稀土和镁对热浸镀铝液和镀层组织的影响

研究了热浸镀铝液中添加微量稀土和镁对铝液质量和镀铝层厚度的影响及镀铝层的表面和第二相的形貌。结果表明，微量稀土改善了铝液的质量和镀层的组织，而微量镁有损铝液质量和镀层组织。     

扩散型热浸镀铝-镧钢的抗腐蚀机理研究

对扩散型热浸镀铝-镧钢的抗H2S腐蚀性能及机理进行了研究.通过SEM、TEM、XRD等对热浸镀铝-镧扩散层的组织结构进行观察和分析.结果表明,稀土镧可提高热浸镀铝钢的抗腐蚀性能.热浸镀铝-镧钢的扩散层中存在非晶态相,且稀土镧的添加可使扩散层中的非晶含量增加.在靠近扩散层的最外层表面有一约30 μm厚的过渡层,该层为非晶态占优的非晶合金与纳米晶粒的混合区,且随着深度增加,非晶逐渐减少.分析认为,扩散层中存在大量的非晶态合金是稀土镧提高扩散型热浸镀铝钢抗腐蚀性能的主要原因.     

大块非晶态合金的开发和应用

大块非晶态合金的形成和特性 最近日本东北大学金属材料研究所所长井上明久教授就利用大过冷液相相变开发出的高性能非晶或大块非晶(亦称金属玻璃)材料进行了综合性介绍。金属或合金从液体急冷凝固或缓冷凝固制取了非晶或大块非晶材料已成为材料界瞩目的焦点。提高过冷液体的稳定性，在100K／s冷速下可获取二维以下的薄带、     

单辊法制备非晶合金中冷却速率的数值计算

以非晶合金形成过程中的传热分析为基础，计算了超导热急冷设备和铜急冷设备两种设备下非晶合金快速凝固开始后的冷却速率，并计算分析了在铜辊外表面涂镍或不锈钢后对非晶合金冷却速率的影响。结果发现，超导热急冷设备对非晶合金的快速凝固效果比铜急冷设备要好，在铜辊外表面涂镍或不锈钢后非晶合金的冷却速率在凝固开始一段时间内明显降低，其中涂不锈钢后最为明显。     

非晶态Nd4Fe77.5（B1—xCx）18.5合金的磁性和晶化

用急冷方法制备的Nd_4Fe_(77.5)(B_(1-x)C_x)_(18.5)合金带、当x<0.6时为非晶态,x>0.8时是晶态,表明用碳替代硼会使合金的非晶形成能力变差,分析了热处理样品中的晶化相组成。     

Al-Co-Y体系中富Al区非晶相的形成与结构演化

系统研究了铝基非晶态合金Al-Co-Y体系中富Al区的非晶形成能力.形成非晶结构最佳成分为AlssCosY7,条带临界厚度为230μm.此体系的玻璃形成能力对合金成分十分敏感.具有高的玻璃形成能力的合金未呈现出明显的玻璃转变特征.相对Trg和△Tx判据,"相选择"理论在寻找最佳合金成分和表征玻璃形成能力与成分的关系中更为有效.在非晶相的形成过程中,其主要竞争相为fcc-Al,Al3Y和Al9 Co2相.     

Al86Ni9Y5非晶薄带与纯铝的扩散连接

主要研究了Al86Ni9Y5非晶薄带与纯铝的扩散焊连接工艺及其连接界面的原子扩散情况.实验采用真空急冷甩带法制备出带厚为50μm、带宽为3mm的Al86Ni9Y5非晶薄带.非晶薄带和铝箔经表面处理后放入真空扩散焊设备中进行扩散连接,连接后进行XRD测试和电子探针分析.实验分析表明:扩散连接压力和温度对接头质量有重要影响;同等连接条件下,非晶合金中各元素的扩散能力较差,Ni元素的扩散程度高于其他元素;连接后非晶没有发生晶化,连接界面处非晶合金与纯铝也没有发生反应.     

表面改性对铁基非晶合金微波吸收性能的影响

目的 旨在调节铁基非晶合金(IAA)粉体复合材料的微波吸收性能。方法 先在铁基非晶合金粉体表面采用磁控溅射局部覆盖铝膜,再使用KH560硅烷偶联剂对粉体进行绝缘包覆。通过XRD、SEM和FT-IR分别对粉体进行材料表征,采用VSM和传输反射法分别测试样品的电磁性能。结果 镀铝后铁基非晶合金粉体的复介电常数实部εʹ提高了56.1%,复介电常数虚部εʺ提高了132.4%。绝缘包覆后铁基非晶合金粉体的εʹ降低变为铁基非晶合金的32.6%,εʺ变为铁基非晶合金的25.1%。镀铝再包覆KH560的铁基非晶合金粉体的εʹ和εʺ则分别变为铁基非晶合金的43.5%和36.6%,其复介电常数实部和虚部比镀铝后的样品低,比单纯用KH560包覆后的样品高,显示出镀铝可补偿因KH560绝缘包覆而带来的介电损耗能力下降,有利于调节KH560绝缘包覆的粉体材料的电磁性能。结论 对铁基非晶合金粉体的绝缘包覆,改善了相应材料的高频吸收性能,但牺牲了其低频吸收性能,为了弥补这个不足,提出在铁基非晶合金粉体表面局部覆盖铝膜,再进行绝缘包覆,期望在绝缘包覆后,粉体仍有较高的介电损耗能力,达到调节材料中低频电磁波吸收能力的目的。样品模拟反射率曲线显示,样品厚度在2~3 mm时,铁基非晶合金/Al/KH560样品最低峰对应频率低于铁基非晶合金/KH560的相应峰位,铁基非晶合金粉体表面镀铝可明显改善其复合材料的低频微波吸收特性。     

15-5PH型不锈钢热浸镀铝工艺研究

研究了15-5PH型不锈钢热浸镀铝过程中浸镀温度、时间及铝液成分等对浸镀层厚度、镀层表面粗糙度等的影响.结果表明:适宜的浸镀温度为740℃,浸镀时间为4 min.向熔融铝液表面加覆盖剂或在铝液中加入微量稀土Ce、Ga等能有效阻止铝液被氧化,从而形成粗糙度很低且呈银白色光泽的镀铝层.     

共溅射制备稀土Yb掺杂Zr基非晶合金薄膜

通过磁控共溅射成功制备了稀土镱(Yb)掺杂Zr基非晶合金薄膜,采用SEM、EDS、XRD和接触角测试仪等手段研究了(Zr_(48)Cu_(44)Al_8)_(1-x) Yb_x(原子分数,%)合金的非晶形成能力及薄膜性能与稀土掺杂浓度的关系。结果表明:掺杂Yb原子分数为9.37%时合金体系具有最强的非晶形成能力。随着稀土Yb溅射功率的增加,XRD低角度出现的预峰逐渐消失,膜层由单相Zr基非晶演变成双相非晶,特别是当功率大于50 W时XRD中出现新的非晶衍射峰,该衍射峰强度随功率增加而增强,因此获得单相Zr基非晶薄膜层的最佳掺杂功率为10 W,此时膜层中稀土元素均匀分布。同时,非晶薄膜表面粗糙度随Yb靶溅射功率增加出现极值点,30W时薄膜对应的接触角为104.9°,呈现疏水性能。因此,稀土Yb掺杂对Zr基非晶形成能力和薄膜性能产生了显著影响。     

La含量对渗铝层/基体界面孔洞生长的影响

采用热浸镀铝的方法在20碳钢上分别制备了不同La含量的热浸镀铝涂层,通过高温氧化试验以及测量孔洞平均直径和形核数量随氧化时间的变化,研究了La含量对渗铝层/基体界面孔洞生长的影响规律.结果表明,渗铝层/基体界面孔洞的生长可划分为快速生长和稳定生长两阶段.在快速生长阶段,当La含量小于0.5wt%时,随La含量的增加,渗铝层/基体界面孔洞的生长速度逐渐减小;当La含量大于0.5wt%时,随La含量的增加,界面孔洞的生长速度逐渐增大.在稳定生长阶段,渗铝层/基体界面孔洞的生长速度随La含量的变化规律与热浸镀铝后合金层厚度随La含量的变化规律相吻合.分析了La含量对渗铝层/基体界面孔洞生长的影响机理.     

热浸镀铝钢合金层硬度

通过高温氧化试验研究了热浸镀铝钢合金层硬度的变化规律,借助电子探针和Ｘ－射线衍射仪对合金层的成分,形貌和氧化产物进行了分析。结果表明,合金层是由铝原子浓度不相同的３层组成,硅在合金层中形成Ｆｅ３Ｓｉ相,可以控制铝原子的热扩散,从而减缓了合金层硬度的降低速度。     

扩散处理对23MnCrNiMo54热浸镀铝钢耐蚀性的影响

对23MnCrNiMo54热浸镀铝热扩散前后的涂层结构、电化学性能和中性盐雾腐蚀进行分析。结果表明,扩散前表面涂层呈致密的铝-铁铝层结构,扩散后表面涂层转化为带裂纹和孔洞的铁铝层。扩散前后的表层自腐蚀电流低于23MnCrNiMo54钢自腐蚀电流两个量级,扩散后自腐蚀电位最高,表层材料耐腐蚀性增加。盐雾试验发现,23MnCrNiMo54钢抗腐蚀性较差,1 h出现锈点,热浸镀铝后显著提升抗腐蚀性,24 h尚未出现明显锈点,热浸镀铝涂层对23MnCrNiMo54钢的耐腐蚀性有明显改善。热浸镀铝再经扩散处理后,4 h出现锈点,扩散前后23MnCrNiMo54钢在中性盐雾中的耐腐蚀性差异较大。造成这种差异的原因主要是扩散后涂层上的缺陷和涂层较基体更低的电位。      

Interfacial bonding strength of Al-Pb bearing alloy strips and hot dip aluminized steel sheets by hot rolling

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＡｌ Ｐｂａｌｌｏｙｓａｓａｎｅｗｌｙｄｅｖｅｌｏｐｅｄｂｅａｒｉｎｇｍａｔｅ ｒｉａｌｆｏｒａｕｔｏｍｏｂｉｌｅｓｈａｖｅａｔｔｒａｃｔｅｄｌｏｔｏｆａｔｔｅｎｔｉｏｎｄｕｅｔｏｔｈｅｉｒｏｕｔｓｔａｎｄｉｎｇ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｓｕｃｈａｓｗｅａｒｒｅｓｉｓ ｔａｎｃｅ ,ａｎｔｉ ｓｅｉｚｕｒｅ,ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ ,ｆａｔｉｇｕｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｌｏｗ ｐｒｉｃｅ[1～ 4].Ｈｏｗｅｖｅｒ ,ｔｈｅｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎｏｆａｓ ｃａｓｔＡｌ Ｐｂａｌｌｏｙ …     

表面纳米化对AZ91D镁合金渗铝行为的影响

镁合金表面渗铝是提高耐蚀性的一种有效方法。本研究将表面纳米化作为渗铝的预处理过程。采用高能喷丸对AZ91D镁合金进行表面纳米化处理,然后进行真空铝扩散得到渗铝层。用透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)观察了渗铝层的形貌。结果表明,在对AZ91D镁合金表面高能喷丸后获得了100 nm的晶粒尺寸。在高能喷丸之后,渗铝层的深度比未高能喷丸的渗铝层厚。在440℃下扩散12 h后,渗铝层的深度增加到70μm。采用电化学方法对AZ91D镁合金的耐腐蚀性能进行了表征。结果表明,渗铝层明显降低了AZ91D镁合金的腐蚀速率。因此,高能喷丸强化有利于镁合金表面渗铝,提高镁合金的耐蚀性。     

High temperature corrosion of hot-dip aluminized steel in Ar/1%SO<Subscript>2</Subscript> gas

Carbon steels were hot-dip aluminized in Al or Al-1at%Si baths, and corroded in Ar/1%SO₂ gas at 700-800 °C for up to 50 h. The aluminized layers consisted of not only an outer Al(Fe) topcoat that had interdispersed needle-like Al₃Fe particles but also an inner Al-Fe alloy layer that consisted of an outer Al₃Fe layer and an inner Al₅Fe₂ layer. The Si addition in the bath made the Al(Fe) topcoat thin and nonuniform, smoothened the tongue-like interface between the Al-Fe alloy layer and the substrate, and increased the microhardness of the aluminized layer. The aluminized steels exhibited good corrosion resistance by forming thin α-Al₂O₃ scales, along with a minor amount of iron oxides on the surface. The interdiffusion that occurred during heating made the aluminized layer thick and diffuse, resulting in the formation of Al₅Fe₂, AlFe and AlFe₃ layers. It also smoothened the tongue-like interface, and decreased the microhardness of the aluminized layer. The non-aluminized steel formed thick, nonadherent, nonprotective (Fe₃O₄, FeS)-mixed scales.     

氩弧重熔对球墨铸铁热浸镀铝层组织和性能的影响

将球墨铸铁在780℃热浸镀铝后进行氩弧重熔处理,利用扫描电镜和X射线衍射仪对热浸镀铝层和氩弧重熔层组织进行观察,测定了氩弧重熔前后试件截面的显微硬度。结果表明:球墨铸铁热浸镀铝后,镀层由富铝层及扩散层构成,富铝层包含降温形成的针状FeAl3相,扩散层由FeAl3、Fe2Al5相组成,扩散层形状呈柱状延伸到基体中。热浸镀铝层经氩弧重熔处理后,试件由重熔层和过渡层及基体构成。重熔层由Al、Fe、C和FeAl3相组成,过渡层组织为马氏体+残留奥氏体+少量球状石墨。氩弧重熔处理能明显提高热浸镀铝层的显微硬度。重熔层硬度值可达900 HV,在过渡层硬度下降缓慢,直至基体。     

机械合金化和烧结工艺对Al-Ni-Y-C0-La合金显微组织及力学性能的影响

通过气雾化方法制备Al86Ni7Y4．5Co1La1.5（摩尔分数,％）合金粉末。首先,将粉末进行不同时间的球磨,然后在不同的烧结温度及保压时间等条件下对粉末分别进行热压烧结和放电等离子烧结。通过X射线衍射仪（XRD）,扫描电镜（sEM）以及透射电镜（TEM）对粉末和块体材料的显微组织和形貌进行表征。结果表明：在特定球磨参数下球磨100h以上可以产生非晶,而且通过放电等离子烧结可以得到非晶／纳米晶块体材料,然而这种材料的相对密度较低。通过热压烧结可制备抗压强度为650MPa的Al86Ni7Y4．5Co1La1.5纳米块体材料。     

Microstructure and cyclic oxidation behavior of hot dip aluminized coating on Ni-base superalloy Inconel 718

Ni-base superalloy In-718 was coated by hot-dipping into a molten bath containing Al-7wt.%Si. Cyclic oxidation experiments on bare substrate and aluminized alloy were conducted at 1100 °C, covering 240 cycles in static air. After hot dip treatment the coating layers consisted of two phases Al and FeAlSi were detected in the external topcoat to the aluminide/alloy substrate. After oxidation testing, a continuous alumina scale was detected on the surface of the aluminide layer. This coating shows better cyclic oxidation resistance for In-718 alloy than untreated substrate. Cr₂O₃ was found to be the primary oxide phase in the oxidation of bare In-718 alloy. The inward diffusion of Al in the aluminide layer was restricted by the interdiffusion zone. The NiAl phase constituent of the aluminide layer was similar through all of the testing. Only the γ phase could be found below the coating surface and in the subsurface region as aluminum was lost to form the oxide.     

Cu的添加对X80钢热浸法渗铝层组织的影响

通过在热浸镀铝熔池中添加Cu元素,改善X80钢热浸法渗铝层的组织。在不同的温度下进行扩散退火试验,利用扫描电镜和X射线衍射仪研究退火温度和铜元素对渗层组织的作用机理。采用Smile View软件对渗层厚度进行测量。结果表明,在热浸法渗铝时,Cu的添加可以使合金层/X80钢基体界面间的舌齿状形态缩小,使得界面间反应更均匀。当Cu的添加量为1%(质量分数)时,脆性的Fe₂Al₅合金层的厚度最小。随着扩散退火温度的升高,Cu添加量为1%的试样渗层的界面均匀性增加;扩散退火温度≥600℃时,渗层中开始出现极薄的FeAl相层;扩散退火温度≥650℃时,自由层消失,渗层中出现均匀的FeAl层且渗层外侧出现孔洞;扩散退火温度为700℃时,FeAl层中部出现孔洞带,且渗层外侧出现大孔洞。在热浸镀铝熔池中加入1%Cu元素可以使扩散退火过程中Al原子和Fe原子间的迁移速率差值减小,进而降低Al原子和Fe原子间的浓度梯度。原子间浓度梯度的降低,使得界面间反应更均匀,从而避免渗层中孔洞的出现。