铌合金及其抗氧化涂层研究进展

铌合金因其高熔点、低密度、高强度、加工性能好等诸多优良特性,被广泛应用于航空、航天、核工业等领域,国内外针对不同的应用场景已经研发出几十种不同的铌合金。但铌合金在高温下极易氧化使得其使用受到限制,研究者通过在铌合金表面制备不同的抗氧化涂层显著提高了其高温抗氧化性。本文对铌合金及其抗氧化涂层的研究进展进行了综述,重点介绍了目前应用广泛的几种铌合金和抗氧化涂层,并讨论了存在的问题,最后对铌合金及其抗氧化涂层的研究方向进行了展望。     

热喷涂制备非晶合金涂层性能的研究进展

首先介绍了非晶合金的理论基础,然后从耐磨性和耐蚀性两个方面入手,详细地阐述了国内外对于热喷涂非晶合金涂层性能研究进展情况,并系统地总结了非金合金涂层在耐磨性和耐蚀性上的本质联系和根本矛盾,最后指出热喷涂非晶合金涂层性能研究上的局限性,提出三点问题:对于非晶合金基础理论的研究还处在起步阶段、热喷涂制备非晶合金涂层的合金体系种类少、制备非晶合金涂层的热喷涂技术有待开发,并针对以上三点问题提出热喷涂制备非晶合金涂层性能研究的未来发展方向。      

TZM合金强化研究进展

概述了TZM合金的强化机理以及合金中碳化物的形成机制和脱氧机制,综述了添加铼、稀土元素等合金元素和碳纤维,以及中子辐射对材料性能的影响,并对TZM合金表面铝化物和硅化物抗氧化涂层以及涂层制备方式做了详细分析。     

硅化物涂层对Nb?Ti?Al合金力学性能的影响

采用真空电弧炉熔炼法制备低密度Nb?Ti?Al合金铸锭,利用料浆烧结法在铸锭表面涂覆Si?Cr?Ti复合硅化物涂层,使用万能电子拉伸试验机对合金试样和涂层试样进行力学性能测试,研究硅化物涂层对试样力学性能的影响。结果表明,与合金试样相比,涂覆涂层后的低密度铌合金室温力学性能（抗拉强度、屈服强度及延伸率）显著下降。为进一步研究涂覆涂层合金力学性能下降的原因,采用扫描电子显微镜和能谱仪对合金试样和涂层试样进行显微组织观察、涂层/基体界面成分分析及C含量（质量分数）测定。结果表明,涂层试样力学性能下降的主要原因包括涂覆涂层后合金晶粒显著长大,合金中强化元素Al的向外扩散,脆性相Nb₃Al的形成以及Si?Cr?Ti涂层对合金产生的“渗沉效应”。     

合金元素在MCrAlY涂层中的作用

本文综合MCrAlY涂层和高温合金的的研究结果,总结了MCrAlY涂层中各合金元素的作用及性质特点,包括合金元素对涂层中的相及涂层性能的影响,活性元素的作用机制等。     

高熵合金耐腐蚀性能研究进展

文章介绍了高熵合金块体材料和高熵合金涂层在常温环境中、高温条件下和一些特殊介质中的腐蚀行为,论述了合金元素、热处理、环境因素及制备工艺对高熵合金耐蚀性的影响,并简要分析了高熵合金耐蚀性研究面临的问题.     

高熵合金复合涂层研究现状及展望

高熵合金涂层能在经济实用的基础上发挥高熵合金的优良综合性能,但其强化方式主要为固溶强化,强化效果有很大局限性,因此有必要在高熵合金涂层中引入硬质颗粒实现复合增强,从而得到性能更加优良的高熵合金复合涂层。综述了制备高熵合金复合涂层的主要技术,如激光熔覆技术、等离子熔覆技术和氩弧熔覆技术,重点介绍了直接添加和原位合成硬质颗粒增强高熵合金复合涂层的研究现状,分析了其组织与结构,并分别从硬度、耐磨性、耐腐蚀性和抗高温氧化性这几个方面论述了硬质颗粒对高熵合金复合涂层性能的影响,最后针对高熵合金复合涂层研究中存在的问题进行了总结和展望。     

钽钨合金螺套高温抗氧化涂层制备研究

研究了一种能够在高温环境中与钽钨合金配套使用,具有韧性好、与基材结合力强、结构致密、性能优异的钽钨合金高温抗氧化涂层材料及其制备方法,解决了新型超音速发动机研制中钽钨合金螺套高温抗氧化防护涂层制备的难题。使钽钨合金涂层能够广泛应用在航空航天、武器装备、原子能及化工工业领域中类似弹簧螺套这种在安装或工作过程中会产生形变时涂层不会受损的高温结构部件上。     

铌合金抗高温氧化涂层研究现状及发展趋势

铌合金表面抗高温氧化防护涂层分为耐热合金涂层、贵金属涂层、铝化物涂层以及硅化物涂层等几类。本文综述了各类涂层材料的特点、应用、研发现状以及硅化物涂层的制备技术,对硅化物涂层研究中存在的问题及今后的发展方向进行了分析和探讨。     

等离子喷涂FeCrMoSnPBSiC非晶合金涂层的结构和性能

 将软磁非晶合金FeCrMoSnPBSiC粉末作为喷涂材料,用大气等离子喷涂法在Q235钢板表面制备非晶态合金涂层。结果表明,该非晶态合金涂层组织致密均匀,具有较高的硬度,平均显微硬度为HV01 644,涂层与基材结合强度超过25 MPa,而且涂层具有较高的热稳定性和较好的耐腐蚀性能,起始晶化温度约516 ℃,在5%NaCl溶液中具有钝化作用。     

激光熔敷合金层组织和腐蚀磨损特性的研究

研究了在４５钢表面进行激光熔敷镍基合金，镍基Ｃｒ２Ｏ３合金和镍基ＷＣ合金的熔敷层的组织结构、耐蚀性及不同冲击速度和不同浓度的腐蚀介质下的腐蚀磨损特性。结果表明，激光熔敷合金层不论耐性还是抗腐蚀磨损性能都优于不锈钢，产根据组织分析，显微硬度测试及腐蚀磨损后的表面形貌观察，探讨了熔敷合金层的腐蚀磨损过程。     

Surface Modification With Zinc and Zn-Ni Alloy Compositionally Modulated Multilayer Coatings

Zinc and Zn-Ni alloy compositionally modulated multilayer （CMM） coatings were electrodeposited on to a steel substrate by the successive deposition of zinc and Zn-Ni alloy sublayers from dual baths. The coated samples were evaluated in terms of the surface appearance, surface and cross-sectional morphologies, as well as corrosion resistance. The microstructural characteristics that were examined using the field emission gun scanning electron microscopy （FEGSEM） confirmed the layered structure, grain refinement of the zinc and Zn-Ni alloy CMM coatings, and revealed the existence of microcracks caused by the internal stress in the thick Zn-Ni alloy sublayers. The corrosion resistance that was evaluated by means of the salt spray test shows that the zinc and Zn-Ni alloy CMM coatings were more corrosion-resistant than the monolithic coatings of zinc or Zn-Ni alloy of the same thickness. The possible reasons for the better protective performance of Zn-Ni/Zn CMM coatings were given on the basis of the analysis on the micrographic features of zinc and Zn-Ni alloy CMM eoatings after the corrosion test. A probable corrosion mechanism of zinc and Zn-Ni alloy CMM coatings was also proposed.     

镍磷合金碳化硅复合镀层的制备与磨损性能研究

采取化学沉积方法，获得镍磷合金碳化硅复合材料镀层，研究了复合镀层的构成与磨损性能。研究结果表明，镍磷合金中加入碳化硅，不会影响其组织结构，但会显著地提高硬度和耐磨性；复合镀层经过热处理，组织结构发生变化；６７３Ｋ／１ｈ处理后，硬度与耐磨性最高，较镍磷合金镀层具有更高的硬化性能。     

热喷涂Fe基非晶合金涂层的微观结构与摩擦磨损行为

分别采用超音速火焰喷涂工艺和爆炸喷涂工艺,在Q235不锈钢基体上制备Fe基非晶合金涂层,对比研究这2种非晶合金涂层在室温下的干摩擦磨损特性,并探讨摩擦磨损机理.结果表明,与超音速火焰喷涂工艺制备的Fe基非晶合金涂层相比,采用爆炸喷涂工艺制备的涂层更致密,孔隙率为2.1％,显微硬度更高,平均硬度高达1 095.6 HV,且耐磨性更好;并且涂层摩擦因数增至稳定值的时间较短,具有更稳定的摩擦磨损行为.超音速火焰喷涂涂层的磨损形式主要以疲劳磨损为主,而爆炸喷涂涂层的磨损形式为粘着磨损和磨粒磨损的综合作用,并以粘着磨损为主.     

钯及钯合金镀层的应用

较详细地介绍了钯及钯合金镀层的镀液组成、工艺条件及其应用领域。以钯及钯合金镀层代替金镀层将成为电子工业今后的发展方向，其在装饰业亦有可能取代铑、铂镀层。     

激光熔敷Ni60／WC合金层的腐蚀磨损特性

研究了４５钢表面激光熔敷镍基ＷＣ合金层的耐蚀性及在不同冲击速度和不同浓度酸性介质下的腐蚀磨损特性。结果表明，激光熔敷Ｎｉ６０／ＷＣ合金层不论耐蚀性还是抗腐蚀磨损性能同于２Ｃｒ１３不锈钢。应用微机对试验结果进行逐步回归分析，得出了影响因素与腐蚀磨损速度的害量关系，并探讨了熔敷层的腐蚀磨损过程。     

铝含量对封严涂层用铜铝骨架合金热性质影响的第一性原理计算

CuAl 合金是重要的可磨耗封严涂层骨架材料,Al 含量会对涂层的性能产生显著影响。为了明确不同 Al 含量对可磨耗封严涂层的热性能产生的影响,文章采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,使用特殊准随机结构对 Al 含量从 0 至 18.750at.% 的 α 相的铜铝二元合金进行了建模,并结合准谐近似方法研究了其弹性常数、熔点、热膨胀系数、比热容等性质。利用真空感应熔炼法制备了 Al 名义含量为11.0at.%、15.0 at.%、18.9 at.% 三组不同组分的铜铝合金,对其熔点、热膨胀系数与比热容进行了实验表征。计算结果表明,随着 Al 含量的增加CuAl 无序固溶体的熔点呈下降趋势,CuAl 合金的热膨胀系数呈升高趋势,CuAl 合金的定压比热容先升高后降低,计 算值与实验测量值符合良好。本工作可以为铜铝合金涂层成分设计提供一定理论与实验数据参考。     

金属表面稀土转化膜的研究进展

本文介绍了稀土转化膜工艺在提高不锈钢、镁合金、铝合金等材料表面耐蚀性能中的应用 ,综述了国内外在此研究领域的最新进展 ,结合作者目前从事的研究工作 ,从理论上阐明了稀土转化膜工艺的成膜机制与耐蚀机理。     

含P元素铁基非晶合金涂层在碱性溶液中的耐蚀性能影响因素的研究

本文采用含有P元素的铁基合金粉末,通过大气等离子喷涂工艺(APS)制备具有不同非晶相含量、孔隙率和表面粗糙度的非晶合金涂层,通过电化学工作站对涂层在碱性腐蚀介质中的耐蚀性能进行了研究。提出贡献率的概念,为非晶合金涂层的耐蚀性能提供了评价方法。研究表明非晶相含量、孔隙率和表面粗糙度对铁基非晶合金涂层在碱性溶液中自腐蚀电位贡献率的大小分别为66.34%,33.66%和0%;对自腐蚀电流密度贡献率的大小分别为86.19%,13.19%和0.6%。