Q235钢表面TiN陶瓷化与Cr-Mo共渗表面强化耐腐蚀性能研究

介绍了一种在Q235钢表面用等离子直接复合渗镀合成氮化钛的方法.该工艺方法形成的组织是Ti固溶体扩散层上分布弥散细小氮化钛颗粒和表面氮化钛沉积层,沉积层与渗层和基体为冶金结合,不会产生剥落.渗镀层表面硬度1600～3400HV.X射线衍射结果表明,渗镀层表面为纯氮化钛层,(200)晶面的衍射峰最强,具有明显的择优取向.在Q235钢表面进行双层辉光离子铬钼共渗,表面Mo含量达到4%(质量分数,下同),Cr含量达到12%.然后进行超饱和渗碳,表面含碳量达到2.0%以上,超过平衡碳计算值.随后进行淬火 低温回火热处理,使表面合金层获得马氏体基体上均匀分布的细小弥散碳化物组织,没有共晶莱氏体.经X射线衍射分析,渗层碳化物类型为M23C6,M6C和M2C,尺寸小于5μm.表面硬度达到1100HV.将等离子复合渗镀合成氮化钛试样与双层辉光离子渗铬试样,在10%硫酸、5%的盐酸、3.5%NaCl水溶液和H2S富液(含H2S 5～8g/L,NH3·H2O20g/L)中,进行电化学腐蚀实验.结果表明,渗镀试样比铬钼共渗试样耐蚀性能分别提高了84,11.67,1.15,21.15倍.     

碳钢与不锈钢表面高浓度渗铬法

在氩气气氛下，应用固体渗铬填料法对碳钢、不锈钢作了表面高铬浓度的渗铬处理，探讨了渗铬温度、时间和渗铬组分对渗层表面铬含量、厚度，试样增重和物相组分影响，碳钢、不锈钢的表面渗铬浓度分别达８０－９４ｗｔ％和７０－８２ｗｔ％。     

碳钢表面铈盐钝化后的耐腐蚀性能

以硝酸铈溶液为钝化液,辅以过氧化氢氧化剂,对碳钢进行化学浸泡处理,以达到缓蚀的目的。采用硫酸铜点滴、电化学交流阻抗谱、中性盐雾腐蚀方法,研究了钝化液不同p H值、硝酸铈浓度时的钝化效果。结果表明:以硝酸铈浓度为1 000 mg/L,p H值为2进行钝化,碳钢具有较好的硫酸铜点滴性能、耐中性盐雾腐蚀性能,最大的交流阻抗值,钝化效果最好。     

不锈钢表面Cu／Zn共渗层的微观结构及抗菌性能

为了进一步提高不锈钢的抗菌性能、抗腐蚀性能和降低制造成本,首次以Cu,Zn代替Ag,利用辉光等离子体法在AISB304不锈钢表面同时渗入Cu,Zn金属离子,制备了性能优良的抗菌不锈钢。通过扫描电镜和X射线能谱分析了渗层的形貌和化学组成,通过电化学极化曲线研究了抗菌不锈钢的耐蚀性能,以平板菌落计数法测试了不锈钢的抗菌性能...     

Q235碳钢表面纳米TiO2复合膜的耐腐蚀性能

在低碳钢表面直接制备纳米TiO2薄膜,结合力不强,膜易脱落.为此,以Ni-P化学镀层作基体和膜之间的过渡层,然后采用溶胶凝胶-提拉法在Q235碳钢表面制备了均匀致密的纳米TiO2复合膜.研究了纳米TiO2复合膜的烧结温度、膜厚度对耐腐蚀性能的影响.结果表明:提拉3次,450℃烧结1 h的纳米TiO2复合膜在3%NaCl溶液中耐蚀性能较好;在紫外光照射下膜的腐蚀电位低于Q235碳钢基体,作为非牺牲性阳极对Q235碳钢具有优异的防腐蚀性能.     

常压等离子束扫描表面多元共渗研究

用高参等离子束在常压下快速扫描涂敷合金渗剂的４５＾＃钢管内表面,可实现多元共渗及自激冷淬火,获得多元共渗及淬火硬化层。用电子探针和透射电镜对硬化层的成分和组织结构进行分析,结果表明,渗剂中所含硼、硅、铈三种元素以不同深度渗入材料内部,硬层为隐针马氏体及硼硅化合物。经检测,硬化层具有较高的硬度及合理的硬度梯度,具有优异的耐磨性及良好的耐蚀性。     

稀土元素对钢膏剂硼—铝共渗渗层组织与性能的影响

通过试验,探讨了稀土元素对钢膏剂硼-铝共渗渗层组织与性能的影响。结果表明,稀土元素能促进FeB相形成,显著地增加渗层和过渡区的厚度,并起微合金化作用;在明显提高渗层耐磨性的同时,也改善了渗层的脆性。     

铌基合金表面Al-B包埋共渗层的组织及抗氧化性能

为提高铌基合金的抗氧化性能,采用包埋共渗法在铌基合金表面于780,860,940℃保温4 h包埋共渗Al-B涂层,采用扫描电镜、X射线衍射仪分析共渗层形貌及结构,采用能谱仪分析其成分;采用高温氧化试验研究渗层的抗高温氧化性能。结果表明:渗层主要形成了Nb Al3,Nb B2和Nb5B6三相,其中在940℃形成的渗层中形成了Al B12相,Al B12在高温下对渗层起到了一定的修复作用;经1 000℃氧化20 h后,渗层保持原始的相组成,并在表面形成由Al Nb O4,Nb O2,B2O3和Al2O3组成的致密混合氧化膜,且与基体结合良好;Al-B共渗层一定程度上改善了铌基合金的抗氧化性能。     

不锈钢上热浸扩散法铝铬共渗的研究

本文以0Cr18Ni9不锈钢热浸共渗Al-Cr的工艺条件进行了探讨。热浸镀采用熔剂法,助镀剂为K_2ZrF_6-LiCl二元素水溶液,覆盖剂为NaCl-KCl-Na_3AlF_6-AlF_3四元系熔盐。扩散处理采用770℃×2h+1150℃×2h二步法。铝铬热浸扩散涂层由表层的NiAl均相区、次层有NiAl析出相的过渡区和底层固溶NiAl的扩散区三部分组成。     

Q235表面辉光等离子渗镀TiN耐蚀性研究

利用等离子辉光放电溅射技术,在碳钢表面复合渗镀形成TiN扩散层和沉积层.表面成分检测渗镀层呈梯度材料分布,表面钛原子和氮原子之比,符合TiN相结构.渗镀层总深度约有15μm,表层TiN约有4μm.渗镀层成分检测表明,与基体之间呈梯度分布.X射线衍射结果表明,渗镀层表面为TiN,其中(200)晶面的衍射峰最强,具有明显的择优取向.TiN复合层在H2S溶液中的腐蚀行为表明:辉光合成的TiN涂层可以提高材料在富液溶液中的耐蚀性能,与PVD沉积TiN试样和基体低碳钢试样相比耐蚀性分别提高了5.76,49.76倍.     

不锈钢离子渗碳后表面亮化处理方法对渗层形貌和性能的影响

奥氏体不锈钢离子渗碳后,表面覆盖了一层结合牢固、致密的黑色薄膜,不仅影响表面美观度,还影响了耐腐蚀性能.为了恢复不锈钢原有的颜色和提高渗碳不锈钢表面的耐腐蚀性,对其分别进行了机械法和电化学法亮化处理,并对亮化处理后不锈钢表面硬化层的表面形貌、组织结构、硬度及耐腐蚀性能做了比较.结果表明,与机械法相比,电化学亮化处理虽使不锈钢表面硬化层的厚度和硬度略有减小,但表面的耐腐蚀性能却有较大幅度的提高,用电化学法对渗碳不锈钢表面进行亮化处理是一种比较理想的处理方法.     

铜在碳钢中扩散及其对碳钢耐腐蚀性的影响

用水溶液电沉积法在碳钢表面电镀铜并进行高温扩散退火,用Den-Broeder法计算铜在碳钢中的扩散系数,研究了铜在碳钢中的扩散行为及其对碳钢耐腐蚀性的影响。结果表明,铜在碳钢中的扩散主要沿晶界进行,铜的扩散抑制了热处理过程中碳钢晶粒的长大。铜在碳钢中的扩散系数为1.11×10-16～3.03×10-11 cm2/s,扩散系数随着退火温度的提高而升高,随着铜浓度的提高而降低。铜在碳钢高温奥氏体区中扩散所需的激活能为126～167 kJ/mol,在高于低温铁素体+奥氏体混合区中激活能为90～108 kJ/mol。通过铜在碳钢中的扩散制备的Cu-Fe梯度材料,具有优良的耐腐蚀性。     

生物基金属保护剂TPA对碳钢包装材料防腐性能影响

目的 采用生物基材料,制备金属保护剂对碳钢包装材料进行防腐保护,解决传统金属表面处理方式污染环境和危害人体健康的弊病,获得性能优良的生物基金属保护剂。方法 以植物萃取成分提炼单宁酸、植酸与水共混复配,制备生物基金属保护剂TPA,并对碳钢表面进行涂覆处理,获得钝化膜。通过红外光谱(FTIR)、光学显微镜(OM)、盐雾测试(HSS)、电化学阻抗分析(EIS)等分析手段,考察不同种类、不同复配比例、不同浓度生物基保护剂对金属防腐性能的影响。结果 不同生物酚羟基酸如单宁酸、植酸、没食子酸、酒石酸均对碳钢具有防腐保护功能,其中植酸、单宁酸防腐性能较好。采用植酸与单宁酸共混反应得到的生物基金属保护剂TPA具有最佳的防腐性能。当TPA中植酸与单宁酸的质量比为2∶1、TPA质量分数为3%时,TPA保护剂处理后的钝化膜电化学阻抗模值可达5.02´10⁷Ω∙cm²,远高于单一生物酚羟基酸保护剂的阻抗模值(<10⁴Ω∙cm²)。结论 生物基金属保护剂TPA中的单宁酸与植酸通过氢键作用,形成分子缔合复合保护剂。TPA保护剂能与铁离子作用,形成致密钝化膜,克服了单宁酸钝化膜的应力开裂、植酸钝化膜孔隙疏松等缺陷,显著提升了TPA钝化膜的防腐性能。生物基金属保护剂TPA可用于碳钢类包装材料的防腐保护。     

复合陶瓷涂层对碳钢防腐蚀性能的电化学研究

利用电化学阻抗谱法就Al2O3、SiC、ZrO2复合陶瓷涂层对碳钢的防腐蚀性能进行了研究.结果表明:ZrO2复合陶瓷涂层的防腐蚀性能明显高于Al2O3、SiC复合陶瓷涂层.讨论了阻抗谱图特征变化与涂层结构与性能变化的关系.     

排水管系统中碳纤维偶接碳钢的耐蚀性能研究

通过阳极极化曲线测试、交流阻抗测试、腐蚀失重测试等方法研究了排水管系统中碳纤维偶接碳钢的腐蚀行为及其作用机理。结果表明,偶接碳纤维后的碳钢在模拟孔隙液中的腐蚀敏感性增加,且氯离子浓度越高这种腐蚀倾向性越大;模拟孔隙液中腐蚀速率从高至低依次为:0.4%碳纤维碳钢0.2%碳纤维碳钢碳钢;通过控制碳纤维的添加量和降低介质中的氯离子浓度可以提高钢筋混凝土桩的耐腐蚀性能。     

糠醛对碳钢缓蚀性能的研究

采用失重法研究了糠醛对碳钢的缓蚀性能。实验表明30 ℃，4 h条件下，在5% 的盐酸中，糠醛具有较强的缓蚀作用，与六次甲基四胺复配缓蚀效果增强。通过研究找到了糠醛在碳钢上的吸附等温式，计算出碳钢溶解的表观活化能，研究了糠醛在碳钢上的吸附机理。研究表明糠醛为混合控制型缓蚀剂。     

多介质在碳钢腐蚀过程中的协同作用

采用电化学方法(电化学阻抗和动电位极化)并配合浸泡失重法以及一系列表征,研究了常温下碳钢基体与CO₂-Cl^-的界面反应,以及加入HCO₃^-介质后CO₂-Cl^--HCO₃^-体系中HCO₃^-介质对碳钢表面的成膜。结果表明,CO₂介质的加入使碳钢基体的溶解速率显著提高但是对Cl^-浓度的影响较小;添加高浓度的Cl^-反而抑制CO₂的溶解而使基体的腐蚀速率略微降低;在CO₂+Cl^-+HCO₃^-体系中加入微量的HCO₃^-后碳钢表面成膜不明显,疏松的腐蚀产物不能抑制碳钢基体的进一步溶解;浓度过高的HCO₃^-使FeCO₃的过饱和度提高从而加速细小晶体的析出,抑制腐蚀的进行。     

糠醛对碳钢缓钢缓蚀性能的研究

采用失重法研究了糠醛对碳钢的缓蚀性能,实验表明30℃,4h条件下,在5％的盐酸中,糠醛具有较强的缓蚀作用,与六次甲基四胺复配缓蚀效果增强,通过研究找到了糠醛在碳钢上的吸附等温式,计算出碳钢溶解的表面活化能,研究了糠醛在碳钢上的吸附机理,研究表明糠本醛为混合控制缓蚀剂。