Al含量对Cr-Al涂层抗高温氧化性能的影响

探究Al含量对Cr-Al涂层的抗高温氧化性能影响,得到最适合Cr-Al涂层的Al元素量,通过磁控溅射沉积技术在锆合金表面制备了4～6μm的铬铝涂层。研究了Al、Cr_(0.5)Al_(0.5)、Cr_(0.9)Al_(0.1)、Cr四种涂层在600℃静态空气环境中氧化270 min,测试涂层对锆合金抗高温氧化的防护作用。结果表明:铬铝涂层对锆合金具有较好的抗高温氧化性能,其中Cr涂层较其他三种抗高温氧化性能最佳。     

WC-12Co涂层对中子、γ射线的屏蔽特性及其结合强度的辐照效应

采用常规氧-乙炔焰喷涂技术制备WC-12Co涂层,模拟计算了涂层对中子、γ射线的屏蔽特性.将试样分别置于5#固体镭γ源、Am-Be中子源接受100天辐照,测试辐照前后涂层的结合强度,EDS能谱分析了辐照前后涂层界面元素分布规律.结果表明,γ光子能量小于0.01MeV时,0.5～1 mm厚的WC-12Co涂层可以屏蔽98%以上的射线.1mm厚的WC-12Co涂层可以屏蔽12%的热中子,快中子屏蔽效果欠佳.涂层经中子辐照后强度提高20%～50%,γ射线对涂层强度没有明显影响.中子辐照前后涂层界面元素无扩散现象.初步分析认为,中子辐照后涂层强度提高可能与材料屈服强度、抗拉强度的提高有关.     

玻璃Cr2O3陶瓷涂层表面液态重金属润湿角的测量与表征

金属材料的腐蚀性能与其表面润湿特性有着密切的关系。采用亚音速火焰喷涂技术制备了玻璃-Cr2O3陶瓷涂层,设计了一套运行在高温环境中且密封的专用试验平台,研究经过不同保温时间后,重金属在45钢与喷有玻璃-Cr2O3陶瓷涂层的45钢表面的润湿角及相关现象的变化。结果表明:相同质量的重金属液滴在45钢表面的润湿角为18°,在玻璃-Cr2O3陶瓷涂层表面的润湿角为114°,玻璃-Cr2O3陶瓷涂层抗液态重金属润湿性能较好。固化后重金属颗粒与试样之间的接触面积及剪切强度均有所不同,304不锈钢与颗粒剪切强度为1.42MPa,而涂层与颗粒剪切强度为0.21MPa。     

激光增材含铝马氏体不锈钢的高温摩擦磨损性能研究

激光增材马氏体不锈钢可应用于600℃以下的高温部件,为了进一步提高其高温耐磨性能,制备了4种不同铝含量(0、1%、2%、3%,质量分数)的马氏体不锈钢试样,采用箱式电阻炉对4种马氏体不锈钢试样分别在25、200、400、600℃温度下进行热处理。采用OM、XRD、SEM、3D景深显微镜、高温摩擦磨损试验机等仪器和JMatPro软件研究了试样的金相组织与高温摩擦磨损性能。结果表明：随着铝含量的增加,试样的平均硬度从57.87 HRC降至42.46 HRC,随着600℃保温时间的延长,试样的硬度均快速下降并趋于稳定,其值从44.79 HRC降至28.70 HRC,铝含量的增加对试样在25℃下的摩擦系数的影响并不明显,其值均在0.8～0.9之间;当铝含量达到3%时,试样在600℃环境中的摩擦系数降至0.45左右,约为25℃下的52.94%,体积磨损量降至0.021 4 mm³,约为25℃下的9%,试样主相为马氏体相及少量碳化物等析出相。添加3%铝可显著改善激光增材马氏体不锈钢的高温摩擦磨损性能。     

脉冲电流下的热喷涂层组织演变

对A3钢基材表面的热喷涂层进行脉冲电流处理,通过显微镜观察涂层组织结构变化,结果表明,在脉冲电流处理下涂层组织结构发生了变化,涂层所固的层状结构趋于愈合。     

破碎富钴结壳时界面应力计算模型

根据弹性应力波在连续介质中传播的基本理论, 讨论了一维二相介质中应力波的传播及相界面上的入射波、反射波。建立了应力波在界面上反射、入射所形成的最大界面应力模型, 并用海底富钴结壳及基岩的参数估算了钴结壳剥离时的界面效应, 结果表明, 结壳与坚硬基岩界面是一个最易产生破坏的面。     

高频微锻造对激光熔覆层开裂行为与表面组织的影响

多频次的微米级塑性变形可导致材料表面组织与力学行为特性的变化.采用自制的高频微锻造机构对激光熔凝NiCrBSi合金层进行了微锻造处理.利用OM研究了微锻造激光熔覆层产生的塑性变形的几何特性;利用OM,SEM观察了微锻造对激光熔凝层表面组织及开裂行为的影响.结果表明,高频微锻造可在激光熔覆NiCrBSi合金层表面产生约1...     

锆合金表面涂层耐高温高压动水腐蚀性能的研究

目的 提高锆合金在高温高压环境中耐动水腐蚀性能。方法 利用多弧离子镀技术（MAIP）在Zr-4合金表面分别制备了Al2O3涂层和Cr/TiAlN复合涂层,利用磁控溅射技术（MS）在Zr-4合金表面制备了TiN涂层。通过堆外高压釜实验,对比研究了三种不同涂层的耐高温高压动水腐蚀性能,利用自动划痕仪检测膜基结合力,利用XRD分析涂层的物相成分,利用SEM观察涂层腐蚀前后的微观形貌,利用EDS对涂层元素种类与含量进行分析。结果 多弧离子镀技术制备的Al2O3涂层和Cr/TiAlN涂层致密度较高,但表面存在少量大颗粒与微孔洞;磁控溅射技术制备的TiN涂层均匀平整,表面大颗粒较少。Al2O3涂层、TiN涂层和Cr/TiAlN涂层可承受的临界载荷分别为26、16、26.5 N。在实验条件下,Cr/TiAlN涂层和TiN涂层表面均发生了剥落或腐蚀现象,且这两种试样表面均检测出大量的ZrO2,而Al2O3涂层几乎未被破坏,基体得到了充分防护。结论 利用多弧离子镀技术在Zr-4合金表面制备的Al2O3涂层和Cr/TiAlN涂层的膜基结合力较高,利用磁控溅射技术制备的TiN涂层的膜基结合性能较差,其中Al2O3涂层具备良好的耐腐蚀性能,在高温高压动水腐蚀环境中能够有效地保护锆合金基体。     

镍对铁基激光快速成型试件组织与力学性能的影响

利用激光快速成型技术在Q235基材上熔覆3种镍含量(1.5%~2.5%、2.5%~3.5%和4.5%~5.5%,质量分数)的不锈钢粉末。利用XD-3型X射线衍射仪、TH320型洛氏硬度计、WDW-20E型万能试验机、OLYMPUS GX51F型光学显微镜和JSM-6701F型扫描电镜研究了3种不锈钢粉末试件的显微组织和力学性能。结果表明,随着镍含量的增加,激光快速成型试件熔覆层中残留奥氏体含量逐渐增多,平均晶粒尺寸变大。试件的硬度和抗拉强度逐渐下降,试件的拉伸断裂方式由脆性断裂变为塑性断裂。