热处理对Cr/Al复合镀层组织转变的影响

通过先在水溶液中电镀Cr之后再在摩尔比为2∶1的AlCl3-EMIC(氯化1-甲基3-乙基咪唑)离子液体电镀Al的方法,在1Cr17钢表面制备出Cr/Al复合镀层。研究了在740℃条件下不同时间热处理对涂层组织和结构的影响。光学显微镜、二次电子和特征X射线能谱及X射线衍射研究结果表明:Cr/Al复合镀层通过740℃热处理可以得到Al-Cr涂层,随着时间的延长,外表面合金层成分依次按Al4Cr→Al11Cr4→Al9Cr4→Al8Cr5变化,最后形成单相的Al8Cr5,且涂层与基体之间不发生明显的互扩散;在5～20 min内Al9Cr4成分层的厚度及反应掉的Cr镀层厚度与时间平方根符合线性关系;氮气气氛中热处理可以减少涂层表面的空洞。显微硬度测试结果表明:Al8Cr5的脆性小,且硬度高于其他3种合金层。     

P11O钢表面韧性FeAl渗层的低温制备

通过在摩尔比为2∶1的AlCl3-EMIC(氯化1-甲基3-乙基咪唑)室温离子液体中电沉积铝镀层加低温热处理的方法,在P110钢表面进行低温渗铝.用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能量散射X射线谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)研究了渗层的组织结构.结果表明:为保证P110钢基体的硬度,热处理温度应低于620℃,而渗铝速度在高于590℃时较快.6 μm铝镀层试样经620℃×24 h热处理,可以得到8μm由韧性FeAl相组成的渗层.     

电镀Al-Mn合金及后续阳极氧化对镁合金防护性能的影响

为提高镁合金的耐腐蚀性能,采用无机熔盐电镀技术在镁合金表面电镀铝锰合金,其后在草酸溶液中对铝锰合金镀层进行阳极氧化处理,以制备耐蚀性优良的阳极氧化膜。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等对阳极氧化膜的微结构进行表征,采用电化学测试方法对阳极氧化膜的耐腐蚀性能进行评价。结果表明,Al-Mn合金镀层在草酸溶液中形成的阳极氧化膜主要由稳态的α-Al2O3和亚稳态的γ-Al2O3所组成,并含有少量的MnO2及Al(MnO4)3,该阳极氧化膜具有很强的绝缘特性,其腐蚀电流密度较Al-Mn合金镀层下降了约3个数量级,较基体镁合金下降了约6个数量级,极大地提高了镁合金的耐腐蚀性。     

铁素体不锈钢室温熔盐镀铝层的热处理

以1Cr17铁素体不锈钢为基体,在摩尔比2∶1的酸性AlCl3-EMIC(1-甲基-3-乙基咪唑氯化物)室温熔盐中电沉积均匀致密的铝镀层,然后分别在300℃、650℃6、70℃下进行不同时间的热处理,用刻划撕扯法判断镀层的结合力,用SEM、EDS及XRD对热处理后的试样界面进行微观分析。结果表明,试样经热处理后,结合力有了很大提高,镀层与基体之间发生互扩散形成合金层,合金层由含Cr的Fe2Al5、FeAl、Fe3Al等相组成,且随着温度提高及热处理时间的增长,镀层由Fe2Al5相进一步转变成铁含量高、韧性高的FeAl、Fe3Al相。     

碳钢表面热浸镀铝锰合金层磨粒磨损性能研究

采用热浸镀工艺方法,在碳钢表面获得Al-Mn合金镀层。利用动载磨料磨损试验机对Al-Mn合金镀层的磨粒磨损性能进行研究。结果表明:铝锰合金镀层是由Al、Fe Al3、Fe2Al5和Mn Al6相组成。随磨损时间的延长,Al-Mn合金镀层磨损失重逐渐减小,当磨损时间超过50h后,磨损失重基本保持不变,且远低于未浸镀的Q235钢和纯铝镀层。合金镀层的磨损失重随含锰量的增加而减少,当磨损100 h后,Al-13wt%Mn合金镀层的磨损失重为Q235钢的45%,是纯铝镀层的35%。     

稀土合金表面室温熔盐电沉积铝的研究

以稀土合金为基体,探讨了在酸性的AlCl3-EMIC(2:1)室温熔盐中电沉积铝镀层的可能性,重点研究了稀土合金前处理工艺对镀层的影响。用SEM、EDS及XRD对电沉积前后的试样表面及界面进行了微观分析,用划格撕扯法对镀层与基体的结合力进行测定。结果表明,可以通过室温熔盐电沉积的方法,在稀土合金表面电沉积Al镀层;且对稀土合金表面在煤油中进行前处理,可防止稀土氧化膜的产生,并能得到均匀致密、结合良好的铝镀层;在电流密度2 A/dm2,沉积时间2500 s条件下,可得到颗粒大小约10 μm、厚度17 μm的纯铝层,电流效率接近100%。对稀土合金表面电沉积Al机制进行了讨论     

超声-电沉积Ni-纳米Al2O3复合镀层耐蚀性能研究

采用超声-电沉积法,在20#钢上制备Ni-纳米Al2O3复合镀层.通过将试验样片恒温25℃静态全浸泡在pH=3.5、NaCl的质量分数为5%的溶液中浸泡210h的方法,研究脉冲电流密度、脉冲占空比、超声波功率、纳米Al2O3颗粒浓度等工艺参数对纳米复合镀层耐蚀性能的影响.利用扫描电镜(SEM)观察复合镀层表面形貌及测量复合镀层的断面厚度;利用理学D/ max 2400 型X 射线衍射仪(XRD)确定镀层中含有第二相纳米Al2O3粒子.     

不锈钢化学镀Ni—P合金在H2SO4溶液中的腐蚀行为

利用化学镀方法在1Cr18Ni9Ti不锈钢表面制备了均匀、致密和无表面缺陷的Ni-P合金镀层.X射线衍射分析表明,镀层为非晶态结构;动电位极化曲线测试表明,镀层的自腐蚀电位接近-0.1 V(vs.SCE),较不锈钢的自腐蚀电位(-0.31 V)提高了将近0.2 V;腐蚀速率测定结果表明镀层耐蚀性能优异,对基体不锈钢有很好的防护效果.     

双脉冲Ni-Al2 O3复合镀层在氯化物盐膜下的腐蚀

采用扫描电镜、X射线衍射仪和能谱仪(EDX)对双脉冲法制备的几种Ni-Al2O3复合镀层经高温氧化后的形貌和物相进行分析.结果表明,复合镀层在NaCl的盐膜下均发生了加速腐蚀,表面腐蚀膜疏松且与基体的粘附性较差;Al2O3微粒能细化镀层晶粒,提高镀层的高温抗腐蚀能力,在试验范围内,镀层中的Al2O3微粒含量越高,镀层腐蚀速度越低,并对复合镀层在NaCl的盐膜下的腐蚀机制进行了探讨.     

单脉冲电沉积Ni-Co合金镀层在NaCI盐膜下的腐蚀行为

采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜/能谱(SEM/EDS)及热重分析法研究了单脉冲电沉积法制备的Ni-Co合金镀层在NaCI盐膜下于800℃的空气中的腐蚀行为.结果表明,所制得的镀层在NaCI盐膜下发生了加速腐蚀,形成的表面腐蚀层疏松且与基体的粘附性较差.讨论了在该腐蚀环境下Ni-Co合金层的腐蚀机制.     

制备方法对AZ91D+1.0%Sm合金耐蚀性能的影响

采用X射线衍射(XRD)、带能谱(EDS)的扫描电子显微镜(SEM)、腐蚀失重试验以及动电位极化曲线等方法研究了制备方法(真空熔炼和普通熔炼)对AZ91D+1.0%Sm合金的微观组织和耐腐蚀性能的影响,分析了合金的腐蚀机理。结果表明,普通熔炼制备的合金相组成在真空熔炼的相基础(α-Mg、β-Mg17Al12以及Al2Sm)上又形成了一种新相Al3Sm;杆状的Al3Sm相会对基体组织有一定的割裂作用;普通熔炼制备的合金腐蚀速率约为真空熔炼的35倍;相比之下,真空熔炼所得合金的自腐蚀电位高,腐蚀电流密度低,阴阳极Tafel斜率大。故采用真空熔炼的方法可以提高合金的耐腐蚀性能。     

热处理对Ni-P/纳米Al2O3复合镀层组织及耐腐蚀性能的影响

采用脉冲电沉积方法在Q235钢表面制备Ni-P/纳米Al2O3复合镀层,对复合镀层进行200～400℃的热处理.利用X射线衍射仪分析复合镀层的组织结构,用电化学极化曲线和扫描电镜(SEM)研究复合镀层在3.5%NaCl和10%H2SO4溶液中的腐蚀行为.结果表明,纳米Al2O3颗粒推迟热处理过程中复合镀层内Ni3P相的...     

冲蚀速度对Q235钢表面热浸镀铝锰层的冲蚀磨损性能的影响

针对新疆沙漠戈壁盐渍土壤、酸雨及高矿化度盐碱水质对钢铁材料腐蚀性强的特点,采用热浸镀铝锰合金层工艺对Q235钢表面进行改性,在Q235钢表面获得Al-Mn合金镀层.采用扫描电镜、能谱仪及X射线衍射对镀层的组织结构、成分形貌进行了分析,并对改性层的冲蚀磨损性能进行研究,获得了镀层在不同速度下的冲蚀磨损量.结果表明:纯铝镀层表面呈枝晶状,铝锰合金镀层出现了块状的铝锰化合物相,铝锰合金镀层是由Al、FeAl3、Fe2Al5和MnAl6相组成.在不同的冲蚀速度下,铝锰合金镀层的质量损失均小于纯铝合金镀层的质量损失,因此这种热浸镀铝锰合金镀层具有优良的耐冲蚀磨损性能.     

扩散退火对热浸镀铝锰合金镀层组织结构及性能的影响

采用热浸镀工艺在Q235钢表面形成了Al-2%Mn、Al-13%Mn铝锰系合金镀层,对Al-Mn合金镀层进行了扩散退火处理,并分析了合金镀层的组织结构、表面形貌及抗磨料磨损性能。结果表明:经扩散退火处理后,镀层中的Fe2Al5消失,但出现了新的物相Al8Mn5及Al10Mn3;镀层表面形貌发生了较大变化,块状化合物消失,出现了瘤状物以及氧化腐蚀坑,而Al-13%Mn镀层氧化腐蚀更明显;镀层表面的硬度由830 HV增加到1100 HV左右;扩散退火不利于提高镀层的抗磨粒磨损性能。     

热浸铝镀层在氯化铵环境中的腐蚀行为研究

目的研究改进工艺热浸铝后的炼化加氢换热器管束在不同氯化铵环境下的耐腐蚀性能,并对其耐蚀机理进行分析。方法采用改进的热浸铝工艺对20#钢、15CrMo钢和321不锈钢进行表面处理,利用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜和能谱仪对镀层厚度、组织和成分进行分析,采用氯化铵垢下腐蚀实验和高温高压釜模拟工况实验评价热浸铝镀层的耐氯化铵腐蚀性能。结果 20#钢、15CrMo钢和321不锈钢热浸铝层无表面缺陷,热浸镀铝层厚度均≥0.080 mm,镀层结构主要由纯Al层、Fe-Al合金层以及少量的Al_2O_3组成。在潮湿氯化铵条件下,20#钢和15CrMo钢的腐蚀速率均随着温度的升高而明显增大,80℃时的腐蚀速率分别达到21.6mm/a和19.9mm/a;321不锈钢有明显点蚀现象。热浸镀铝后,在相同介质中放置一个月,发现三种试样没有腐蚀现象出现。高温高压釜模拟工况实验后,热浸铝镀层表面同样也没有腐蚀现象发生。结论采用改进工艺获得的20#钢、15CrMo钢和321不锈钢换热器管束热浸铝镀层质量符合国家标准要求,潮湿氯化铵垢下腐蚀实验和高温高压釜模拟工况实验结果证实,热浸铝镀层在氯化铵服役环境下具有良好的防腐性能。     

Al和RE对Zn-Al合金镀层组织和耐蚀性的影响

采用烘干溶剂法在Q235钢表面获得Zn-(0.02~5)%Al和Zn-5%Al-0.05%RE(质量分数)合金镀层,用光学显微镜和扫描电镜观察合金镀层的宏观形貌和表面、断面组织形貌,用能谱仪分析合金镀层的合金元素分布,分别用中性盐雾实验和全浸腐蚀实验研究合金镀层的耐腐蚀性能。结果表明,锌浴中Al的质量分数为0.02%时,Zn-Al合金镀层的光亮度最好,随着Al含量增加光亮度下降;Zn-Al基合金镀层中,从外层的η相到接近钢基体的T相中,Zn含量逐渐减少,Fe和Al含量逐渐增加;随着镀浴中Al含量增加,热浸镀Zn-Al合金镀层的腐蚀速率减小;添加稀土元素能提高Zn-Al合金镀层的耐腐蚀性能。     

化学镀Ni-B镀层对Al-Cu-Mg合金组织和腐蚀性的影响

采用化学镀法在Al-Cu-Mg合金表面制备Ni-B镀层,通过扫描电镜(SEM)及X射线衍射分别对镀层形貌及结构进行了分析。研究了在3.5%Na Cl溶液中Ni-B镀层对Al-Cu-Mg合金腐蚀形为的影响。结果表明,Ni-B镀层为结构致密的非晶合金,经热处理后镀层发生明显晶化转变,分解成面心立方(fcc)Ni相及大量的Ni_3B相,使镀层硬度明显提高。在腐蚀介质中,Ni-B镀层较Al-Cu-Mg合金腐蚀电流密度降低近一个数量级。Ni-B镀层试样的腐蚀过程主要由电荷传递过程控制,且未发现微孔腐蚀现象,因此可有效阻碍腐蚀液对基体的直接侵蚀从而提高Al-Cu-Mg合金的耐腐蚀性。     

在含有饱和LaCl_3的AlCl_3-EMIC中电沉积铝

将氰化镧溶解到AlCl3-EMIC室温离子液体(N=0.667)中,制备氯化镧饱和的AlCl3-EMIC离子液体;采用循环伏安法、计时电流法研究了在饱和LaCl3-AlCl3-EMIC中钨电极上的阴极过程和成核机理;并在不同的电流密度下制备了镀层,利用扫描电镜对镀层表面形貌进行了分析.结果表明:氯化镧的加入使得铝的沉积电位负移,由拟合曲线可知其成核过程为三维瞬时形核,在12 mA/cm2的电流密度下可以获得光滑致密的镀层,氯化镧的加入可以细化晶粒.     

掺入稀土元素Ce的铝镀层研究

在AlCl3-NaCl-KCl-CeCl3的熔融盐中于钢铁基体上进行电镀,获得掺入Ce的铝镀层。利用X射线衍射、扫描电镜等测试了Al-Ce镀层的微观结构、表面形貌。在w(NaCl)=3.5%的NaCl溶液中,测试了该镀层的塔菲尔极化曲线。试验结果表明,在熔盐中加入CeCl3提高了镀层的耐腐蚀性能,加强了Al(222)相的生长。     

模拟海洋环境中Ni-Co合金镀层对AZ91D镁合金的腐蚀防护研究

目的提高AZ91D镁合金的腐蚀防护性能。方法采用化学镀前处理在AZ91D镁合金表面制备一种保护性的Ni-Co合金镀层。分别采用环境扫描电镜(ESEM)、X射线衍射(XRD)和能量散射谱(EDS)分析合金镀层的表面形貌、微结构特点和化学成分。采用动电位极化(PC)和电化学阻抗谱(EIS),分析测试在模拟海洋环境(中性3.5%Na Cl溶液)中Ni-Co合金镀层对AZ91D镁合金的腐蚀防护性能。结果镁合金表面化学镀Ni-P镀层均匀覆盖,晶粒生长较致密,表面呈菜花状形貌,Ni-P镀层中P质量分数约为5.6%。Ni-Co合金镀层表面均匀且呈金字塔状形貌,形成了面心固溶体(FCC),镀层中Co质量分数约为31%。Ni-P镀层和Ni-Co合金镀层的厚度分别约为11μm和19μm。在模拟海洋(中性3.5%Na Cl溶液)环境中,镁合金裸基体、化学镀前处理Ni-P镀层、Ni-Co合金镀层的腐蚀电位分别为-1485、-372、-284 m V,其腐蚀电流密度分别是3.4×10-5、1.8×10-6、2.9×10~(-7) A/cm2,所拟合的电荷转移电阻分别为4.72×103、1.70×104、2.06×106?/cm2。结论化学镀前处理Ni-P镀层可为镁合金提供较好的腐蚀防护,Ni-Co合金镀层能够为镁合金提供更显著的腐蚀防护。