等离子喷涂陶瓷层的 微观结构及耐蚀性

采用等离子喷涂方法在AZ31B镁合金表面制备Al_2O_3、Al_2O_3-13%TiO2(AT13)和Al_2O_3-20%TiO_2(AT20)三种陶瓷涂层;对比研究陶瓷层的微观组织结构、孔隙率、结合强度及电化学腐蚀性能。结果表明:等离子喷涂的陶瓷涂层具有典型的层状结构,涂层具有良好的结合强度和较低的孔隙率。随着TiO2加入量的增多,陶瓷涂层的结合强度升高,孔隙率降低,耐蚀性提高;AT20涂层与镁合金基体相比自腐蚀电位升高了701mV,自腐蚀电流密度降低了两个数量级,阻抗是基体的6倍,AT20涂层的耐蚀性最优。陶瓷涂层的电化学腐蚀过程表现为膜层局部腐蚀和基体腐蚀并造成涂层层状剥离。     

AZ91D镁合金表面Ni基激光熔覆涂层的组织和性能

以Ni-Cr-Fe合金粉末与铝包镍粉末作为涂层材料,采用激光熔覆技术在AZ91D镁合金表面制备熔覆合金涂层.测试熔覆涂层的微观组织及性能,结果表明:Ni-Cr-Fe合金粉末占Ni基涂层材料含量的30％时,熔覆涂层的综合性能最佳.此时熔覆层厚度为827 μm,稀释率为22.62％,熔覆涂层区域为1 000～3 000 μ...     

Al-Ti-B对AZ91D镁合金显微组织和力学性能的影响

研究了Al-Ti-B对AZ91D镁合金铸态显微组织和力学性能的影响，并探讨其化学成分与组织结构和力学性能之间的变化。研究结果表明：Al-Ti-B加入AZ91D镁合金，能明显细化组织晶粒，从而改善合金的室温力学性能。当加入Al-Ti-B时，合金晶粒细化效果较好，其室温力学性能和硬度比原来都有较大的提高。     

铈对铸造镁合金AZ91D显微组织与力学性能的影响

利用光学金相显微镜OM和XRD分析了分别加入0．1％，0．3％，0．5％，0．7％和1．0％Ce的AZ91D合金显微组织和相组成，测试了室温力学性能和硬度。结果表明，加入一定量Ce后的AZ91D合金形成杆状化合物Al4Ce，被推移到生长界面，阻碍枝晶的自由生长，从而细化合金显微组织；Ce能提高AZ91D合金室温抗拉强度和硬度，而对其屈服强度和延伸率影响不大；加入0．7％Ce的AZ91D合金晶粒细化效果好，其综合力学性能比较理想。     

铝镁及稀土铝镁电弧喷涂涂层的耐腐蚀性能研究

采用电弧喷涂技术在Q235钢表面制备了Al-Mg和Re-Al-Mg涂层,分别研究了这两种涂层的耐腐蚀性能,利用中性盐雾试验及电化学测试等试验方法研究了两种涂层的防腐蚀性能并通过扫描电子显微镜分析了Al-Mg和Re-Al-Mg涂层腐蚀前后的微观组织形貌,并讨论了涂层的结构及耐蚀机理,结果表明两种涂层在极化过程中都出现了明显的钝化现象,两种涂层在腐蚀过程中表面都会生成一层氧化膜,起到了物理屏蔽作用延缓了涂层的腐蚀速率,但稀土铝镁合金涂层的防腐蚀性能明显优于铝镁合金涂层,这是由于稀土元素的加入,降低了涂层的孔隙率,使涂层具有了良好的耐腐蚀性能。稀土铝镁合金涂层在中性盐雾试验中表现出的腐蚀速率是最慢的,电化学试验过程中其表现出钝化区域最大,具有良好的腐蚀与防护性能。     

环保型表面处理镁合金耐蚀性及疲劳性能研究进展

总结了近年来几种环保型表面处理镁合金耐蚀性和疲劳性能的研究结果,归纳了磷酸盐、高锰酸盐、锡酸盐、植酸盐、锆酸盐、稀土金属盐等化学转化膜及阳极氧化对镁合金耐蚀性和疲劳性能的影响,展望了环保型表面处理镁合金技术的前景。     

稀土元素铈对镁合金AZ91D显微组织和力学性能的影响

利用光学显微镜、X射线衍射和扫描电镜等分析研究含铈镁合金AZ91D（0．25％Ce、0．7％Ce、0．95％Ce）的显微组织,并对其力学性能进行了测试,同时与不含铈镁合金AZ91D进行了比较。结果表明,加入一定量Ce后的镁合金AZ91D形成杆状化合物Al4Ce,被推移到生长界面,阻碍枝晶的自由生长,从而细化合金显微组织;Ce能提高镁合金AZ91D抗拉强度和硬度,而对其屈服强度和延伸率影响不大;加入0．7％Ce的AZ91D镁合金晶粒细化效果和综合力学性能比较理想。     

电弧喷涂非晶纳米晶复合涂层材料研究

FeCrBSiNb非晶纳米晶复合涂层和FeAlNbB金属间化合物非晶纳米晶涂层均由非晶和纳米晶两相结构组成,涂层结合强度高,摩擦磨损性能等明显优于传统耐磨涂层,在机械金属零件的再制造修复领域应用前景广阔。     

电弧喷涂复合涂层在电厂水箱长效防腐中的应用

主要针对电厂水箱的腐蚀和防护方法进行了讨论,推荐了电厂水箱内外壁的电弧喷涂长效防腐蚀涂层体系,简要阐述了喷涂防腐的施工工艺和质量控制要求,介绍了徐州华润电厂水箱电弧喷涂复合涂层防腐蚀效果的实例.