海洋环境下热喷涂锌、铝及其合金涂层防腐蚀机理研究概况

综述了国内外几十年来在不同海水环境中对热喷涂锌铝及其合金涂层防护性能和机理研究的成果.热喷涂锌铝及其合金涂层在海洋环境中具有优良的长效防护性能,锌具有优良的电化学保护性,铝具有比锌更好的化学稳定性,锌铝合金既保留了锌的电化学特点,又具有铝的化学稳定性能.指出了今后的研究重点应该是金属与有机复合层在浪花飞溅区苛刻腐蚀环境下界面的腐蚀规律和腐蚀机理的探讨,对金属与有机复合层界面的腐蚀原因在理论上做出了本质的解释,并能预测涂层体系的防腐蚀寿命.     

非金属热电偶和保护套管

高熔点化合物-碳化物、硼化物、硅化物、氮化物——由于对各种不同侵蚀介质的抗蚀性,特别适用于作为热电偶的保护套管。例如,应用一种硼化锆一钼合金制成的保护套管的热电元件可用来测量钢水温度。高熔点化合物亦可作为热电偶材料。其中主要的石墨-碳化钛是(C-TiC)和石墨一硼化锆(C-ZrB_2)热电偶,其温度测量范围可在2000-2500℃。因为在测量点(热接点)上不出现由一热电极至另一热电极的材料迁移,故此热电偶具有优越的示值稳定性。在氧化气体里测量最高为1700℃的温度时,二硅化钼保护管对于高熔点金属热电偶具有特好的保护性能。此外,试验还说明,在转炉中用二硼化锆保护管的热电偶可以经受住二十次左右的冶炼。用高熔点化合物和难熔金属作保护管的镍铬-镍铝(NiCr-NiAl)或铂-铂铑(Pt-Pt10Ph)热电偶特别适于测量熔融有色金属和盐熔液的温度。     

锌液对Fe-Al-B合金的腐蚀行为

针对当前热镀锌行业亟待解决的液态锌腐蚀问题,研究了新型耐熔锌腐蚀B合金在液态锌中的腐蚀行为,利用)察了腐蚀界面,并对腐蚀产物进行了能谱分析,初步探讨了Fe-Al-B合金在锌液中的腐蚀机制.结果表明,合金在锌液中的腐蚀是一个反应扩散和溶解的过程,开始时锌原子扩散很快,经过一段时间,在基体与锌液之间形成过渡层,扩散速度将大大减慢.加入Ti元素细化晶粒的Fe-Al-B合金,以其独特的耐液态锌腐蚀的网格状Fe-B共晶组织,阻碍了锌原子在合金基体中的扩散,使合金具有良好的耐蚀性能.     

海洋钢铁件锌铝喷涂技术典型工程实例回顾

我国的热喷涂防腐蚀技术起步晚,在腐蚀严重的海洋环境中钢铁设施的热喷涂长效防护应用目前仍是空白.研究热喷涂锌、铝及其合金涂层在腐蚀严重的海洋环境中钢铁设施的热喷涂长效防护性能,对于人类开发和利用海洋具有重大的战略意义.介绍了喷涂锌铝涂层技术在国内外海洋平台、海上大桥和海上舰船等海洋钢铁构件的应用实例,结果表明,热喷涂锌铝及其合金涂层已成为一种成熟的近海和海洋钢铁设施的防护技术,经过适当封闭的热喷铝涂层在常温和高温下对处于飞溅区的钢结构均表现出优良的防腐蚀性能.     

铝合金表面激光熔覆耐磨合金薄层的工艺

用激光熔覆耐磨合金层是铝合金表面硬化很有一种方法。本研究是用热喷涂的方法在铝合金表面喷上０．２０－０．２５ｍｍ的Ｎｉ－Ｃｒ耐腐合金薄层后，采用激光对其进行重熔扫描，在铝合金表面上得到一层高强硬质合金层，其硬度一般可达６００ＨＶ以上。试验表明，熔覆质量不仅受铝合金表面预处理及热喷涂质量的影响，还受激光重熔参数的影响，特别是比能量Ｅｓ的影响。     

熔钢温度连续测定用热电偶保护套管

炼钢设备的生产率、所熔炼金属的质量以及熔炼过程的经济效果,在很大程度上取决于熔炼规程。因此需要对温度进行连续测定。最好的测温方法是用热电偶测温,为此就需要有可靠的热电偶保护管。为了保护铂铑30/6热电偶的热接点不致受到约1700℃液态金属的破坏,曾试用过刚玉(氧化铝)保护管和硼化锆三层保护管。作者面临的任务是应用廉价和耐火度高的材料氧化镁,制作在1700℃以上温度下长时间工作的热电偶保护管。在制作保护管时,采用的成份为98.57％     

改进镀锌用热电偶保护管

1.概述 在热镀锌生产中。要求将锌液温度控制在450℃～460℃之间。由于热电偶保护管容易受锌液腐蚀而损坏,影响锌温检测的准确性,目前热电偶保护管采用不锈钢管、陶管及08F钢管等材料制做,其中08F钢管的使用时间较长一些,但也只能使用一个月左右,满足不了连续生产的需要。因为热电偶是直接插入锌液中测温,当保护管被锌液腐蚀损坏后,热电偶的二极被锌液短接,使仪表的测量值超差。造成了大批镀件不合格。如果热电偶的使用寿命只有一个月左右,那么大约一个月左右就出现一批废次镀件,浪费很大。 2.解决方法 目前还没有发现完全不受液态锌腐蚀的…     

焦磷酸盐电镀全光亮锌铁镍三元合金工艺

一、概述光亮性锌铁镍合金层同光亮性锌铜合金层类似,以锌为基,其成份含锌88～91％;镍7～9％;铁2～3％,硬度在 Hv300度。一般的铁零件可以直接电镀光亮性锌铁镍合金,不需要镀铜打底,能够镀得均匀和结合力良好的镀层。光亮性锌铁镍合金的电极电位为-0.733伏,比铁的电极电位-0.44伏要低,所以是阳极性镀层。在镀层孔隙内与基体金属形成微电池时,镀层先开始腐蚀,而基体金属(铁)得到防护,所以光亮性锌铁镍合金镀层是防锈能力很好的装饰性镀层;其次,生产设备和操作工序简     

氧化硅陶瓷热电偶保护管

采用目前普通的热电偶法测量铝液温度,由于不锈钢和氧化铝保护管不能耐受铝液的侵蚀,使用寿命不到一个星期。第一汽车制造厂采用反应烧结氧化硅制成的保护管装入热电偶后,在工频铝液保温炉和熔化炉     

锌浴中合金元素对热镀锌层上锌花的影响

综述了锌浴中合金元素对热镀锌层上锌花的结构和表面形貌的影响以及合金元素对锌花形成的作用机制,如抑制形核机制、晶体学机制以及表面能和表面张力机制;分析了合金元素对锌花镀层耐腐蚀性能和力学性能的影响.     

Investigation on a Non-cyanide Plating Process of Ni-P Coating on Magnesium Alloy AZ91D

In this research we presented a non-cyanide plating process of Ni-P alloy coating on Mg alloy AZ91D. By applying a new process flow of electroless nickel plating in which zinc coating is used as transition of Ni-P coating on Mg alloy AZ91D, the process of copper transition coating plated in the cyanides bath can be replaced. A new bath composed of NiSO4 was established by orthogonal test. The results show that zinc transition coating can increase the adhesion and pH 4.0 and 95℃, respectively. The present process flow is composed of ultrasonic cleaning→alkaline cleaning→acid pickling→activation→double immersing zinc→electroplating zinc→electroless nickel plating→passivation treatment.The present non-cyanide process of electroless nickel plating is harmless to our surroundings and Ni-P coating on Mg alloy AZ91D produced by present process possesses good adhesion and corrosion resistance.     

玻璃-陶瓷保护涂层对钛合金表面润湿性的研究

为了减少钛合金在热处理过程中高温氧化所造成的损失，采用耐高温玻璃－陶瓷涂层进行保护，并对涂层的制备进行了介绍。涂层的保护性能 与其在高温下对钛合金表面的润湿性能有密切关系，当涂层加入一些特定氧化物（B2O3，TiO2)时，涂层在热处理过程中对钛合金有很好的润湿作用，能保护其不被氧化。     

TiCp在锌合金液中均匀化过程的分析

利用XD^TM法制备了高颗粒含量的Al/TiC预制合金。并采用自制的实验装置对Al／TiC预制合金中的TiC颗粒在静止锌液中的均匀化过程进行了实验研究与分析，建立了TiC颗粒在锌液中均匀化过程的模型。结果表明：当锌液温度低于铝的熔点时，Al/TiC预制合金置于锌液后，发生锌向Al/TiC合金中的扩散，引起Al／TiC合金表层内液相线温度的降低，当这层内Al-Zn合金的液相线温度等于或低于锌液的温度时，Al-Zn合金便处于熔融状态，使TiC颗粒从Al／TiC合金块上脱落，脱落下来的TiC颗粒不断地向锌液内部传输，最终将均匀分布在锌液中。     

TC4合金表面Zr增效硅化物涂层的组织及高温摩擦磨损性能

采用扩散共渗的方法在TC4合金表面制备了Zr增效硅化物涂层, 研究了涂层在600℃时的摩擦磨损性能, 讨论了其磨损机制。结果表明: 所制备的涂层具有多层结构, 由(Ti, X)Si₂ (X代表Zr, Al和V)外层, TiSi中间层和Ti₅Si₄+Ti₅Si₃内层组成; 渗剂中添加Zr能够抑制涂层的生长速率, 有利于降低涂层的内应力, 改善其组织致密性。涂层的硬度明显高于TC4合金, 且由外向内呈梯度降低趋势。高温摩擦磨损试验结果表明, Zr增效硅化物涂层能够为TC4合金提供良好的高温磨损防护; 与GCr15对磨时, 涂层的表面只发生了轻微的磨损, 主要为GCr15在其磨损面的擦涂和一定程度的氧化磨损; 与Al₂O₃球对磨时, 磨损机制为犁削磨损、疲劳磨损、黏着磨损和氧化磨损。     

锌基轴承合金的液-固态挤压成型工艺

研究了锌基轴承合金的液 固态挤压成型工艺。用该工艺制备的型材的各项力学性能指标均比铸态的高,这将促进锌基合金材料的推广应用。     

钛合金镀铬工艺研究

研究了一种可行的工艺方法,在钛及钛合金表面先化学镀镍,再电镀一层铬层,能提高零件表面硬度,能改善其耐磨性,表面硬度可达到HRC 55～60.     

热浸镀锌合金镀层的研究进展

热浸镀锌液中添加合金元素,将对镀层厚度、显微组织、耐蚀性和外观质量等产生重要的影响.重点介绍了含有镍、镬、钛、锰、铋的5种合金镀层技术,探讨了这几种合金元素对热浸镀层组织、性能的影响,并展望了其前景.     

铝合金锌系磷化膜防护失效机理探讨

为加深对磷化膜防护失效机理的认识,采用电化学方法和扫描电镜(SEM)考察了铝合金锌系磷化膜在不同溶液中的腐蚀与防护特性.结果表明:磷化膜的活性溶解出现在酸性和中性溶液里;钝化出现在碱性溶液里.磷化膜的防护性能主要依靠于其机械屏障作用,化学溶解是磷化膜防护失效的主要形式.     

Ni-P合金在3.5%NaCl溶液中的溶解行为

在铜基体上制备了磷含量为8.3%(质量分数)的化学镀Ni-P合金镀层,采用循环伏安、扫描电镜(SEM)、X光电子能谱(XPS)等方法研究了Ni-P合金在3.5%NaCl溶液中的溶解行为.结果表明,在静态低电位扫描速度下,Ni-P合金的溶解速度增大,而在旋转电极上,低的扫描速度可加速合金进入钝态,而且形成的钝化膜难以还原.合金在高阳极电位下形成的氧化层中含有NiO和PO43-,而且此层中发生了磷的富集.     

TiAl合金表面TiAlCrY/YSZ涂层高温长时间服役性能

TiAl合金具有低密度、高比强度的优异性能,是一种潜在的航空发动机用结构材料。TiAl合金的服役温度范围为700～900℃,在其表面制备高温热防护涂层可以进一步提高服役温度。本研究采用等离子喷涂技术在TiAl合金表面制备了新型TiAlCrY/YSZ涂层,并与传统的NiCrAlY/YSZ热障涂层进行高温长时间服役性能对比研究。结果发现, TiAlCrY/YSZ涂层在1100℃空气环境中服役300 h保持完好,表现出良好的高温性能,而NiCrAlY/YSZ涂层在1100℃的服役寿命不足100 h。显微分析结果表明, TiAlCrY黏结层表面会形成一层连续且致密的TGO,其主要成分为Al2O3,与YSZ涂层的界面兼容性良好。并且TGO在1100℃空气环境中服役300 h后,厚度仍<8μm。以上研究表明,与传统NiCrAlY/YSZ热障涂层相比, TiAlCrY/YSZ更适合作为TiAl合金表面的高温热防护涂层。