表面有Na2SO4沉积时铁基合金的低温热腐蚀行为

研究了工业纯铁、Fe-Cr和Fe-Al合金表面有Na_2SO_4沉积时于O_2/SO_2/SO_3气氛中的低温热腐蚀行为。测定腐蚀动力学曲线,研究温度、气体组成及合金元素对腐蚀动力学的影响,并对腐蚀产物的形貌和组成进行观察与分析。结果表明,在工业纯铁、Fe-Cr和Fe-Al合金的低温热腐蚀过程中都发生金属表面致密氧化层的快速成长和疏松的Fe_2O_3在盐膜中的沉积,且前者对腐蚀的贡献居大。以实验结果为依据,初步提出了电化学机理模型,并用以阐述铁基合金低温热腐蚀过程。     

纳米CeO2对铁基合金喷焊层组织和耐磨性的影响

采用等离子弧喷焊技术在Q235钢表面喷焊含纳米CeO2的铁基自熔性粉末。对喷焊层进行了显微组织、硬度和耐磨损性能的测试。结果表明,添加和未添加纳米CeO2的铁基合金喷焊层的主要组成相均为γ-（Fe,Ni）和（Cr,Fe）7C3,添加5.0%纳米CeO2的喷焊层中出现了（Cr,Fe）3C2相。此外,加入适量纳米CeO2可细化喷焊层的显微组织,提高喷焊层的硬度和耐磨性,磨损机制由黏着磨损转变为磨粒磨损。     

Ni-xCr-6.8Al基合金热腐蚀行为

研究铸态和预氧化态Ni-xCr-6.8Al基合金在Na2SO4＋25%NaCl混合盐中873K时的热腐蚀行为。结果表明：NixCr6.8Al基合金的质量损失随着Cr元素含量的增加而减少,预氧化可以明显改善材料的抗热腐蚀性能,并且与Cr含量无关。Ni12Cr6.8Al基和Ni16Cr6.8Al基合金的热腐蚀动力学遵循抛物线规律,Ni-20Cr-6.8Al基合金遵循指数规律,所有的预氧化试样的热腐蚀动力学都符合对数规律。铸态合金热腐蚀的机理可以用酸碱熔融模型解释,而预氧化合金的热腐蚀机理在很大程度上由预氧化过程中形成的氧化层的性质决定。     

铁基合金粉末等离子熔射成形制件的氧化处理

针对铁基合金粉末等离子熔射成形制件表面耐腐蚀性差的问题,结合其成分及微观结构的特点,着重研究了该类零件的氧化处理工艺,并讨论了相关问题。     

碱金属硫酸盐沉积引起的铁基合金在中温下的热腐蚀

研究工业纯铁、Fe-Cr和Fe-Al合金有表面Na_2SO_4或Na_2SO_4-K_2SO_4沉积物时在含SO_3的富氧气氛中于中等温度区间的热腐蚀行为。研究结果表明,铁基合金在实验条件下发生的热腐蚀是由液态Na_2SO_4—Fe_2(SO_4)_3或Na_2SO_4-K_2SO_4-Fe_2(SO_4)_3共晶所致,其腐蚀行为与温度、气体组成、合金元素含量、沉积物组成有关。腐蚀形貌的观察表明,铁基合金热腐蚀的发展伴随着疏松的Fe_2O_3层的增厚和紧靠合金表面相对致密的氧化层的快速成长。在合金/氧化物     

预氧化对Co-Al-W基高温合金高温氧化和热腐蚀行为的影响

将900℃常氧分压(900-PreO)、950℃常氧分压(950-PreO)和1000℃低氧分压(1000-LPreO)预氧化应用于Co-Al-W基高温合金,研究其高温氧化和热腐蚀行为,利用XRD、SEM和EDS表征了合金氧化层的结构和形貌特征。结果表明,采用900-PreO、950-PreO和1000-LpreO均可获得结构致密的预氧化层。1000℃氧化时,900-PreO预氧化层中的Cr2O3层进一步氧化而减薄,削弱了其对O及金属元素扩散的阻碍,致使氧化增重与未预氧化合金的情况相近;1000-LPreO预氧化生成的TiTaO4层易开裂,导致氧化层脱落严重,抗氧化性能较差;而950-PreO预氧化生成的CoCr2O4和Al2O3层致密且连续,氧化层的保护性强,氧化增重减缓。Co-Al-W基高温合金的热腐蚀中,950-PreO预氧化层中的CoWO4和Al2O3层阻止腐蚀介质进入合金基体,腐蚀增重锐减超过了80%。     

硅对铁基合金耐液锌腐蚀的影响

采用扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)分析对含硅和不含硅的铁基合金在450℃液锌中的腐蚀行为进行了研究。结果表明:在浸锌时间不长的情况下,不含硅的铁基合金的耐锌蚀能力较好,随着浸锌时间的延长,含硅的铁基合金表现出较好的耐锌蚀能力,基体中Si的加入,界面处液相中Si富集,使得ζ相生长方式接近线性生长,导致腐蚀产物中的ζ相呈粗大的柱状,且腐蚀层中Г相消失,ζ相优先在Fe-Zn界面形成。     

表面处理对镍基合金加热管腐蚀行为的影响

通过动电位扫描测试、XRD分析、SEM观察,研究了镍基合金Incoloy800和Incoloy840镍基合金加热管试样经过HNO3钝化、涂覆SiO2膜两种表面处理后抗腐蚀性能的变化.结果表明:钝化处理显著提高Incoloy840镍基合金的点蚀电位和保护电位,而对Incoloy800镍基合金的保护电位影响较小,几乎没有改变其点蚀电位;以正硅酸乙酯作为前驱体,两种PEG表面活性剂作为模板剂,在静电和氢键驱动力的共同作用下组装生成SiO2溶胶,涂覆在镍基合金加热管表面形成的膜层均匀致密、性能良好;涂覆SiO2膜层显著提高了两种镍基合金加热管的自腐蚀电位和点蚀电位.上述表面处理工艺均提高了两种镍基合金加热管的抗腐蚀性能.     

铁的第二类低温热腐蚀

前言 硫酸盐沉积物引起金属和合金的加速氧化受到人们的注意已有三十多年了。到七十年代末八十年代初,基本上得到统一认识:加速氧化作用是由于硫酸盐沉积物在金属或合金表面发展出熔融体所造成的。为别于简单的高温氧化,把这种由硫酸盐熔融体引起金属和合金的加速氧化现象称作为热腐蚀。早期的研究主要关心较高温度如884℃(Na_2SO_4的熔点)以上时的情况。七十年代初期,人们发现茁较低温度(如600～850℃,亦即低于多数硫酸盐的熔化温度)下硫酸盐也能加速金属和合金的氧化。从而提出了低温热腐蚀的概念。由于温度较低,沉积硫酸盐本身无法熔化,低温热腐蚀所必需的熔融     

一种定向凝固Co基合金的热腐蚀行为

利用箱式电阻炉、SEM等手段,研究了一种定向凝固Co基合金在不同介质中的热腐蚀行为及机理。研究结果表明:合金在Na2SO4中的热腐蚀最为严重,在75%Na2SO4+25%NaCl中的热腐蚀程度最轻。合金在Na2SO4中的热腐蚀过程中主要发生了酸性熔融反应,形成了Al2(SO4)3,Cr2Ni3,Cr4Ni15W和Al4CrNi15等腐蚀产物,而在NaCl中的热腐蚀主要发生了活性氧化反应,合金在75%Na2SO4+25%NaCl中热腐蚀时,部分酸性熔融反应和活性氧化反应受到抑制,主要形成了一系列的Ni-S化合物。     

表面掺杂CeO2对2Y—TZP陶瓷抗低温水热腐蚀的影响

比较了对２Ｙ－ＴＺＰ陶瓷采用表面掺杂ＣｅＯ２和体掺杂ＣｅＯ２两种不同方式处理后，２Ｙ－ＴＺＰ陶瓷低温水热腐蚀前后的抗弯强度的变化，结果表明，对Ｙ－ＴＺＰ陶瓷进行表面掺杂ＣｅＯ２，不仅可以克服体掺杂ＣｅＯ２时抗弯强度大幅度下降问题，而且可以明显改善低温水热腐蚀对Ｙ－ＴＺＰ陶瓷力学性能的影响，表面掺杂ＣｅＯ２对２Ｙ－ＴＺＰ陶瓷抗低温水热腐蚀的原因，是既保持了Ｙ－ＴＺＰ陶瓷整体对等温相变的约束，又阻止了     

Co基合金在Na2SO4盐膜下的热腐蚀行为

研究了Co-10Cr、Co-25Cr和Co-10Cr-5Al合金涂敷Na2SO4盐膜后在900℃空气中的热腐蚀行为.结果显示,Co-10Cr合金的腐蚀增重最大,Co-10Cr-5Al的腐蚀增重其次,Co-25Cr合金腐蚀增重最少,抗热腐蚀性能最好.Co-10Cr合金腐蚀膜可分为3层,外层是CoO,中间层是Cr2O3,内层有少量的Cr2S3.Co-10Cr-5Al合金腐蚀膜可分为3层,外层是CoO,中间层是Cr2O3和Al2O3,内腐蚀区有Cr和Al的硫化物.Co-25Cr合金外层是CoO和Cr2O3,内层是单一的Cr2O3,无明显的内硫化现象.     

CeO2对ZrH1.8表面微弧氧化复合陶瓷层结构的影响

目的利用微弧氧化表面处理技术,通过改变电解液成分,在ZrH_(1.8)表面原位制得一层致密的复合陶瓷层。方法通过在电解液中添加CeO_2颗粒,采用恒压模式对氢化锆(ZrH_(1.8))表面进行微弧氧化处理,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、涂层测厚仪、涂层附着力自动划痕仪,分析陶瓷层表面和截面形貌、相结构、厚度及其与基体的结合力,通过Archimedes排水法对所制备陶瓷层的致密性进行定量分析。结果 CeO_2颗粒的添加有利于陶瓷层的生长,与不添加CeO_2颗粒所制得的陶瓷层相比,加入CeO_2后,陶瓷层的厚度有所增加,陶瓷层与基体的结合力由81 N增大至104 N。XRD分析表明,陶瓷层中出现CeO_2特征峰,可知CeO_2在微弧氧化过程中成功地吸附在陶瓷层表面。不添加CeO_2时,陶瓷层的孔隙率为14.22%;添加CeO_2后,陶瓷层的孔隙率降低至5.79%。结论 CeO_2颗粒的加入可有效提高基体ZrH_(1.8)与陶瓷层的结合力,降低了陶瓷层的孔隙率,使氢化锆表面微弧氧化陶瓷层的致密性得到改善。     

高铬镍基合金熔融硫酸盐热腐蚀过程中内氧化和内硫化行为的研究

通过对镍基合金进行不同温度的恒温熔融硫酸盐热腐蚀试验,对腐蚀产物横断面进行形貌观察及微区成分分析,研究了一种高铬镍基合金在恒温热腐蚀期间腐蚀产物分布特征及内氧化、内硫化行为。结果表明,该高铬镍基合金在900和950℃腐蚀100 h期间,合金氧化和硫化同时发生,且腐蚀产物中出现分层结构,由表及里各层中的主要氧化物分别为:Al2O3和Cr2O3,Al2O3,CrS。该合金在各温度的恒温热腐蚀期间,均发生Al元素的内氧化和Cr元素的内硫化;与外氧化膜相邻的区域为Al元素的内氧化区,远离外氧化膜的基体内部形成Cr元素的内硫化区;随腐蚀温度升高,内氧化区和内硫化区深度增加,内氧化物和内硫化物的尺寸增大。     

预氧化处理对热障涂层热冲击性能及残余应力的影响

采用等离子喷涂工艺在镍基高温合金基体上制备了热障涂层(底层为MCrAlY,面层为ZrO2+ 8％ Y2O3),通过控制高真空烧结炉的氧分压对涂层进行预氧化处理,分析了预氧化处理对热障涂层热冲击性能和涂层应力状态的影响.结果表明,预氧化处理提高了粘接层的致密度,涂层组织变得均质化,降低了粘结层由于凸起尖角产生复杂应力的概率;有效干预热生长氧化物(TGO)的生长过程,降低了TGO的生长速度;热障涂层残余应力随热冲击次数的增加而增大,但经过预氧化处理的涂层应力增长幅度较缓慢,经过400次热冲击后的残余应力为492.5 MPa,未经过预氧化处理涂层热冲击350次后应力值为650.1 MPa.     

高温氧化腐蚀对热浸镀Al-Si-RE涂层表面形貌的影响

哈尔滨工程大学为满足航空发动机叶片材料1Cr11Ni2W2MoV钢在更加苛刻的使用温度下工作的要求，对其表面进行了热浸镀Al-6％Si-4％RE处理。依据GB／T13303-91标准，在700℃对浸镀件和未镀件进行了5～600h的抗高温氧化腐蚀试验，并绘制了氧化动力学曲线。采用扫描电镜和能谱仪对浸镀件的形貌、组织及成分进行分析。     

铁基合金的梯度功能层扩散处理

在金属与陶瓷材料进行结合、复合或者是进行涂层处理时 ,由于两者热胀系数的差异而产生热应力 ,往往引起裂纹或剥离等缺陷 ,是造成界面强度低下的一个重要原因。因此 ,研究了在工具钢表面渗入碳化物形成元素铬 ,形成铬的碳化物 ,同时使钢内部形成碳化物逐渐减小的浓度梯度分布状态 ,并采取热冲击试验和应力分析研究了这种梯度功能层对于工具钢表面渗层裂纹的抑制效果。在进行表面梯度功能层的扩渗处理试验时 ,采取了两阶段扩散处理 ,第一阶段是以铁中间层作为扩渗介质往其中渗铬 ,随后则以与渗铬方向相反的逆向往基体中渗碳 ,从而形成碳的铬…