等离子喷涂工艺对锅炉管束用Fe 基非晶涂层组织结构和耐蚀性能的影响

目的研究等离子喷涂功率和喷涂时间对锅炉管束用Fe基非晶涂层的相组成、微观组织结构及涂层耐蚀性能的影响。方法通过X射线衍射、扫描电子显微镜和三电极电化学研究进行分析。结果涂层主要由非晶相组成,表面较为平整致密;随着喷涂功率和喷涂时间的增加,涂层非晶相含量降低,孔隙率降低,致密性升高。非晶涂层在0.5mol/L H2SO4溶液和在3.5%(质量分数)NaCl溶液中均表现出良好的钝化作用,在0.5mol/L H2SO4溶液中钝化区较宽,在3.5%NaCl溶液中自腐蚀电流密度较低。随喷涂功率和时间的增加,阳极极化曲线钝化区加宽,电流密度降低。结论喷涂功率升高会导致涂层孔隙率下降,喷涂时间增加则致使涂层厚度增加,腐蚀介质渗透到基体的表面路径和阻力增加,从而可以进一步改善Fe基非晶涂层的耐蚀性能。     

热处理温度对铝矾土基喷涂料性能的影响

以铝矾土骨料及细粉为主要原料,铝酸钙水泥为结合系统,研究了不同热处理温度对铝矾土基喷涂料性能的影响。结果表明,随着热处理温度的提高,铝矾土基喷涂料的体积密度减小;线变化率随着热处理温度的提高呈现收缩先增大后减小最终出现膨胀的变化规律。铝矾土基喷涂料的抗折强度和耐压强度随着热处理温度的提高先增大后减小。铝矾土基喷涂料的热膨胀系数在900℃时出现最大值7．05×10^-6／℃。     

Hot Corrosion Behavior of HVOF Sprayed Coatings on ASTM SA213-T11 Steel

Cr₃C₂-NiCr, NiCr, WC-Co and Stellite-6 alloy coatings were sprayed on ASTM SA213-T11 steel using the HVOF process. Liquid petroleum gas was used as the fuel gas. Hot corrosion studies were conducted on the uncoated as well as HVOF sprayed specimens after exposure to molten salt at 900 °C under cyclic conditions. The thermo-gravimetric technique was used to establish the kinetics of corrosion. XRD, SEM/EDAX and EPMA techniques were used to analyze the corrosion products. All these overlay coatings showed a better resistance to hot corrosion as compared to that of uncoated steel. NiCr Coating was found to be most protective followed by the Cr₃C₂-NiCr coating. WC-Co coating was least effective to protect the substrate steel. It is concluded that the formation of Cr₂O_3, NiO, NiCr₂O₄, and CoO in the coatings may contribute to the development of a better hot-corrosion resistance. The uncoated steel suffered corrosion in the form of intense spalling and peeling of the scale, which may be due to the formation of unprotective Fe₂O₃ oxide scale.     

等离子喷涂羟基磷灰石涂层的化学不均匀性和浸泡行为

利用X射线衍射仪（XRD）、电子探针（EPMA）等检测手段,对纯钛表面等离子喷涂羟基磷灰石（HA）涂层的化学不均匀性和浸泡行为以及热处理对涂层化学不均匀性的影响进行了研究.结果表明,喷涂后的涂层中存在化学不均匀性,原始颗粒越小不均匀性越严重;去离子水浸泡后,涂层表面析出Ca2P2O7等化合物,浸泡时间越长、原始颗粒越小的涂层析出物越多;热处理能使非晶相和分解相重新生成HA,提高涂层结晶度而消除非均匀现象.     

真空热处理对多弧离子镀TiAlSiN涂层性能的影响

为提高TiAlSiN涂层的力学性能,研究了真空热处理对多弧离子镀TiAlSiN涂层微观组织和力学性能的影响。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、自动划痕仪、纳米压痕仪、摩擦磨损测试仪等表征其表面形貌、物相组成和力学性能。结果表明:热处理引起了涂层的晶格畸变,降低了TiN固溶体相的平均晶格常数,导致其衍射峰向高角度偏移;热处理会粗化涂层表面,并导致TiAlSi中间过渡层界面消失。经过800℃热处理后,涂层的纳米硬度和结合力达到最大值,分别为35.01 GPa和54.45 N;涂层的平均摩擦因数最小,由热处理前的0.679降低至0.372,比热处理前下降了约45.2%。     

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 某化工厂锅炉蒸发器吊挂管在运行了5年后突然发生爆裂失效。对该吊挂管进行了化学成分分析、金相检验、扫描电镜、X射线衍射分析及力学性能测定,结果表明：吊挂管爆口附近的碳含量和力学性能均低于相关标准规定值;管外壁脱碳;内部金相组织为过热组织。这些都是由于管内壁沉积有钙盐和硅酸盐类水垢,造成管体超温运行的结果。严重沉积的水垢还导致管内壁高温氢腐蚀,壁厚由原来的6 mm减至2～3 mm,因此发生了失效爆裂。根据分析结果提出了相应的解决方案。     

耐锌液腐蚀热喷涂涂层的研发现状

生产镀锌板的热浸镀机组中的各种轴承、沉没辊等受锌液的强烈腐蚀,对热镀锌的生产和产品质量有很大影响．热喷涂耐锌液腐蚀涂层是解决这一难题的一种重要的防护方法．本文主要介绍了近年来国内外关于耐锌液腐蚀热喷涂涂层材料的开发及相应的涂层制备技术,系统分析了各涂层材料在锌液中的腐蚀机理和封孔剂在热喷涂涂层耐锌液腐蚀中的重要性,并指...     

连续式炉钢管保护气氛热处理工艺的研究和应用

分析了钢管保护气氛热处理炉的保护气氛类型及性能 ,对钢管保护气氛热处理炉内气氛的化学过程动态分析了无氧化的平衡条件。介绍了保护气氛热处理主要工艺参数的确定及汽车用管、精密结构用管、电站锅炉用管的保护气氛热处理实例分析。     

厚壁筒形工件连续感应热处理有限元模拟

对麦克斯威方程组和导热微分方程进行分解化简 ,得到计算无限长轴对称工件的电磁场、感生涡流和温度场分布的基本方程。基于这些方程在ANSYS软件上实现了对厚壁筒形工件连续感应热处理的计算机模拟计算。计算了加热、淬火和回火等热处理过程中 ,工件温度变化和加热功率变化 ,预测工件淬火冷却时的组织转变 ,计算中考虑了工件材料物理参数随温度变化对加热过程的影响。通过模拟计算 ,实现了对连续感应热处理工艺的优化分析 ,而且找到了一种对连续感应热处理设备结构设计和工艺参数配置优化的方法     

海洋防污涂层的抗污机制及制备策略研究进展

首先简要陈述了海洋生物/微生物在金属基底表面的生物粘附和代谢物-腐蚀过程,包括条件膜吸附、生物膜形成、藻类和幼虫附着、大型生物寄居4个阶段。其次介绍了海洋防污涂层的2种抗污机制,分别是利用物理法抑制生物污损在材料表面附着和利用化学法释放防污剂或是产生活性氧杀灭微生物,并对比和分析了2种抗污机制的差异及其局限性。进一步将海洋防污涂层的构筑策略分为协同抗污和仿生抗污这两大类,其中协同抗污策略包括利用复配防污剂来提升抗菌广谱性,降低耐药性,或是引入电、热、磁等外场干预来协同强化涂层抗污效果。仿生抗污策略则是师法自然,在材料表面构筑微纳米结构,赋予涂层超浸润、超润滑、动态自抛光等仿生学特性,从而实现涂层的高效抗污。此外,还可以在涂层中引入天然防污剂或合成其衍生物,以降低防污剂对生态环境的毒害作用。最后展望了涂层防污机制的研究方向,并提出了新一代防污涂层的设计思路。     

7075铝合金化学镀Ni-P/Ni-W-P双层镀层研究

以7075铝合金为基体,采用直接连续化学镀法制备Ni-P/Ni-W-P双层膜,并采用SEM,EPMA,XRD和显微硬度计、电化学工作站等对膜层热处理前后的表(断)面形貌、成分、结构、硬度和耐腐蚀等性能进行了研究。结果表明:获得了致密无孔且与基体及层间相互结合紧密的非晶态Ni-P/Ni-W-P膜;热处理后,镀层硬度提高,而耐蚀性略有降低。     

Selective Dissolution of Electrodeposited Zn-Ni Alloy Coatings

The corrosion of Zn-Ni alloy coatings in pure and NaHCO, containing Nad solutions was investigated under open circuit potential conditions. X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and atomic force microscopy (AFM) techniques were applied for the alloy surface characterisation, while direct current plasma emission spectrometry was used for test solution and corrosion product film analysis. It has been established that Zn dissolves preferentially leaving a top layer slightly enriched with Ni. However, this layer does not act as a barrier layer for the further corrosion attack. The presence of NaHCO₃, in NaC! solution causes a reduction in the corrosion rales of Zn-Ni alloy and the thickness of corrosion product (oxide) film, as well as affecting the ratio of the soluble and insoluble fractions of ionised Zn and Ni and the development of the surface morphology. In a pure NaCl solution Zn-Ni corrosion occurred with surface roughening, while in the presence of NaHCO₃ the process was accompanied by surface smoothing.     

化学复合镀Ni-Mo-P/CeO2镀层结构与摩擦学性能研究

为研究CeO2稀土添加对Ni-Mo-P化学镀层结构及性能的影响,采用化学复合镀技术,在GH4169镍基高温合金表面制备Ni-Mo-P镀层、Ni-Mo-P/CeO2复合镀层,并对其进行400℃热处理。利用扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）、X射线衍射仪（XRD）对镀层组织结构、元素组成、相结构进行分析。采用显微硬度计、纳米压痕仪、球-盘式摩擦磨损试验机、三维表面轮廓仪对镀层力学性能和摩擦学性能进行分析。结果表明:Ni-Mo-P镀层分布有典型的球状结构,为纳米晶和非晶混合的混晶态结构,结晶化程度只有16%。加入CeO2颗粒后Ni-Mo-P/CeO2复合镀层内分布有孔洞,镀层粗糙度增加,镀层结晶化程度提高至51%。400℃热处理后镀层内析出纳米晶Ni3P相,镀层结晶度增大,镀层内孔洞消失,组织致密度获得改善。添加CeO2颗粒使镀层的硬度有所降低,热处理可明显提高镀层的硬度;热处理后Ni-Mo-P镀层硬度从镀态的645HV上升至1378HV,Ni-Mo-P/CeO2复合镀层硬度由镀态的546HV提高至1141HV。400℃热处理可以明显提高镀层的耐磨性能;CeO2颗粒的添加提高了镀层的韧性,抑制了磨损过程中裂纹的产生,使得复合镀层具有优良的耐磨性能。     

先进涂层防护技术在两栖装甲车辆上的应用

两栖装甲车辆底盘、浮箱表面的磨损腐蚀情况严重，采用新型的快速固化100％固体含量聚氨基甲酸乙酯涂料技术对其进行综合防护，介绍了该涂料的特点、原理。试验应用表明该涂料施工性能优异，涂层的耐磨性能和防腐性能优越，满足两栖装甲车辆的使用要求。     

先进涂层防护技术在两栖装甲车辆上的应用

两栖装甲车辆底盘、浮箱表面的磨损腐蚀情况严重,采用新型的快速固化100%固体含量聚氨基甲酸乙酯涂料技术对其进行综合防护,介绍了该涂料的特点、原理.试验应用表明该涂料施工性能优异,涂层的耐磨性能和防腐性能优越,满足两栖装甲车辆的使用要求.     

热障涂层抗腐蚀研究进展

腐蚀是燃气轮机涡轮叶片Y2O3稳定ZrO2(YSZ)热障涂层失效的主要原因.本文系统总结了YSZ热障涂层服役过程中面临的腐蚀环境:高温相变、烧结与氧化腐蚀,Na2SO4和V2Os熔盐腐蚀,以及熔融钙镁铝硅酸盐玻璃(CMAS)腐蚀.分析了YSZ热障涂层腐蚀机理,讨论了提高热障涂层抗腐蚀性能的理论和方法,指出了热障涂层抗腐蚀研究发展方向.     

自制煤气发生炉在铸钢件热处理炉上的使用

叙述了自制煤气发生炉在铸钢件热处理炉上的使用情况，总结出了详细的操作经验，说明通过合理的操作和热风供氧，该炉的使用效果与其他工业炉比较，具有节能、高效、环保的优点。     

U上Al，Ti／Al镀层研究

用循环Ar^ 轰击-磁控溅射离子镀（MSIP）法在U表面上镀Al,Ti/Al,并采用俄歇电子能谱仪（AES）、扫描电镜（SEM）、电化学实验和平面磨耗实验，研究了其表面、剖面形貌和耐磨耐蚀性能，以及Al/U和Ti/Al镀层界面。结果表明：U上循环Ar^ 轰击-磁控溅射离子度Al,Ti/Al界面存在较宽的原子共混区，且Ti/Al镀层的耐磨蚀性能明显优于单一磁控溅射离子镀Al层。     

热处理对中频感应重熔NiCrBSi涂层抽油光杆性能的影响

采用火焰热喷涂-中频感应重熔技术在20CrMo抽油光杆基体表面制备NiCrBSi涂层并进行热处理,采用扫描电镜、显微硬度计、X射线应力测试仪、万能试验机和疲劳试验机等仪器,研究了热处理工艺对涂层光杆组织、硬度、表面应力、力学性能和疲劳性能等方面的影响。结果表明,中频感应重熔NiCrBSi涂层的制备和热处理对光杆基材表层组织、硬度和表面应力影响较大,热处理温度对涂层的硬度影响不显著;涂层制备和热处理会显著降低杆体的疲劳性能,重熔处理工艺的抗拉强度最大但塑性指标很差,并在疲劳试验中出现典型脆性断口,高温热处理工艺可以使涂层光杆获得较好的拉伸力学性能;普通20CrMo抽油光杆以磨损、腐蚀和疲劳断裂为主要失效原因,而NiCrBSi涂层/20CrMo光杆疲劳性能的显著降低可能成为其失效的主要原因。     

镁合金表面冷喷涂层防护研究进展

镁合金作为最轻质的金属结构材料,由于其密度低和比强度高等优良的物理和力学性能,在航空、航天、汽车以及电子等领域引起广泛关注。然而,镁合金化学性质活泼、耐腐蚀和耐磨损性差等缺点严重制约其进一步应用。近些年发展起来的冷喷涂技术,在固态下制备涂层,涂层致密且与基体结合良好,因此可为镁合金表面防护提供一种新的有效方法。主要综述了镁合金表面冷喷涂耐腐蚀涂层(纯铝、铝合金和复合材料涂层)和耐磨损涂层(合金和复合材料涂层),论述了影响冷喷涂层耐腐蚀、耐磨损以及其他力学性能(硬度和涂层/基体结合强度)的主要因素,包括杂质元素含量、合金种类以及复合材料涂层中陶瓷颗粒含量、尺寸和形貌等。对比了几种常用表面处理技术制备的纯铝涂层的耐腐蚀性能,并阐述了冷喷涂技术在镁合金表面防护方面的优势。此外,还分析了热处理对冷喷涂纯铝和复合材料涂层耐蚀性的影响。最后提出了目前冷喷涂技术在镁合金防护方面的局限性以及发展难题,对未来研究趋势进行了展望。