超音速火焰喷涂(HVAF) WC-Co合金涂层微观组织与耐磨性分析

采用超音速火焰喷涂(HVAF)工艺在Q235基体上制备了WC-Co涂层,并研究了涂层的显微组织和磨损性能。结果表明:WC-Co涂层与基体结合良好,涂层致密,孔隙率较低,微观形貌呈层状结构。EDS能谱表明涂层发生了较低氧化。涂层的显微硬度高达1244HV0.1。涂层开始时失重磨损率较高,而且随着法向载荷的增大而增加,随着时间增加磨损率不断降低,体现了WC-Co涂层优异的耐磨性能。     

用HVOF喷涂制备625合金涂层的显微结构对湿腐蚀行为的影响

用高速氧燃料气喷涂工艺制备了Ni基合金（625合金）涂层。该涂层是用丙烯燃料气在不同的参数设置下喷涂的。根据相结构和化学成分描述这些涂层的显微结构。用动力化学法测量了在人工模拟海水中阳极极化涂怪的腐蚀性能，讨论了所观测到的腐蚀行为，并涉及了涂层的显微结构。氧化物含低的涂层表现出最好的抗湿腐蚀性能。     

超音速火焰喷涂(HVOF/HVAF)Ni60合金涂层组织与磨损性能研究

采用超音速火焰喷涂HVAF/HVOF两种工艺分别在Q235钢基体上制备了Ni60涂层,研究了涂层的显微组织和磨损性能。结果表明,两种工艺制备的涂层均具有典型的层状结构,涂层与基体以机械方式较好的结合。HVOF工艺制备的Ni60涂层的含氧量是HVAF工艺涂层含氧量的3倍多,说明HVOF工艺氧化性比HVAF工艺大得多。HVAF工艺涂层的显微硬度和耐磨性明显低于HVOF工艺涂层,这与HVOF工艺涂层中弥散分布硬质相和HVAF工艺涂层中存在微裂纹有直接影响。     

Inconel 625合金在熔融碳酸盐中的腐蚀行为

研究了Inconel625合金在650℃熔融(Li,K)_2CO_3和(Li,K)_2CO_3+Y_2O_3中的腐蚀行为,采用扫描电镜和X射线衍射仪分析了腐蚀产物的形貌和相组成。结果表明,与Inconel625合金在650℃熔融(Li,K)_2CO_3中的腐蚀速率相比,其在650℃熔融(Li,K)_2CO_3+Y_2O_3中的腐蚀速率较小。这是由于Inconel625合金在650℃熔融(Li,K)_2CO_3+Y_2O_3中形成了具有保护性的氧化膜,其组成是NiCr_2O_4、Y_2O_3、NiO、Cr_2O_3。     

氧化物陶瓷封孔对热喷涂Inconel 625涂层热腐蚀行为的影响

目的 为了提高热喷涂涂层在苛刻环境下的耐蚀性,采用封孔剂对热喷涂涂层进行封孔,研究封孔对涂层抗热腐蚀性能的影响。方法 采用超音速火焰喷涂在20#钢表面制备Inconel 625涂层。采用正硅酸乙酯作为封孔剂基料,Cr2O3、Al2O3、ZrO2、CeO2等氧化物为填料,制备了封孔剂,采用封孔剂对制备的涂层进行封孔。研究了封孔剂对涂层耐蚀性能的影响,将封孔和未封孔的涂层涂覆75%Na2SO4+25%NaCl混合盐膜后,在650 ℃下进行腐蚀,间隔一定时间取出样品称量,获得腐蚀动力学曲线。采用XRD、SEM、EDS对高温腐蚀产物成分、结构、形貌进行分析。结果 未封孔的Inconel 625涂层腐蚀160 h后增重约4.4 mg/cm2。表面腐蚀产物有双层结构,外层富Ni较疏松、多孔,内层富Cr较为致密。同时涂层/腐蚀层界面一侧有S元素富集。封孔层在高温熔盐中轻微熔解,封孔样品腐蚀160 h后,失重仅约0.45 mg/cm2。在腐蚀过程中Ni通过封孔层向外扩散并被氧化,生成的氧化物可填补封孔层缺陷。涂层/封孔层界面形成富Cr2O3的氧化层,进一步提高了封孔涂层的抗热腐蚀性能。结论 封孔层提高了涂层致密性,能有效抑制腐蚀介质在热喷涂涂层中的扩散,封孔能明显提高Inconel625涂层的抗热腐蚀性能。     

超音速火焰喷涂FeCrSiB涂层的腐蚀行为

采用超音速火焰(high velocity oxygen fuel,HVOF)喷涂技术在Q235钢基体上制备了FeCrSiB合金涂层.利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、电化学工作站等设备对涂层的显微组织结构和耐腐蚀性进行了研究.结果表明,采用HVOF喷涂技术制备的FeCrSiB涂层结构致密,孔隙率为0.65%,与基体结合良好.FeCrSiB涂层在3.5%NaCl溶液、1 mol/L HCl溶液和1 mol/L NaOH溶液中都经历了活性溶解-钝化-过钝化的过程,且该涂层在3.5%NaCl溶液和1 mol/L HCl溶液中的耐腐蚀性能要优于镀铬层,在1 mol/L NaOH溶液中的耐腐蚀性能低于镀铬层.     

超音速火焰喷涂包覆涂层的高温氧化性能

采用超音速火焰喷涂方法制备包覆涂层,进行空气中静态和循环氧化试验和扫描电镜分析,结果表明,涂层具有较好的抗静态高温氧化性能,在900℃×100h和1000℃×100h条件下,涂层无剥落现象发生,涂层具有良好的抗循环氧化性能.     

三种热喷涂WC-CoCr涂层的组织及腐蚀行为

采用超音速火焰喷涂(HVO/AF)方法在45#钢表面制备了三种WC-CoCr涂层.利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对涂层组织结构进行了表征.测定了涂层截面的维氏硬度,并在3.5% NaCl溶液中进行了涂层的动电位极化曲线测试.结果表明: 两种AC-HVAF喷涂层都含有较多的硬质相颗粒,并且其硬度值远高于另外一种HVOF喷涂层,约高60%～70%.组织较致密且涂层较厚的AC-HVAF喷涂层具有最高的腐蚀电位和最低的腐蚀电流密度.文中对三种涂层的腐蚀机理进行了分析讨论.     

HVAF工艺参数对铝基非晶合金涂层性能的影响

针对铝基非晶合金形成能力弱的问题,采用超音速火焰喷涂(HVAF)工艺制备出铝基非晶合金涂层,研究了优化工艺参数对涂层孔隙率和非晶含量的影响,并评价了涂层的耐蚀和耐磨性能。 结果表明:在合适的喷涂厚度下,提高喷枪移动速率及降低送粉速度,可有效提高涂层的致密度与非晶含量,进而明显提升了涂层的耐蚀和耐磨性能。 在优化的工艺参数下得到的铝基非晶涂层孔隙率为 0. 12%,非晶含量为 83. 7%时,点蚀电位可提高到-0. 3 V_SCE ,腐蚀电流密度降低一个数量级,磨损速率仅为 5. 6×10 ^-4 mm ³N ^-1m ^-1 。     

Hot Corrosion Behavior of Inconel 625 Superalloy in Eutectic Molten Nitrate Salts

Corrosion resistance of Inconel 625 Ni-based superalloy was studied in a molten nitrate salt consisting of 40 KNO₃–60 NaNO₃ (wt%) at 500 and 600 °C. Open-circuit potential, potentiodynamic polarization, electrochemical impedance spectroscopy and gravimetric tests were used to evaluate the degradation mechanism and corrosion behavior of the alloy. Surface morphology and chemical analysis of corrosion products were characterized by means of scanning electron microscopy and energy-dispersive X-ray spectrometry. The weight-loss curves showed that with the increase in temperature, the oxidation rate and mass gain increased; the relationship between the mass gain and time was close to the parabolic oxidation law. The electrochemical corrosion results confirmed that during the exposure of Inconel 625 alloy to the molten salts, nickel dissolves as a result of non-protective NiO layer formed. The formation of a non-protective oxide layer with low barrier property was responsible for observing the weak corrosion resistance of the alloy at high temperatures (500 and 600 °C). Cyclic polarization tests showed a positive hysteresis confirming the nucleation and growth of stable pits on the surface of Inconel 625 at high anodic overpotentials. Sodium nitrite acts as an efficient pitting inhibitor for this case. In this way, the sodium nitrite with the concentration of 0.1 molal was found to have an optimum inhibition effect on pit nucleation at 600 °C.     

NiCrMo涂层在750℃硫酸盐中的热腐蚀行为

针对石油及化工设备在苛刻高温腐蚀条件下工作,其零件腐蚀破坏日益严重的现状,采用Q235钢为基体材料,对自行研制的NiCrMo涂层在750℃涂盐腐蚀中的热腐蚀行为进行了研究,并与母材Q235钢的性能进行了比较.采用金相显微镜、配有能谱分析仪的扫描电镜以及X射线衍射仪等检测设备对腐蚀产物的形貌和相组成等进行了分析.结果表明,在母材Q235钢表面涂覆层镍铬含量一定,有适当钼的NiCrMo涂层时,能形成对涂层进行保护的氧化膜,提高母材Q235钢的耐高温热腐蚀性能.这种镍基合金制备成涂层具有优良的抗热腐蚀性能,适于作为石油化工设备的防护材料.     

NiCrMo涂层在750℃硫酸盐中的热腐蚀行为

针对石油及化工设备在苛刻高温腐蚀条件下工作,其零件腐蚀破坏日益严重的现状,采用Q235钢为基体材料,对自行研制的NiCrMo涂层在750℃涂盐腐蚀中的热腐蚀行为进行了研究,并与母材Q235钢的性能进行了比较.采用金相显微镜、配有能谱分析仪的扫描电镜以及X射线衍射仪等检测设备对腐蚀产物的形貌和相组成等进行了分析.结果表明,在母材Q235钢表面涂覆层镍铬含量一定,有适当钼的NiCrMo涂层时,能形成对涂层进行保护的氧化膜,提高母材Q235钢的耐高温热腐蚀性能.这种镍基合金制备成涂层具有优良的抗热腐蚀性能,适于作为石油化工设备的防护材料.     

Inconel625合金及焊缝在Na2SO4-NaCl熔盐中热腐蚀行为研究

对Inconel625母材与焊缝金属进行750℃下的75%Na₂SO₄-25%NaCl混合熔盐热腐蚀实验，并对腐蚀产物的物相、表面形貌、腐蚀失重速率及腐蚀机理等进行分析。结果表明：Inconel625接头母材处组织为奥氏体等轴晶，焊缝处组织为树枝晶；母材与焊缝金属失重曲线均遵循抛物线规律，其失重速率常数分别为3.43和4.18 mg²·cm^-4·h^-1；焊缝金属因为富Nb第二相的析出，导致其与母材相比耐蚀性较差，腐蚀表现出“不均匀性”；2种状态下的Inconel625有着相同的腐蚀层结构均为：外层NiO颗粒和片层状NiCr₂O₄，中层致密Cr₂O₃氧化层，内层“蜂窝”状Ni₂S₃硫化层的3层结构。Inconel625合金在750℃下75%Na₂SO₄-25%NaCl混合盐中的主要腐蚀机理为“硫化-氧化”腐...     

多元氯化物熔盐中表面改性Inconel625的腐蚀行为

氯化物熔盐作为传热蓄热介质,对太阳能热发电储能系统中金属部件产生严重腐蚀,而针对镍基合金在氯化物熔盐中的高温腐蚀行为研究较少。以镍基合金Inconel 625和经过表面改性后的Inconel 625(ST In625)为研究对象,利用组织表征、微拉伸试验及高温熔盐浸泡试验,研究不同样品的力学性能变化以及在二元和三元氯化物熔盐中的腐蚀行为。结果表明：ST In625合金强度明显提升,拉伸塑性有所下降。腐蚀初期,两种样品在氯化物熔盐中形成的氧化膜以Cr₂O₃和NiCr₂O4为主,ST In625表面产生的腐蚀坑较少;腐蚀后期,在两种样品表面均检测到NiO,二元氯化物熔盐中两种样品表面未生成明显氧化层,出现明显腐蚀坑,而三元氯化物熔盐表面会生成新的Cr₂O₃和NiCr₂O₄絮状氧化层,无腐蚀坑出现。因此,在氯化物熔盐中ST In625的腐蚀失重较小,耐蚀性明显提高,且两种样品在二元氯化物熔盐中的腐蚀速率较低、但存在明显晶间腐蚀;在三元氯化物...     

Inconel625合金高速热变形动态再结晶的临界条件

通过等温热压缩试验获得Inconel625合金在变形温度为1000～1200℃,应变速率为1～80S^-1条件下的真应力-应变曲线,利用加工硬化率,结合lnθ-ε曲线上的拐点判据及-δ（1nθ）／δε-ε曲线上的最小值,来研究Inconel625合金动态再结晶的临界条件。结果表明,在该实验条件下,Inconel625合金的lnθε曲线均出现拐点特征,对应的-δ（lnθ）／δε-ε曲线出现最小值,该最小值处对应的应变即为临界应变;临界应变随应变速率的增大和变形温度的降低而增加,并且临界应变和峰值应变之间有一定的关系,即εc=0．69εp;动态再结晶时临界应变的预测模型可以表示为εc=4．41×10^-4Z^0.14261。     

P91钢亚音速喷涂NiCr/Cr3C2涂层的热腐蚀行为研究

采用亚音速火焰喷涂方法在P91钢上制备了NiCr/Cr3C2涂层,研究了样品在600,650和700℃的80 ％Na2 SO4 +10％K2SO4+10％KCl(质量分数,后同)混合熔融盐中的热腐蚀行为,利用XRD和SEM分析了表面成分和结构.结果表明:喷涂NiCr/Cr3 C2涂层样品在热腐蚀过程中,腐蚀产物从样品表...     

Flow Behavior and Microstructures of Inconel 625 Superalloy at the Elevated Temperature

The deformation behavior of Inconel 625 superalloy was investigated by means of hot compression tests. The flow stress curves were obtained in the temperature and strain rate ranges of 950-1200 ℃ and 0.01-10 s-1, respectively. Optical microscopy was used to evaluate the microstructural evolution of the alloy under different conditions examined. The results show that the flow stress decreases with decreasing strain rate and increasing temperature, and the activation energy is about 654.502 kJ/mol. Microstructure observations show that with increasing temperature, the sizes and volume fraction of dynamic recrystallization (DRX) grains increase. The strain has no remarkably effect on the sizes of DRX grains, but with increasing strain the volume fraction of DRX grains increases. During hot compression of Inconel 625 superalloy at elevated temperature, the occurrence of DRX was the main softening mechanism. The DRX mechanism of Inconel 625 superalloy can be mainly attributed to the discontinuous dynamic recrystallization (DDRX).     

Fatigue Behavior of Solid-State Additive Manufactured Inconel 625

A transformative hybrid solid-state additive manufacturing process provides a new path to fabricate or repair components with wrought-like performance. In this work, the fatigue behavior of Inconel 625 (IN625) manufactured via a high-shear deposition process is quantified for the first time. In this unique process, feedstock is deposited via a hollow non-consumable rotating cylindrical tool, thereby generating heat and plastically deforming the feedstock through controlled pressure as consecutive layers are metallurgically bonded upon a substrate. To quantify the fatigue behavior of the as-deposited IN625, stress-life experiments were conducted, where improved fatigue resistance was observed compared with the feedstock. Post-mortem analysis of the as-deposited IN625 revealed a similar fatigue nucleation and growth mechanism to the feedstock for a majority of the specimens tested in this study. Last, a microstructure-sensitive fatigue life model was utilized to elucidate structure–property fatigue mechanism relations of the as-deposited and feedstock IN625 materials.