TiAl/BN复合封严涂层的耐腐蚀性能研究

本研究采用大气等离子与真空等离子喷涂技术制备了Al/BN、TiAl/BN两种金属和陶瓷复合型多孔涂层,用于航空发动机压气机部位的叶尖可磨耗封严。通过电化学测试和盐雾腐蚀实验对两种涂层的盐雾腐蚀性能进行了研究。结果表明,TiAl/BN涂层的腐蚀电位明显高于Al/BN涂层(约450mV)。同时,在极化曲线测试过程中发现TiAl/BN涂层出现了明显的钝化现象。经过960h标准盐雾腐蚀试验后,发现Al/BN涂层发生了较严重的腐蚀,而TiAl/BN涂层仅发生轻微的腐蚀。腐蚀后涂层的XRD分析表明,TiAl/BN涂层的腐蚀产物主要为Al(OH)3和AlO,没有发现Ti的腐蚀产物。TiAl/BN复合涂层中形成的TiAl合金是该涂层比Al/BN涂层更耐中性盐雾腐蚀的原因。     

含氯离子环境下锌铝伪合金涂层的耐蚀性及电化学特性

采用盐雾试验和电化学阻抗谱测试技术研究了纯锌和锌铝伪合金涂层在含氯离子环境中的腐蚀行为和电化学特性,通过扫描电镜、X射线物相分析等手段研究了原始涂层及腐蚀后的表面形貌和腐蚀产物的相结构,并对两种涂层的腐蚀机理进行了初步的探讨.随着盐雾时间的增加,纯锌涂层表面逐渐生成疏松多孔的胞状腐蚀产物层,主要腐蚀产物为Zn₅(OH)₈Cl₂H₂O、ZnO和Zn₅(CO₃)₂(OH)₆,盐雾试验达到768 h后腐蚀产物层局部区域发生龟裂.锌铝伪合金涂层表面生成致密的腐蚀产物层,主要为Zn₅(OH)₈Cl₂H₂O、Zn_0.71Al_0.29(OH)₂(CO₃)_0.145·xH₂O及ZnAl₂O₄.电化学阻抗谱测试结果表明:随着盐雾时间的延长,两种涂层的电荷转移电阻均逐渐增大,但锌铝伪合金涂层的阻抗要明显大于纯锌涂层,表现出了更好的耐蚀性.      

ZM6镁合金的冷喷铝涂层工艺及耐腐蚀性能研究

为提高镁合金的耐腐蚀性能,本研究在ZM6镁合金基体上采用冷喷涂工艺制备铝涂层,研究了冷喷涂工艺参数（气体温度、压力、喷枪距离及压力）对铝涂层质量的影响,得出最佳工艺参数并利用该最佳工艺参数制备出铝涂层进行盐雾试验。试验结果表明：冷喷涂铝涂层的最佳工艺参数为温度310℃;气体压力2.0MPa;喷涂最佳距离20mm;基板相对移动速度30~50mm.s-1。冷喷涂铝的薄涂层盐雾腐蚀的腐蚀产物为Al2O3、Al(OH)3、Mg(OH)2和MgCl2。随着时间的增长,薄铝涂层被击穿并与镁合金发生电偶腐蚀,加速了基体的腐蚀。冷喷涂铝的厚涂层由于表面形成致密而连续的氧化膜,阻碍了腐蚀介质的侵入,对镁合金基体产生了较好的防护作用。利用最佳工艺参数制备的冷喷涂铝的厚涂层耐盐雾时间超过1200h。     

酸性盐雾腐蚀环境下镍铜/氮化硼涂层可磨耗性能研究

为研究镍铜/氮化硼封严涂层在海洋环境下的腐蚀行为及腐蚀对涂层性能的影响。本文采用等离子喷涂在TC4基体上制备NiAl底层和NiCu-BN面层,并对涂层进行酸性盐雾腐蚀和可磨耗试验,通过XRD和SEM对涂层物相和微观结构进行表征。结果表明：NiCu-BN涂层经过192h酸性盐雾腐蚀后,在腐蚀层下方形成厚度约为100μm的腐蚀致密区,在致密区内部几乎不存在孔洞。腐蚀层表面腐蚀产物主要微NaCuO2和Cu64O。喷涂态涂层的平均IDR值为9.76±0.35%,而腐蚀态涂层的平均IDR值则为13.01±1.6%,说明酸性盐雾腐蚀将降低涂层的可磨耗性能,涂层的磨损机制由塑性变形磨损转变为塑性变形磨损与黏着磨损混合磨损。     

表面喷丸处理对SSM319s铝合金耐盐雾腐蚀性能的影响

采用标准中性盐雾腐蚀实验对表面喷丸处理前后两种状态的半固态触变压铸成形(semi-solid molding,SSM)319s铝合金片状试样在中性Na Cl盐雾介质中的耐腐蚀性能进行了测试。采用微距数码相机记录了盐雾腐蚀不同时间后的表面颜色变化和宏观腐蚀产物形貌,通过称重法监测了腐蚀增(减)重和去除腐蚀产物后的平均腐蚀失重随时间的变化规律,并利用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对腐蚀表面微观形貌、腐蚀产物种类和去除表面腐蚀产物后的表面形态和点蚀程度进行了表征和分析。测试研究表明,表面喷丸处理能够明显降低SSM319s铝合金在盐雾气氛中的平均腐蚀失重,经过表面喷丸处理的样品平均腐蚀失重减小50%以上。能谱分析证实表面均匀腐蚀产物主要以Al2O3为主,而点蚀坑内的腐蚀产物为Al2O3和Mg Cl2的混合物。喷丸处理能强烈抑制点蚀坑缺陷的发生和扩展,其原因是喷丸表面形变效应对试样表层疏松、刮痕缺陷的弥合作用以及残余压应力对抗腐蚀性能的有益影响。     

高能等离子喷涂纳米Al203-13％TiO2涂层的组织与耐蚀性能

本文采用高能等离子喷涂方法制备了纳米Al2O3-13％TiO2涂层.通过X射线衍射法(XRD)分析了涂层物相成分,利用电子显微镜观察涂层截面组织形貌,并检测涂层盐雾腐蚀性能与人造海水耐蚀性能.结果表明:该涂层显微组织结构不同于普通等离子喷涂的Al2O3-13％TiO2涂层;涂层在人造海水环境下平均腐蚀率为0.025g/...     

磁控溅射表面镀膜对Nd_2Fe_(14)B稀土永磁体抗腐蚀性能的影响

在Nd_2Fe_(14)B稀土永磁体基体表面,采用磁控溅射(直流+射频)技术制备了Ti/Ni,Ti/Al和Al/Ni等二元合金薄膜和Ti/Al/Ni三元合金薄膜。并通过中性盐雾试验、腐蚀失重计算、电化学腐蚀试验、金相观察等方式,对比研究了不同表面处理对Nd_2Fe_(14)B稀土永磁体基体抗腐蚀性能的影响,并构建了腐蚀模型。研究发现:Ti/Ni,Ti/Al和Al/Ni等二元合金薄膜和Ti/Al/Ni三元合金薄膜均有效地提高了Nd_2Fe_(14)B稀土永磁体基体耐中性盐雾腐蚀和电化学腐蚀的能力;Ti/Al/Ni三元合金薄膜较Ti/Ni,Ti/Al和Al/Ni等二元合金薄膜有更优良的综合耐腐蚀性能,其磁控溅射工艺参数为:Ar流量60 sccm,基片温度常温,Ni,Al,Ti的溅射功率都为250 W,基片转速20 r·min~(-1),镀膜均速0.3 nm·s~(-1),总计溅射时间1 h。     

等离子喷涂纳米ZrO2热障涂层的耐盐雾腐蚀性能

对大气等离子喷涂技术制备的纳米ZrO2热障涂层进行盐雾试验,采用金相显微镜、X射线衍射仪、拉伸试验机等对试验前后涂层组织及性能进行了研究。结果表明,纳米ZrO2热障涂层具有优异的耐盐雾腐蚀能力,盐雾腐蚀对涂层的显微组织、相结构、结合强度、剪切强度和耐湿热环境能力均无明显影响。盐雾腐蚀前后纳米ZrO2陶瓷面层均由t-ZrO2单相组成,其孔隙率分别为13.1%和12.6%,平均结合强度分别达到47.9MPa和48.7MPa。湿热试验后涂层完整、表面清洁,无新相生成。     

铝氮化硼封严涂层腐蚀性能

现役军用发动机广泛使用可磨耗封严涂层铝氮化硼以提高工作效率,发动机使用过程中涂层可能存在腐蚀。利用电化学分析技术以及中性盐雾试验等开展涂层的腐蚀行为研究,采用SEM、XRD分析腐蚀产物形貌及成分,分析表明铝氮化硼作为阳极优先发生溶解,粘结层镍铝所受到的腐蚀破坏很小,不会发生粘结层破坏。中性盐雾腐蚀后铝氮化硼涂层表面出现类似凝胶状物质,经XRD分析产物为白色无定形物Al2O3。     

TiAl涂层对Ti3Al合金的热腐蚀防护

利用磁控溅射的方法在Ti3Al合金上溅射Ti-48Al-8Cr-2Ag涂层,研究涂层对Ti3Al合金热腐蚀行为的影响。热腐蚀采用浸盐法,在900℃25%Na2SO4+75%K2SO4熔盐中进行,利用带能谱的扫描电镜(SEM/EDX)对腐蚀膜进行观察分析。结果表明,在熔盐热腐蚀中,Ti3Al合金表面发生大面积脱落,而涂层试样表面腐蚀膜结合牢固。涂层对基体具有很好的防护作用。     

一种等离子喷涂Al/BN封严涂层

通过进行Al/BN面层粉末、NiAlW合金底层粉末喷涂工艺试验,确定了Al/BN及NiAlW粉末的化学成分和粒度分布,使其适合大气等离子喷涂的工艺要求,并制备出Al/BN可磨耗封严涂层。该涂层结合强度和布氏硬度适中,450℃耐热震性能良好,且在300小时以内组织稳定。销盘摩擦磨损试验结果表明,在室温下,涂层刮削性好,没有对GH2150变形高温合金摩擦销造成明显损伤;在450℃下,未对ВТ18У钛合金和GH2150摩擦销合金造成明显的磨损损伤,但其耐磨损性能有所下降。     

水冷壁管喷涂铝涂层的应用研究

介绍了电弧喷涂在水冷壁管制备铝涂层的工艺，分析了水冷管的腐蚀状况及铝涂层的防腐性能，探讨了电弧喷铝的特点及相关工艺的选择。     

钛表面改性Al/NiCu组合涂层反应机理及抗氧化性能

采用等离子结合电弧喷涂的工艺方法在工业纯钛表面制备了Al/NiCu组合涂层,在700℃的大气环境下对Al/NiCu/Ti试件进行加热处理,使得Al、NiCu复合涂层之间发生扩散反应并原位生成具有一定抗高温氧化性能的Ni-Al金属间化合物涂层.对加热改性处理前后涂层的微观组织及Ni-Al金属间化合物的形成机理进行了研究,...     

Electrochemical Behavior and Microstructure of Recyclable Aluminium-magmesium Alloy Hot-dip Coating Deposited on Low Carbon Steel Substrates

With the abundance and good corrosion resistance of aluminium, hot-dip technique was used to prepare the recycled Al with 8.2 mass% Mg alloy coating on low carbon steel substrates. Electrochemical behavior of this coating was investigated by anodic polarization and open circuit potential measurement. Its microstructure and composition were observed by scanning electron microscope and energy-dispersive X-ray spectrometry, respectively. The long lasting corrosion performance of coated steels was investigated under the salt fog spray test. From anodic polarization curves and open circuit potential, recycled Al with 8.2 mass% Mg coating performed adequate sacrificial ability. At 0.40 V, current density of recycled Al with 8.2 mass% Mg alloy coating was about 200 000 times higher than that of pure recycled Al coating, and was about 0.5 times lower than that of Zn coating. The microstructure of recycled Al with 8.2 mass% Mg alloy coating on the steel substrate consisted of Al3Mg2, Al-Fe intermetallic compound and Al matrix. The results from salt fog spray test showed that recycled Al with 8.2 mass% Mg alloy coated steel had similar corrosion resistance ability to Zn coated steel.     

Effects of Laser Remelting on Salt Spray Corrosion Behaviors of Arc-Sprayed Al Coatings in 3.5% NaCl Sea Environment

An arc-sprayed Al coating on S355 steel was remelted using an optical fiber laser. The surface–interface morphologies, chemical elements, distribution, and phases of the obtained Al coating were analyzed using a field emission scanning electron microscope (FESEM), energy dispersive spectrometer (EDS), and X-ray diffractometer (XRD), respectively. The corrosion morphologies and chemical element distributions of the arc-sprayed Al coating before and after laser remelting (LR) were analyzed using a SEM, and its configured EDS, respectively, and the effects of LR on the salt spray corrosion performance of Al coating were also analyzed. The results show that the porosities and cracks on the arc-sprayed Al coatings are eliminated after LR, which improve the bonding strength between the Al coating and the substrate. The arc-sprayed Al coating is composed of Al phase, while that after LR is composed Al–Fe and AlO₄FeO₆ phases. The corrosion mechanism of arc-sprayed Al coating is crevice corrosion, while that after LR is pitting corrosion.     

50W800硅钢退火样在模拟海洋环境下腐蚀行为研究

采用金相显微镜、扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)对无取向电工钢50W800退火试样组织、在模拟海洋环境下的腐蚀行为开展了微观及宏观形貌分析,结果表明,无取向电工钢50W800退火试样的金相组织为等轴晶铁素体组织,典型夹杂物类型有A1N、Al2O3、Al2O3-MnS、MgO-Al2O3-MnS夹杂;在模拟海洋环境下无取向电工钢50W800退火试样存在3种不同形貌的锈斑,且每种形貌锈斑在盐雾箱腐蚀60 min内变化过程存在差异,试样发生腐蚀的主要原因是由夹杂物Al2O3、Al2O3-MnS和Mg(-Al2O3-MnS引起的腐蚀形貌变化,且10μm以上Al2O3-MnS夹杂物引起的腐蚀,随着腐蚀时间的增加腐蚀面积增大.     

大气等离子喷涂氧化铝涂层制备和介电性能研究

采用大气等离子喷涂方法,在不同喷涂功率和喷涂距离下制备氧化铝涂层,研究了喷涂工艺参数变化对涂层显微结构、气孔率以及介电常数的影响。用SprayWatch 2I热喷涂在线监测系统测量等离子体射流中熔融氧化铝粉末的表面温度和飞行速度;用扫描电镜观察涂层的显微结构;对涂层剖面照片用莱卡QWIN图像软件分析计算了涂层的气孔率;用精密阻抗分析仪测量计算氧化铝涂层的介电常数。结果表明,喷涂功率和喷涂距离的改变可影响氧化铝涂层的气孔率。合适的功率和喷涂距离能使粉末获得良好的熔融和较快的飞行速度,形成致密的涂层。较致密的氧化铝涂层介电常数亦较大。