热浸镀铝时间对镀层生长的影响

利用溶剂法制备了热浸镀铝试样,借助扫描电镜观察了其微观形态,其镀层扩散层主要由Fe2Al5相构成。分析了750℃时不同浸镀时间下热浸镀扩散层的厚度,利用菲克第二定律对热浸镀扩散层的生长规律进行了理论分析,结合实验数据分析得知在浸镀时间延长时,镀层中Fe2Al5相会有横向生长,使得扩散层厚度与时间的平方根呈现速率下降的抛物线规律。     

碳钢热浸镀铝涂层的磨损性能

研究了扩散退火对碳钢热浸镀铝镀层微观组织的影响,特别是在1000℃扩散退火后镀铝钢的磨损性能,并探讨了磨损机理。结果表明,在低于900℃的温度下扩散退火后的镀层均含脆性相Fe2Al5,在1000℃退火后的镀层其物相全部转化为韧性相FeAl和Fe3Al,且与基体具有良好的冶金结合。随着温度从室温升高到200和400℃,磨损率显著下降,达到一个极低的水平。在室温下镀铝钢的磨损率随着载荷的增加快速升高;在200℃磨损率几乎不随载荷变化,平均磨损率为4.2×10-6mg/mm;在400℃、载荷50-200 N条件下磨损率略低于200℃对应载荷下的磨损率,但在250N时磨损率快速升高。这表明,镀铝钢在200-400℃具有优异的耐磨性。其高耐磨性源于在磨面形成了厚度为1-2μm、含大量Al2O3和Fe2O3及少量W、Mo的氧化物的摩擦氧化层,主要磨损机制为氧化轻微磨损。但是当载荷达250 N时摩擦层因不稳定而剥落,导致镀层剥落,使基体发生塑性挤出。     

热浸镀铝的研究动态

综述了热浸镀铝近几年来的研究动态和研究热点.分析了镀铝层结构和生长机制、Si与C对镀层结构和镀层生长的影响、镀层高温抗氧化性能及Si对其影响.阐述了热浸镀铝 等离子体电解氧化新方法的发展和应用.     

TiAl合金热浸镀铝及热扩散处理后的镀层结构

为了提高TiAl基合金的抗高温氧化性能,采用热浸镀铝法和热扩散处理工艺在合金Ti-45Al-2Cr-2Nb-0.15B(原子分数,%)表面制备TiAl_3涂层.用XRD和SEM方法对涂层的结构和成分进行了分析.结果表明:TiAl合金经过热浸镀铝处理,表面生成了双相的富Al涂层,它由纯Al外层和TiAl_3内层组成;在550℃下,无论是在真空或者空气气氛中,进行扩散热处理,TiAl合金表面都形成了单相的TiAl_3涂层.     

热浸镀铝球墨铸铁失效机理研究

采用VK-9710型激光共聚焦显微镜对热浸镀铝球墨铸铁试样的三点弯曲失效过程进行原位观察,分析镀层和基体的裂纹萌生和扩展机理。结果表明:对于纯Al浸镀球墨铸铁,在拉应力作用下,铁铝合金镀层率先萌生裂纹,诱导临近基体中铁素体撕裂与石墨球剥离,裂纹近似垂直于拉应力方向并沿着临近石墨球最短途径扩展;压应力导致表面纯Al层剥离和铁铝合金层破碎,镀层失效对球墨铸铁基体基本无影响。对于Al-3.7Si-1.0RE浸镀球墨铸铁,拉应力作用下的失效机理与纯Al浸镀相似;压应力作用下纯Al层和铁铝合金层与基体脱开,表现为铁素体基体失效。     

热浸镀铝20钢换热器管束的镀层结构

对20钢整体热浸镀铝换热器管柬的镀层结构进行了分析,并测定了其镀层的厚度与硬度。分析结果表明,镀层由纯铝层和铁铝合金层组成,镀层均匀且与基体附着良好;镀层厚度为50～125μm,合金层厚度为37～83μm,焊缝处的镀层较母材处的薄;合金层的平均硬度为884．8HV0．02,主要由FeAl3相组成。     

0Cr18Ni10Ti不锈钢热浸镀铝及高温扩散后的高温氧化行为

为提高0Cr18Ni10Ti不锈钢的抗高温氧化能力,采用熔剂法在0Cr18Ni10Ti不锈钢表面制备热浸镀铝层,并经950℃、2 h高温扩散。采用SEM、EDS对热浸镀铝高温扩散试样及不锈钢试样900℃氧化不同时间的表面、截面进行了形貌观察及成分分析。结果表明:镀铝高温扩散试样的氧化动力学曲线较平缓且氧化增重较小;0Cr18Ni10Ti不锈钢经900℃、100 h氧化后表面主要由Fe2O3组成,氧沿晶界向内扩散产生内氧化;镀铝高温扩散试样900℃氧化期间,表面主要由Al2O3氧化膜组成,有效地阻止了合金元素与氧的互扩散,Ni元素在Fe Al层与Al固溶层富集阻碍了Fe Al合金层Al向基体扩散,使镀铝高温扩散试样Fe Al合金层经900℃、100 h氧化后Al元素贫化量较少。镀铝高温扩散试样900℃、100 h下的抗氧化性能优于0Cr18Ni10Ti不锈钢。     

工艺方法对热浸镀铝层质量的影响

通过目视检查、硝酸腐蚀失重法、中性盐雾腐蚀试验和镀层显微分析等手段,研究了一浴法、二浴法及钝化法工艺对钢材热浸镀铝镀层质量的影响,从镀层厚度、连续性、耐蚀性和显微组织形貌几个方面进行了分析比较.结果表明:二浴法的镀层质量最好,耐腐蚀性最佳.钝化法的镀层耐腐蚀性最差.     

石油管热浸镀铝工艺及性能的研究

石油管常用材质J55和N80钢的腐蚀穿孔严重影响了油田的正常生产,而采取热浸镀铝可以有效地提高其耐热性和耐蚀性.研究了热浸镀铝的工艺条件,确定了石油管热浸镀铝的最佳工艺为熔融熔剂法中的二浴法.在此工艺基础上,采用金相显微镜对J55和N80钢的镀层厚度及显微结构进行了分析,同时采用全浸法研究了J55和N80钢热浸镀铝前后在3%NaCl水溶液中的耐蚀性,并利用CMP系列拉力强度试验机比较了镀铝前后J55和N80钢力学性能的变化.结果表明:J55和N80钢热浸镀铝后的镀层组织均可分为纯铝层和铁铝金属间化合物层两层;经热浸镀铝的J55和N80钢耐3%NaCl盐水腐蚀性能显著提高,而力学性能却有所下降,其抗拉强度由于高温回火、碳化物长大等原因分别降低了10.5%和8.2%.     

稀土La对渗铝层及其抗高温氧化性能的影响

稀土元素La对传统的铝层的结构及其抗高温氧化性能的影响机理尚未充分定型.以低碳钢为基体,预置纯镍和Ni-La2O3复合电镀层,采用固体粉末法进行渗铝,对渗铝试样进行高温氧化试验.用光学显微镜(OM)、扫描电镜及能谱(SEM/EDAX)等方法对试样进行了分析,发现稀土元素La促进了渗铝的过程,使渗铝层中铝含量较高,质量分数为35%,并且渗层组织细小均匀,表面质量好;高温氧化后,Ni-La镀层渗铝层表面形成的氧化膜薄而致密,氧化增重较小,具有较好的抗高温氧化性能.     

球墨铸铁微弧氧化陶瓷层扩散退火前后的组织状态

过去,对铸铁件热浸镀铝再微弧氧化仅有少量的研究,且还存在残留铝影响氧化层性能的问题。为此,对球墨铸铁先热浸镀铝后再微弧氧化形成陶瓷层,采用扫描电镜、能谱分析和X射线衍射分析了陶瓷层的相组成及形貌,并探讨了对陶瓷层进行扩散退火处理的可行性。结果表明:球墨铸铁浸镀铝后微弧氧化获得的陶瓷层主要由α-Al2O3相和γ-Al2O3相组成;600℃扩散退火时,因陶瓷层与纯铝层之间热膨胀系数不匹配会导致界面处产生热应力,造成陶瓷层与纯铝层的界面处出现明显孔洞;球墨铸件微弧氧化形成的陶瓷层不适合扩散退火处理;对微弧氧化后,热浸镀铝层剩下多少为佳及处理的问题,应进一步研究。     

包埋渗铝法制备Fe-Al渗层及其扩散机制

包埋渗铝法可在钢基体表面制备出一层致密、坚固、连续的Fe-Al渗层,以改善基体性能。本文在不同温度和不同时间下对Q235低碳钢进行包埋渗铝,形成Fe-Al渗层,采用X射线衍射、扫描电镜及能谱分析等方法研究了渗铝层的物相结构、表面及截面形貌和成分,采用显微硬度仪测量了截面硬度。结果表明,不同渗铝温度下获得的渗铝层,主要含有Fe₂Al₅和FeAl₃两相,且750℃得到的渗层存在较多Fe₂Al₅相;随着渗铝温度升高,Fe-Al渗层厚度增加,Al原子扩散系数增大,但显微硬度降低;不同渗铝时间下制备的渗铝层,物相仍以Fe₂Al₅和FeAl₃为主,但随着渗铝时间延长,FeAl₃含量减少,且Al原子扩散系数变大,渗层显微硬度略有降低。在进一步分析Fe-Al渗层形成的热力学与动力学基础上,总结了渗铝层形成的扩散机制。     

纯铜表面火焰喷涂陶瓷/渗铝复合层及其性能

为提高铜部件的使用寿命,采用火焰涂技术,在铜基体表面先后喷涂中间铝层和表层陶瓷涂层,经加热扩散处理,制备成铜基陶瓷/渗铝复合涂层。用扫描电镜、X射线衍射仪、热震试验、腐蚀失重、耐磨检测等对复合涂层进行分析、研究。结果表明:复合涂层中有Cu1.05Zn0.95,Cu2TiZn等新相生成;复合涂层抗热震性能较单纯陶瓷涂层好,经920℃加热扩散处理的复合涂层热震次数达40次;复合涂层显著提高了纯铜基体的耐蚀性和耐磨性。     

合金元素锑对热浸镀锌层组织的影响

热浸镀锌中合金元素锑的含量对镀层性能有极大的影响,但对其添加量目前尚无统一标准.对硅含量为0.049%的Q215工业用钢在含0.04%,0.10%,0.30%,0.80%,1.20%Sb的锌池中浸镀0.5～5.0 min获得锌镀层,研究了锌池中添加微量锑对钢铁热镀锌的影响.利用光学显微镜、扫描电镜和能谱仪等测试方法分析了浸镀时间、锌池中锑含量对热浸镀锌合金层组织和厚度的影响.结果表明:添加少量(0.30%以下)的锑对合金层的组织无影响,随浸镀时间延长,镀层厚度呈线性增加;当锌池中添加0.80%Sb以后,合金层组织显著改变,化合物粒子变大,镀层耐蚀性变差;锌池中以锑添加量0.10%～0.30%为佳.     

热镀锌钢板上单宁酸-H2TiF6涂层的耐蚀性能

为提高热镀锌钢板的耐蚀性,在其表面涂覆单宁酸-H2TiF6涂层,研究了涂层的形貌、成分、结构及耐蚀性能.结果表明:单宁酸-H2TiF6涂层能为热镀锌钢板提供良好的防腐蚀保护;提高涂覆液酸度,涂层耐蚀性增加,pH=3时涂层耐蚀性最大,继续增加涂覆液酸度时涂层耐蚀性不再增加;固化温度影响涂层耐蚀性,60～80℃固化时涂层的...