高温扩散对0Cr18Ni10Ti热浸镀铝抗高温氧化性能的影响研究

采用熔剂法对0Cr18Ni10Ti热浸镀铝。通过高温热重分析仪对热浸镀铝试样、热浸镀铝经扩散退火处理后的试样及0Cr18Ni10Ti不锈钢试样900℃×24h短期氧化行为进行了研究,采用EDS、SEM对截面进行了能谱分析及形貌观察,利用XRD对表面进行了物相分析。研究结果表明,热浸镀铝经950℃×2 h高温扩散试样及不锈钢900℃×24 h氧化动力学曲线均符合抛物线规律,热浸镀铝经950℃×2 h高温扩散提高了0Cr18Ni10Ti不锈钢的抗高温氧化性,Fe Al金属间化合物具有较好的抗高温氧化性能。热浸镀铝未经950℃×2h高温扩散,试样表层富铝层较疏松。     

奥氏体不锈钢热浸镀铝层的抗氧化特性

为进一步提高奥氏体不锈钢0Cr18Ni9Ti的高温使用性能,对该钢进行了热浸镀铝处理和抗高温氧化性能的试验.试验结果表明:经热浸镀铝处理后,奥氏体不锈钢0Cr18Ni9Ti的抗高温氧化性能明显得到改善,其热浸镀铝层的抗高温氧化行为符合抛物线规律.1 000℃抗氧化试验表明:在高温氧化过程中,表层Al2O3氧化膜及扩散层中的金属间化合物FeAl相和β-NiAl相起到抗氧化作用.     

不锈钢热浸镀铝抗高温氧化性能研究

用X射线衍射仪（XRD）、电子探针（EPMA）分析高温氧化腐蚀等方法，对1Cr13不锈钢热浸镀稀土铝合金（Al-6%Si-4%RE)的镀层组织结构与性能进行了研究，结果表明，在高温长时间保温过程中热浸镀层与基体金属相互扩散形成了热力学稳定的Al2O3,Cr2O3氧化膜，使该钢获得优良的抗高温氧化腐蚀性能。经热浸镀铝后，镀层具有良好的抗高温氧化腐蚀性能。     

1Cr18Ni9Ti不锈钢渗铝层结构及其抗氧化性能

在1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢表面进行了热浸扩散渗铝试验研究.试样在730 ℃铝浴中浸镀5 min,先获得良好的热浸镀铝层.以NH4C1为活化剂,在960℃密封扩散6 h,获得了与基体结合良好的扩散渗铝层.应用SEM和能谱分析等方法分析了耐热钢热浸扩散渗铝层的成分、组织和形貌.获得的奥氏体钢的扩散渗铝层具有明显的双层特征,内扩散层主要由Fe,Al相和NiAl析出相组成,在外扩散层内为MeAl结构,并观察到气泡状孔穴;奥氏体不锈钢经扩散渗铝后的抗高温氧化性能优于未处理态.     

0Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢热浸镀铝层的抗高温氧化性能

通过SEM、EDS、XRD分析了0Cr18Ni9Ti钢热浸镀铝层在1000℃氧化180 h后的组织变化情况,以及高温抗氧化性能与微观结构的关系.结果表明,热浸镀铝层的高温氧化动力学曲线符合抛物线规律,其抗高温氧化性能明显优于未浸镀件.在1000 ℃氧化180 h试验表明,镀层由Al和FeAl2相转变为β-NiAl相和FeAl相,以及很少量的β-Al2O3相.在高温氧化过程中,真正起到抗高温氧化作用的是扩散层中的金属间化合物FeAl相和β-NiAl相,B-Al2O3氧化膜主要起抑制氧进入的作用.     

预镀层不锈钢/铝异种金属高频感应钎焊接头界面及力学性能分析

文中通过热浸镀一层纯铝到不锈钢表面,再对0Cr18Ni9不锈钢和LF21铝合金采用高频感应钎焊.当热浸镀时间从10 s增加到50 s时,镀层厚度从7 μm增加到20 μm,反应层由FeAl₃向Fe₂Al₅发生转变.在热浸镀温度为750℃,浸镀时间为10 s时,镀层成型最好,高频感应电流为270 A,加热时间30 s时,抗拉强度达到167.12 MPa,比不浸镀的接头强度高63.8%.主要是因为镀层限制钢中的Fe原子和Al-Si钎料中的Al,Si原子的相互扩散,在热浸镀不锈钢与铝合金反应中使Fe₂Al₅转化为Fe（Al,Si）₂固溶体而未形成5-Al₈Fe₂Si化合物,降低了界面上硬脆化合物的含量,力学性能随之提高.     

不锈钢表面热镀铝试验研究

通过对铁素体不锈钢表面进行热浸镀铝及高温氧化扩散,研究浸镀温度、浸镀时间对镀层厚度的影响,采用金相显微镜、扫描电镜、能谱等研究手段,检测分析了镀层的厚度、显微形貌以及成分。结果表明,镀层中主要包含富铝层和铁铝合金层两部分,铝铁合金层的厚度随浸镀温度和浸镀时间的增加而增加。通过高温氧化扩散,富铝层消失,合金层厚度进一步增加,合金层中各元素的浓度梯度变缓,镀层表面的显微硬度提高。     

铝合金/Cu/不锈钢接触反应钎焊及中间层溶解行为(英文)

以Cu作为接触反应材料连接6063铝合金与1Cr18Ni9Ti不锈钢,探讨焊接工艺参数对接头组织的影响规律,分析中间反应层Cu的溶解特性结果表明:在1Cr18Ni9Ti不锈钢一侧界面反应层由Fe2Al5、FeAl3金属间化合物和Cu-Al金属间化合物构成,与之相邻区域主要含Cu-Al金属间化合物,焊缝组织由Al-Cu共晶及大块状的Al固溶体组成;随着保温时间的延长,焊缝组织最为显著的变化是在1Cr18Ni9Ti不锈钢一侧界面的金属间化合物层厚度增加,共晶组织宽度逐渐减小;中间反应层Cu的溶解速度非常迅速,是以秒为计量单位的快速过程,厚度为10μm的Cu溶解时间仅为0.47s。     

Ti6Al4V合金表面热浸镀Ti-Al镀层相组成

采用热浸镀方法在Ti6Al4V合金表面制备Ti-Al镀层,并在1100 ℃高温下进行热扩散处理。结果表明,TC4合金热浸镀铝后在1100 ℃保温,形成了表面氧化层、过渡层及基体,表面氧化层和过渡层厚度随扩散时间延长而增加,表面氧化层主要由Al₂O₃和TiO₂构成,过渡层主要相为TiAl₃、Ti₂Al₅和Ti₁₉Al₆金属间化合物。     

钛表面改性Al/NiCu组合涂层反应机理及抗氧化性能

采用等离子结合电弧喷涂的工艺方法在工业纯钛表面制备了Al/Ni Cu组合涂层,在700℃的大气环境下对Al/Ni Cu/Ti试件进行加热处理,使得Al、Ni Cu复合涂层之间发生扩散反应并原位生成具有一定抗高温氧化性能的Ni-Al金属间化合物涂层。对加热改性处理前后涂层的微观组织及Ni-Al金属间化合物的形成机理进行了研究,并对经加热和打磨处理后的Al/Ni Cu/Ti试件及无防护涂层的Ti块进行了800℃/100 h的高温氧化试验。研究结果显示,Ti基体表面Al/Ni Cu涂层经700℃炉中加热改性处理后,Al、Ni Cu涂层间可发生扩散反应并原位生成Ni Al3、Cu Al2、Ni2Al3及含有一定Cu元素的Ni Al金属间化合物,但只有高熔点的Ni Al金属间化合物能够始终稳定地存在,且此金属间化合物对Ti基体起到了较好的高温防护作用。     

1Cr18Ni9Ti热浸镀铝扩散层的的抗氧化性

通过高温氧化实验,测定出1Cr18Ni9Ti热浸镀铝前后的氧化增重,分析了扩散层的微观结构和表面氧化产物的物相组成。结果表明：1Cr18Ni9Ti热浸镀铝后的抗氧化温度可达1100℃,扩散层中Fe2Al5退化成FeAl后β-NiAl将发挥抗氧化使用,α-Al2O3相的形成是使材料抗高温氧化性提高的主要原因。     

1Cr18Ni9Ti热浸镀铝扩散层的抗氧化性

通过高温氧化实验,测定出1Cr18Ni9Ti热浸镀铝前后的氧化增重,分析了扩散层的微观结构和表面氧化产物的物相组成.结果表明1Cr18Ni9Ti热浸镀铝后的抗氧化温度可达1100℃,扩散层中Fe2Al5退化成FeAl后,β-NiAl将发挥抗氧化作用,α-A12O3相的形成是使材料抗高温氧化性提高的主要原因.     

铝/镀银层/钢的扩散钎焊及界面化合物的生长行为

采用扩散钎焊方法对6063铝合金/镀银层/1Cr18Ni9Ti不锈钢进行焊接,探讨焊接界面金属间化合物的生长行为。结果表明:钎缝中靠近不锈钢一侧为Fe-Al金属间化合物层,靠近铝合金一侧主要是Ag(Al)固溶体,中心区域由Ag-Al化合物和Ag(Al)固溶体混合而成;随着低温扩散保温时间的延长,化合物层厚度随之增加,Ag在铝合金一侧富集出现晶界渗透现象;钎缝中首先产生Ag-Al金属间化合物,之后共晶液相中的Al原子穿越Ag-Al金属间化合物层和残余镀银层扩散至不锈钢一侧,与Fe原子生成Fe-Al金属间化合物;在任意给定的扩散钎焊低条件下,可以对化合物层厚度进行初步估算。     

热浸镀Al-Si-Y对S304不锈钢高温性能的影响

通过热浸镀铝方法,对S304奥氏体不锈钢在熔融Al-Si-Y中进行处理。采用SEM,XRD,高温氧化试验及摩擦磨损试验对热浸镀涂层的组织结构及高温性能进行研究。结果表明,热浸镀涂层由富铝层及化合物层组成,富铝层中分布有富Y的Al-Fe-Si-Ni和Al-Si-Fe析出相,化合物由外到内由主要物相为(Fe,Cr)2SiAl7,含Si的(Fe,Cr)Al3以及含Si的(Fe,Cr)Al2的3个亚层组成。高温氧化和磨损试验表明,热浸镀铝后S304不锈钢与原始S304样品相比,抗氧化性能有所改进,耐高温磨损性能明显提高。     

铝合金与不锈钢接触反应钎焊接头微观组织分析

采用Ag-Ni复合镀层,在钎焊温度580℃,保温时间1～20min的条件下,对6063铝合金与1Cr18Ni9Ti不锈钢进行了接触反应钎焊试验,初步分析了接头的微观组织及镀Ni层的作用效果.结果表明,在钎焊时间较短时,钎缝主要由Al(Ag)固溶体与Ag-Al化合物构成;钎焊时间超过20min,Ag-Al化合物含量显著增加,镀Ni层对防止生成Al-Fe脆性金属间化合物的作用效果减弱.     

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。     

几种热浸镀层抗高温氧化性能的比较

以Q235钢和1Cr18Ni9Ti不锈钢为典型钢种,分别采用水溶剂法和钝化法,制成Al、55%Al-Zn和Zn的热浸镀层,并连同Q235钢和1Cr18Ni9Ti不锈钢裸材,进行了从600－1150℃系统的循环加热对比试验,讨论了在本试验条件下各镀层的最高使用温度,并计算了它们的理论使用寿命。     

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.     

扩散退火对热浸镀铝层组织与抗高温氧化性的影响

借助X射线衍射仪(XRD)和环境扫描电镜(SEM/EDAX)对45钢热浸镀铝镀层及其扩散退火处理后的微观组织进行了研究.结果表明,热浸镀铝镀层由铝层和扩散层组成,外层铝层中主要成分为Al和FeAl3,内层扩散层中则主要为Fe2Al5和FeAl3等.扩散退火处理后镀层亦由内外两层组成,外层成分主要为Fe2Al5,内层则主要为FeAl.通过静态氧化增重法研究了45钢热浸镀铝扩散退火后的抗高温氧化性能,结果表明其抗高温氧化性好于未经扩散处理试样,显著优于45钢基体.     

少无氧扩散处理对热浸镀铝奥氏体钢氧化开裂影响的实验研究

对扩散热处理后的热浸镀铝1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢进行1000℃高温氧化试验,发现直接扩散处理试样在氧化120 h后表面出现明显开裂,而少无氧扩散处理试样经500 h氧化后表面完好。通过金相显微镜、扫描电镜和能谱仪的观察及分析表明,由于扩散前期在外扩散层形成的Fe-Al合金(脆性相Fe2Al5和条状FeAl2)为氧提供了扩散通道,导致直接扩散试样的合金层内产生了内氧化空洞,在高温氧化阶段,内氧化占据主导地位,使镀层表面开裂。少无氧扩散能够防止氧进入合金层内部,而且随着扩散的进行,合金层的相组成及形态变化也对氧向内扩散起阻碍作用。少无氧扩散试样的高温氧化由外向内进行,延缓了合金层的开裂和脱落。