Ta 含量对 NiCoCrAlY 涂层性能的影响

采用真空雾化的方法制备了Ta含量为0、2%及5%的NiCoCrAlYTa合金粉末,利用超音速火焰喷涂制备了三种涂层,研究了Ta对合金粉末微观组织及物相的影响,绘制了1050℃条件下涂层的高温氧化动力学曲线,研究了500h氧化试验后涂层组织和β相的分布,初步探讨了Ta元素对改善涂层抗氧化性能的作用机理。研究结果表明:Ta通过提高MCrAlY体系抗氧化元素的溶质浓度,促进了氧化膜的形成,随着Ta含量的增加,涂层的内氧化程度降低,涂层抗氧化性能提高。但含Ta涂层在长时间氧化条件下会生成CrTaO_4、AlTaO_4等尖晶石类氧化物,且Ta的氧化物PBR值较大,对涂层的抗热震性能不利。     

等离子喷涂CeO2改性La2Zr2O7纳米热障涂层高温性能研究

研究了不同Ce掺杂量对La2Zr2O7相结构稳定性的影响,确定了Ce原子掺杂量为5.45％的CeO2改性La2Zr2O7涂层（CLZ）.研究了采用大气等离子喷涂制备的涂层与原始粉末化学成分计量比偏离情况.经共沉淀制粉、喷雾干燥团聚造粒、大气等离子喷涂制备了Ce原子掺杂量为5.45％的新型纳米CLZ热障涂层,研究了涂层的长期组织结构稳定性、抗热震性以及失效机制.结果表明,CLZ涂层具有良好的长期组织结构稳定性,涂层在1150℃下热震循环寿命达到26次.涂层失效主要以层状撕裂为主.陶瓷层和粘结层热膨胀不匹配、粘结层发生氧化可能是导致CLZ涂层热震失效的主要原因.     

C/C复合材料基TaC涂层低功率激光烧蚀特征

为研究TaC涂层的高温烧蚀特征和机理,用低功率激光仪对TaC涂层进行了不同时间的烧蚀试验,并用XRD,SEM等观测了该涂层在空气中的氧化与烧蚀过程。结果表明:在大气环境下激光烧蚀的开始阶段是TaC涂层的分解与游离碳向表面扩散,随即氧化生成含碳、氧、钽的熔体,随着时间的延长熔体氧化为低价的钽氧化物,最后生成Ta2O5;熔体在冷却过程中析出Ta2O5针状晶体。在熔体与TaC之间存在1～2μm由细小的晶体和孔隙组成的扩散过渡层,过渡层由碳、氧、钽组成。     

石墨表面氧化锆陶瓷防护涂层组织性能研究

采用棒材火焰喷涂工艺,以不同致密度的氧化锆陶瓷条棒为喷涂材料在石墨基体上制备了氧化锆陶瓷防护涂层,对涂层的组织形貌、结合强度和抗热震性进行了测试研究。结果表明,采用不同致密度的陶瓷条棒可制备出组织致密的涂层,氧化锆陶瓷涂层在石墨基体表面的结合强度最高可达5.0MPa,在6.3×10~(-1)Pa真空环境下涂层的室温~1300℃抗热震性良好,涂层结合强度和抗热震性随涂层致密度的提高而提高。     

纳米氧化锆热障涂层完整性研究

分别采用超音速火焰喷涂技术(HVOF)与大气等离子喷涂技术(APS)喷涂NiCrAlY粘结底层, APS喷涂纳米氧化锆的方法获得了两种热障涂层(涂层A与B),并评估了热震试验前后涂层的完整性。试验结果表明:二者热震前,完整性基本相当,涂层结合强度为(55±5)MPa;但是经过热震试验后,涂层A具有更好的完整性。     

CeO_2添加剂对Cr_2O_3涂层组织和抗热震性的影响

本文在 Cr2 O3陶瓷材料中添加不同含量的 Ce O2 ,探讨了 Ce O2 对等离子喷涂 Cr2 O3涂层组织和抗热震性的影响。研究结果表明 ,加入 3.0 % Ce O2 可降低涂层中的孔隙率和空洞尺寸 ,减少涂层内应力在孔隙边缘的应力集中 ,从而提高 Cr2 O3涂层的抗热震性。陶瓷涂层的热震失效是由于涂层在循环加热和冷却过程中 ,涂层内产生循环热应力 ,导致涂层发生热疲劳失效     

铈锆酸镧涂层高温时效行为和热震性能研究

采用等离子喷涂制备了铈锆酸镧涂层,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)、图像分析法等研究了喷涂功率对沉积态涂层表面和截面微观结构、孔隙率等的影响规律,研究了涂层在1200℃、1300℃高温100h时效下相稳定性、微观结构、孔隙率的变化,比较了不同喷涂功率涂层的抗热震性能。研究结果表明:随着等离子喷涂功率的增加,喷涂过程中半熔融颗粒比例减小,涂层的孔隙率减小。涂层经1200℃、1300℃高温保温100 h后仍然具有单一的烧绿石结构,随着热处理温度升高,涂层孔隙率减小。研究了不同功率喷涂的涂层从1250℃到冷水中的热震行为,失效机制分析表明:陶瓷层与粘结层热应力不匹配造成陶瓷层底部产生裂纹是导致涂层失效的主要方式。     

富Sm合金实验研究用坩埚材质的选择

综合分析在富Sm合金的熔炼和分析检测研究中,其相应的原材料,环境和坩埚对其组织结构和分析结果的影响。共比较了2种类型的原材料和4种常用的坩埚,包括氧化铝坩埚,氮化硼坩埚,钼坩埚和钽坩埚。实验中一致采用将样品或者装有样品的坩埚密封于钽坩埚中进行熔炼。综合比较发现,使用将样品密封于合适大小的钽坩埚中进行随后的熔炼和分析是有限实验条件下最适宜的方法,可有效地避免Sm的挥发、氧化,并可尽量减少坩埚对合金的污染。     

微米尺度与纳米尺度陶瓷颗粒等离子喷涂(APS)、超音速火焰喷涂(HVOF)、冷喷涂制备MCrAlY-Al_2O_3复合涂层的微结构与性能对比

陶瓷颗粒增强型金属基复合涂层在诸多工业领域都有需求,其中包括炼钢工业。本文中,MCr Al Y-Al2O3复合粉末通过球磨法制备,并且通过等离子喷涂、超音速火焰喷涂和冷喷涂分别制备了MCr Al Y-Al2O3复合涂层。实验结果显示,可以选用不优先使基体与Al2O3结合的复合粉末控制涂层中的Al2O3含量。涂层粉末的微结构在冷喷涂涂层和超音速火焰喷涂涂层中得到了良好的保留,这是因为喷涂粒子未熔化或部分熔化。然而,对于等离子喷涂的涂层,大多数Al2O3颗粒被隔离在层状界面,在条状界面上形成连续的氧化皮。经退火处理后,由元素扩散引起的条状界面的强化使得超音速火焰喷涂和大气等离子喷涂的涂层硬度增大。此外,冷喷涂涂层由于退火后加工硬化效果的消除,硬度增加不像超音速火焰喷涂和等离子喷涂涂层那样明显。     

单晶高温合金 NiCoCrAlYTa 涂层高温氧化行为研究

飞机发动机及燃气轮机的发展要求更高的燃气进口温度,从而获得更高的推重比或功率输出,抗氧化MCrAlY涂层在其中发挥至关重要的作用。本文采用含有Ta元素的Amdry997粉末进行超音速火焰喷涂,研究涂层的高温氧化行为,并重点关注Al和Ta元素在涂层内不同相中的分布,及其对涂层与基体元素互扩散行为的影响。研究表明,Ta元素对提高γ'-Ni_3(Al,Ta)相稳定性起到重要作用。     

不同显微结构Yb2Si2O7环境障涂层的抗热震性能研究

采用低压等离子喷涂工艺(LPPS)在SiCf/SiC复合材料表面依次制备了Si底层、Mullite中间层和Yb2Si2O7面层的环境障涂层.通过不同的喷涂参数分别制备出层状结构和层柱混合结构的Yb2Si2O7面层,并考察面层结构对环境障涂层抗热震性能的影响.结果表明,所制备的两种面层涂层均具有孔隙率低、界面结合紧密的特...     

超音速火焰喷涂NiCrAlY-Y2O3金属陶瓷涂层抗结瘤性能研究

以NiCrAlY和Y2O3粉末为原料通过两种工艺分别制备出团聚烧结和混合型NiCrAlY-Y2O3金属陶瓷粉末,研究了该两种用于热喷涂给料粉末的颗粒形貌及粉末性能.使用该两种粉末及一种商用CoCrAlY-Y2O3通过超音速火焰喷涂(HVOF)在不锈钢基体上制备厚度约为100um的涂层。研究了涂层的孔隙率及抗热冲击能,将四种热喷涂涂层在高温下与MnO,Fe3O4及含锰碳钢进行接触反应后对它们的抗结瘤性能进行了相对的静态比较,结果表明,团聚烧结NiCrAlY-Y2O3涂层具有较好的抗锰氧化物的结瘤,而抗铁氧化物结瘤性能差。团聚烧结金属陶瓷涂层比混合型陶瓷涂层具有更好的抗氧化物结瘤性能。     

火焰喷涂铜铝镍石墨封严涂层工艺研究

分析了一种中温可磨耗封严涂层材料的特性,并通过调整火焰喷涂工艺制备出不同硬度和形貌的涂层,分析了涂层的组织和相结构,探讨了材料和喷涂工艺对组织结构和基本性能的影响。研究结果表明,调整喷涂参数如送粉量、气体流量等对铜铝镍石墨涂层硬度、结合强度和抗热震性影响很大,如氧气流量加大会导致涂层硬度过高;送粉量越大,涂层硬度越低等。     

金属钽丝表面的X射线光电子能谱分析

用X射线光电子能谱（CPS）对金属钽丝表面进行了分析和研究。通过XPS全程宽扫描和窄扫描，分析了钽丝表面的元素成分和钽的化学态。分析结果表明，钽丝表面的元素成分为Ta，C，O，F，S，C1，P，Fe，Si，Ni，Cr，Ti，Nb，W，Al。对溅射5min前后的Ta4f峰进行曲线拟合，分别得到2个Ta峰和4个Ta峰，对拟合后各个Ta峰的相对位置进行分析，可以得出以上各个Ta峰的化学态；钽丝表面钽的化学态分别为，溅射前Ta2O5和TasSi3，溅射后Ta，Ta2O5，TasSi3。     

热障涂层用高熔点多元钙钛矿的大气等离子喷涂

高熔点材料作为热障涂层材料,已成为备受关注的发展趋势。在高熔点材料中,人们开发了由Ba(Mg1/3Ta2/3)O3和La(Al1/4Mg1/2T1/4)O3组成的多元钙钛矿合成物,并采用大气等离子喷涂方法将其沉积在热障涂层体系中。本文对喷涂参数进行了优化,并记录了飞行粒子温度。对涂层的相组成、稳定性、形貌和孔隙率进行了检测,同时对热障涂层体系在高温的热循环寿命进行了研究。研究表明,起始物料的性能在大气等离子体喷涂中具有决定性的作用,并最终影响热障涂层的寿命。由粒子分析而得到的过程图表明了适宜的喷涂条件,这一喷涂条件可在钙钛矿的等离子喷涂过程中尽可能避免第二相的产生。     

锌镀层表面稀土转化膜成膜机理分析(Ⅰ)

将镀锌层浸泡于以Ce(NO3)3.6H2O为主盐、以30%H2O2为氧化剂的稀土转化膜处理液中,通过计算界面上pH可达到的最大值、Ce-H2O系电位-pH图及Zn-H2O系电位-pH图,推断稀土转化膜可能是由ZnO、CeO2、Ce2O3、Ce(OH)3及Ce(OH)4构成;同时利用X射线光电子能谱仪对该铈盐转化膜表面进行成分分析,结果表明,铈盐转化膜主要是由ZnO、CeO2、Ce2O3、Ce(OH)3、Ce(OH)4构成的复合膜层,这与热力学分析计算相吻合。     

30t EAF-LF-VOD/VHD 流程冶炼 MHTlOTa 钢钽含量控制的工艺实践

工业试验和分析了[N]、[O]和钢水温度对MHT10Ta钢钽收得率的影响。9炉工业生产试验结果表明,电弧炉采用氧化法冶炼;LF用C粉脱氧;VOD真空度≤67 Pa,时间≥15 min;进VHD加热,确保Al含量≥0.02%,温度1635~1645℃,Ar气流量100 L/min,按0.125%加入钽条,出钢前按0.01%插入Fe—B,出钢温度1580~1595℃,Ar气保护浇注,MHT10Ta钢成品钽含量0.08%~0.105%,通过工艺优化,钽的收得率可达60%。     

不锈钢渣熔融还原中铬在铁浴和熔渣间的分配行为研究

通过正交试验考察不锈钢渣铁浴熔融还原中反应温度、炉渣碱度、渣中Al2O3含量及铁水初始铬含量对铬在铁浴和碱性炉渣间分配行为的影响。试验在石墨坩埚内进行,还原剂为碳饱和铁水中的碳。试验结果表明,对影响渣中铬还原因素的显著性顺序依次为:炉渣碱度>渣中Al2O3含量>铁水初始铬含量>反应温度。此外采用模式识别方法对试验样本进行聚类分析和优化,以获得对渣中氧化铬还原的最佳参数。     

钨精矿分解渣二次资源综合回收

以钨渣为二次资源,研究开发合理的回收工艺,将其中的钨、钽、铌、铁、锰加以回收利用,生产出市场需求的氧化铁和碳酸锰,钨、钽、铌得到富集后重新返回其冶炼过程加以利用。在选定的工艺条件下,从钨渣中回收的钨富集物含WO₃ 61.41%,钨回收率71.36%;钽铌富集物含(Ta₂O₅+Nb₂O₅)7.94%,钽铌回收率70.69%;氧化铁含Fe₂O₃ 90.49%,铁回收率84.75%;碳酸锰含Mn 43.68%,锰回收率83.25%。该工艺实现了资源综合利用的目的。