机械转动在机械能助渗铝技术中的作用

机械能助渗铝技术是通过机械能与热能相结合,可以明显降低渗铝的温度与保温时间的一种先进工艺方法. 研究结果表明：机械能助渗铝在600℃下保温3h可以得到100μm以上的渗铝层;机械能助渗铝过程中由于滚筒持续的机械转动增加了渗铝剂与试样表面之间、渗剂内各组分之间的接触几率. 颗粒与试样之间的摩擦能净化试样表面,增强表面活性,加快铝原子在试样表面的反应形核速率;由颗粒冲击而形成的大量晶体缺陷降低了扩散激活能,因此可以在较低温度下形成扩散层.     

8407模具钢表面渗铝的研究

为了防止模具表面产生热疲劳裂纹,通过冷喷涂在8407钢试样表面形成了一层铝涂层,再进行扩散处理,在试样表面形成了渗层.通过理论分析确定低温渗铝的工艺参数,并与渗铝实验进行检验,重点研究了扩散温度和扩散时间对渗层质量的影响.结果表明,8407钢经过冷喷涂铝后再进行扩散处理能够实现低温渗铝.在550℃下扩散4 h左右形成的渗层质量比较理想.     

低碳钢新型同体渗铝剂

一、试验方法 20钢固体渗铝用渗剂配比如表1所示。将按上述比例混和后均匀组成的颗粒渗剂与试样一齐装入铁盒之中,并进行密封,达试验温度装炉,按一定时间保温,出炉空冷。二、试验结果 1、渗铝温度与渗层深度关系见图1。 2、渗铝时间与渗层深度关系见图2。     

铝合金压铸用模具钢表面的渗铝氧化处理

对8407模具钢试样进行热浸渗铝,在试样表面形成了Fe—Al合金渗层．对渗铝试样进行高温氧化实验,使渗层表面形成了Fe—Al-O的混合氧化物．考察了渗铝温度和渗铝时间对渗层质量的影响;着重研究了不同氧化气氛下Fe—Al合金表面的氧化情况,确定了最佳高温氧化工艺．结果表明,8407钢热浸镀铝后,在600℃以下、纯O2气氛条件下氧化,Fe—Al合金表面生成了Fe3O4和Al2O的混合物．这层氧化膜与铝液不润湿,能较好地保护试样．因此这种工艺可能是合适的铝合金压铸模表面处理工艺．     

低碳钢节能高效表面的渗铝技术

通过自行设计的交流电场增强装置强化粉末法渗铝.该装置通过渗罐壁电极和置于渗罐中央的柱状电极,对置于两极之间的试样与渗剂施加交流电场.对低碳20钢进行中低温下的交流电场增强粉末法渗铝试验,研究新渗铝技术的特性.结果表明：施加适当的交流电场可以显著促进低碳20钢在中低温外热条件下的渗铝过程,改善渗层表层相结构;在低至600℃的外热温度时,施加2A电流的交流电场,渗铝层厚度可达到130μm以上.     

不锈钢表面粉末渗铝及其抗高温氧化性能研究

研究了316L不锈钢表面的固体粉末渗铝以及渗铝处理前后不锈钢的抗高温氧化性.结果表明,研究所用粉末渗铝法可在不锈钢表面形成厚度约100 μm的渗层,渗层主要由NiAl相和Ni3Al相组成,渗层与基体之间结合紧密;对渗铝不锈钢进行热氧化处理,可在其表面形成致密均匀、且主体成分为氧化铝的表面膜;与没有处理的不锈钢相比,渗铝处理后不锈钢的抗高温氧化性能明确增强,这主要是由于渗铝层在高温下所形成的致密氧化膜层阻止了氧化性气体对基体金属的进一步氧化.     

GCr15钢表面粉末包埋渗铝工艺研究

研究了不同影响因素对GCr15高碳钢固体粉末包埋渗铝后渗铝层表面、截面及厚度的影响.通过调整渗铝温度、时间、Al粉含量、NH_4Cl含量来观察渗铝后试样表面状况,以确定最佳渗铝工艺.利用扫描电子显微镜观察了渗铝层截面的微观形貌;利用测厚仪测量渗层的厚度值.结果表明:随渗铝温度的升高、渗铝时间的延长以及Al粉含量的增加,渗铝层的厚度均呈现先增大后逐渐平缓的趋势;当催化剂NH_4Cl含量添加为2.5%时,所得渗层表面平整洁净.采用Al粉含量为25%、NH_4Cl含量为2.5%、850℃、3 h工艺渗铝后,渗铝层的厚度达到70μum以上,表面平整.     

X70管线钢热浸渗铝处理后盐雾腐蚀行为

利用热浸渗技术对X70管线钢表面进行了渗铝处理,通过SEM和EDS观察了X70管线钢渗铝处理前后表面微观形貌和化学元素的变化,采用XRD分析了其盐雾腐蚀前后表面物相,研究了渗铝处理对X70管线钢盐雾腐蚀的影响。试验结果表明,盐雾腐蚀后未处理试样表面点蚀较为严重,热浸渗铝处理后试样表层形成一层致密的Al2O3层,有效地阻止了腐蚀性介质Cl-离子和基体活性铁的接触;热浸渗铝后X70管线钢渗铝层组织有多种析出物,其表层黑色物质为FeAl,有效地抑制了表面点蚀的发生;未处理试样表面含铁量高,产生活性铁原子,是盐雾腐蚀发生点蚀主要因素。     

加热温度对铸态Ti1100氧化及表面形貌的影响

研究了铸态Ti1100在不同温度下保温5小时的氧化增重和表面形貌.结果表明,随着加热温度的升高,铸造Ti1100氧化加重.300℃基本不氧化;500℃-700℃,Ti1100试样增重0.28-0.62%;1100℃氧化增重严重,达到12.73%;钛的氧化增重为吸氧.用JSM-6360LV型扫描电子显微镜观察试样表面形貌,300-600℃氧化膜极薄且致密;700℃试样表面有少量的氧化腐蚀坑,表面较致密;900℃试样表面有较多的突起氧化层,表面不致密;1100℃氧化层为板片状TiO2.氧化过程为高温时,氧化膜晶粒粗大变得疏松,氧通过氧化膜扩散进基体.     

钇钨钼表面高速钢合金层研究

利用双层辉光等离子渗金属技术,以稀土钇、钨、钼作为源极,在Q235钢表面进行钇钨钼共渗,形成均匀致密合金扩散层.探究了保温温度、极间距、气压、保温时间等工艺参数对合金扩散层厚度的影响.通过金相显微镜观察扩散合金层的金相组织,用EDS、XRD观察分析合金扩散层的成分分布和相结构.研究结果表明,等离子钇钨钼共渗最佳工艺参数为:源极电压-900～-1000 V、阴极电压-450～-650V、保温温度1 000 ℃、极间距25 mm、工作气压30 Pa、保温时间3～4 h.可获得25 μm的扩散合金层,扩散合金层为均匀固溶体层,组织形貌为柱状态晶体,基体与渗层之间有明显的反应扩散分界线,渗层与基体是冶金结合,无剥落现象,合金扩散层具有较好的成分和结构梯度.     

固体渗铝新工艺的研究

以２∶１的氧化铝加木炭粉为填充剂，１０％铝粉为供铝剂，３％氯化铵为催渗剂，可使铝粉含量降到１０％的新型固体渗铝工艺，不仅能在钢铁表面获得厚而均匀的渗铝层，而且渗剂用后松散性好，试样表面光洁，不存在传统固体渗铝工艺的粘结问题，渗铝件的抗高温氧化性及耐蚀能力远远高于未渗件并可与不锈钢相媲美。     

固体渗铝新工艺的研究

以2：1的氧化铝加木炭粉为填充剂，10％铝粉为供铝剂，3％氯化铵为催渗剂，可使铝粉含量降到10％的新型固体渗铝工艺，不仅能在钢铁表面获得厚而均匀的渗铝层，而且渗剂用后松散性好，试样表面光洁，不存在传统固体渗铝工艺的粘结问题，渗铝件的抗高温氧化性及耐蚀能力远远高于未渗件并可与不锈钢相媲美。固体渗铝新工艺的研究@由向群@郗丽清     

钛及钛合金渗硼的研究现状与反应机理

钛合金表面渗硼可极大地提高钛合金的耐磨性能.本文综合阐述了国内外钛及其合金表面渗硼的研究现状,探讨了固体渗硼法中表面渗层形成机理与硼钛化合物的生长动力学.基体组织、渗剂组成、渗硼温度、氧分压等因素会影响渗硼层结构.在接近β转变点的温度条件下,可能获得较厚的渗硼层.双相结构中的TiB与TiB2层的厚度d与时间t的关系分别满足Fick扩散第二定律d2=K·t.     

表面渗铝Q235钢在弱酸性卤水中的腐蚀与防护

应用电化学方法及形貌观察研究了表面渗铝Q235钢在弱酸性卤水中的腐蚀行为.结果表明:在Cl-浓度为0.3 mol/L,pH=6的40℃的NaCl溶液中,渗铝层起到了阻止Q235钢基体腐蚀的作用,渗铝层主要是由Al,Fe化合物组成.Q235表面腐蚀产物疏松、容易脱落,渗铝钢表面腐蚀产物致密、均匀.渗铝钢表层形成的Al,Fe化合物连续致密,具有高效保护作用,Al-Fe合金渗层起到阴极保护的作用.     

无烟助镀剂热浸镀锌的镀件质量和镀层性能研究

研发了一种热浸镀锌无烟助镀剂,其配方为250 g/L ZnCl_2+20 g/L SnCl_2+12 g/L CeCl_3+10 g/L NaCl+20 g/L KF+1g/L表面活性剂;助镀工艺中助镀温度为60℃,助镀时间为30 s,浸镀温度为(450±10)℃,浸镀时间为30 s。将制备的助镀剂与传统助镀剂进行了比较,用金相显微镜和扫描电镜对助镀剂盐膜形貌进行了观察,对镀件的外观质量和镀层的厚度和结构进行了分析与研究,同时通过极化曲线和全浸试验对镀层的耐腐蚀性进行了检测。结果表明:在无烟助镀剂条件下,助镀剂的盐膜较传统助镀剂盐膜分布更均匀致密,两种助镀剂条件下镀件表面均无漏镀且平整光滑,无烟助镀剂条件下镀件镀层的厚度有所减小,镀层的合金层组织更为致密,相层受到一定程度上的抑制,镀件镀层的耐腐蚀性相较于传统助镀剂条件下的提高了25%~50%。     

电弧离子镀(Ti,Al)N涂层高温氧化形貌分析

利用电弧离子镀在1Cr11Ni2W2MoV不锈钢表面上沉积了(Ti,Al)N梯度涂层,通过用扫描电镜对700℃空气条件下氧化500h试样表面形貌分析来测定其抗高温氧化性能.分析表明:700℃条件下(Ti,Al)N涂层试样表面形成致密完整的Al2O3氧化物层,在200h以后出现少数氧化物颗粒的长大现象.分析认为(Ti,Al)N涂层优良的抗高温氧化性能是由于其特有的成分与结构所致.(Ti,Al)N为陶瓷涂层,氧化时先要发生氮化物的分解,而生成的Al2O3氧化膜不仅可以抑制O、Al等元素的扩散,也会抑制N元素的扩散,使N2在氧化反应界面处富集而降低氧分压,从而会进一步降低氧化速度,少数大氧化物颗粒的出现对涂层的高温氧化性影响甚微.     

电弧喷涂铝涂层的抗氧化应用

铝涂层可以显著地降低钢铁工件高温环境下的氧化趋势．电弧喷涂工艺是获得铝涂层的有效方法之一．电弧喷涂铝涂层在不经预先扩散热处理的条件下，可以在喷涂状态下直接用于高温．研究了某些因素，例如，铝涂层厚度、加热温度、加热保护涂料以及铝涂层的热稳定性等对渗铝层形成的影响．     

HK40钢固体粉末渗铝的动力学研究

对渗铝过程中可能发生的化学反应进行了热力学计算,根据热力学原理及扩散理论,研究了渗剂中铝原子向钢件表面传递的过程,并导出了估算HK40钢渗铝动力学方程的计算方法,应用此法计算所得的数值与实验结果基本吻合.     

AZ31B镁合金应变诱发半固态组织观察

采用AZ31B镁合金挤出材,在573K进行28％-30％预变形加工,然后在863—893K经过不同保温时间进行等温球化处理,观察了试样不同区域的组织,考察了温度及保温时间对组织的影响,得到了具有圆整固相颗粒的半固态组织．实验结果表明：适当提高球化处理温度,有利于加速球化过程,以获得细小圆整半固态组织;延长保温时间固相分数降低,但幅度不大,并发生颗粒不规则化;在同一个试样上,由于部位不同,变形程度不同,所得半固态材料的固相率不同．讨论了半固态组织的形成机理,分析认为预变形后,半固态组织形成过程包括再结晶、晶粒长大阶段,受溶质、空位扩散控制的半固态组织形成阶段,受液-固界面张力作用的固相颗粒圆整化阶段．开始形成半固态组织阶段,扩散占主导地位,在进一步球化过程中,界面张力占主导地位．     

基于箔带材Ni-Ti合金的真空热压工艺研究

利用Ti箔(厚0.04 mm)和Ni箔(厚0.02 mm)交替叠加，并采用真空热压法制备Ni-Ti合金. 结果表明：在温度700℃，压力12.5MPa，保温1h工艺条件下制备的Ni-Ti合金中存在明显的扩散层，界面处生成金属间化合物TiNi和Ti3Ni；当压力和保温时间不变，温度为850℃时，制备的合金中Ni，Ti之间充分扩散；在850℃时制备的试样在900℃进行2?h固溶处理后，硬度达到474HV，随后在低温500℃进行2h时效处理，硬度降低为418HV.