等离子熔覆Ni-Cr合金强化粮油食品机械螺杆的研究

采用等离子熔覆技术在粮油食品机械螺杆基材40cr合金钢表面等离子熔覆Ni-Cr合金涂层,研究了熔覆层的组织特征和显微硬度.实验结果表明:等离子熔覆层与基体的结合面是由等轴晶构成的,熔覆层与基体呈现良好的冶金结合状态;熔覆层中部分布着沿逆热流方向生长的排列较规则的枝晶组织;熔覆层表层是细小的枝晶组织.当扫描速度一定时,较高的熔覆功率下的熔覆层内的枝晶和等轴晶得到细化.熔覆层的显微硬度呈梯度过渡到基体,熔覆层外层硬度值最高,在结合面附近硬度出现显著的变化,但熔覆功率对熔覆层硬度的影响并不显著.     

高镍铬无限冷硬铸铁轧辊在精轧前段的使用

介绍了太钢1549热连轧改造后高镍铬无限冷硬铸铁轧辊在精轧前段的使用情况，特别是在不锈钢生产中取得了成功应用。     

Relation between impurities and oxide-scale growth mechanisms on Ni-34Cr and Ni-20Cr alloys. I. Influence of C,Mn, and Si

The oxidation behavior of Ni-Cr alloys (34 and 20 wt.% Cr) was investigated between 850 and 1200°C in oxygen for a maximum duration of about 70 hr. The oxide-growth mechanism is a diffusion process controlled by either outward diffusion of chromium in Cr₂O₃ (Ni-34Cr alloy) or by an increase in grain size (Ni-20Cr alloy). In the case of the Ni-34Cr alloy, low values of chromium diffusion were found for the growth of Cr₂O₃ by taking into account the general equation of Wagner. The influence of impurities (Si, C, Mn, Ni) diffusing from the underlying alloy is analyzed because of their doping effect in the outer oxide scales.     

镍-铬系涂层对锅炉管材高温持久强度的影响

对等离子喷涂NiCr—Cr3C2／Ni45Cr涂层的过热器管材12Cr2MowVTiB(钢研102)在现场运行3万h后取样,与无涂层锅炉管材及未运行过的原始锅炉管材进行了高温持久强度对比试验。结果表明：涂层锅炉管持久强度性能明显优于无涂层保护炉管,据此进一步分析讨论了燃煤烟气的热腐蚀对钢研102管材持久强度的影响及涂层防护机制。     

提高Ni-Cr合金薄膜电阻稳定性的工艺研究

目的通过改变沉积Ni-Cr合金薄膜厚度、增加保护薄膜及梯度升温热处理工艺,获得电阻稳定性良好的合金薄膜。方法采用离子束溅射镀膜工艺,沉积160、230、300 nm厚的合金薄膜,并沉积200 nm厚的Si O2保护薄膜,采用梯度升温的方式对薄膜进行真空热处理。通过安捷伦数字繁用表测试试件热处理前后阻值的大小,通过差值计算出阻值变化量,并进行薄膜电阻稳定性研究。结果与160 nm厚的合金薄膜的电阻变化相比,将厚度提高到300 nm,热处理前后阻值的变化从25?减小到2?。与没有保护膜的合金薄膜热处理前后的阻值变化相比,增加保护膜的阻值从76?减小到25?。与直接升温的薄膜热处理工艺相比,采用阶梯升温的方式进行薄膜热处理的薄膜电阻从46?减小到了25?,薄膜电阻稳定性提高。结论合金膜厚的增加可减小薄膜的边界和杂质效应,有利于提高薄膜的电阻稳定性。增加保护薄膜可阻止外界环境中水汽等对薄膜的影响,阶梯升温方式有利于薄膜残余应力的充分释放,可提高薄膜电阻的稳定性。     

Cr颗粒尺寸对Ni-Cr复合镀层在酸性溶液中的电化学腐蚀行为影响研究

为了对Cr颗粒尺寸如何影响Ni-Cr复合镀层的电化学腐蚀性能有更深的认识,采用复合电镀技术,通过向普通电镀溶液中分别加入平均粒度约为40nm和1～5μm Cr粉的方法,在Ni基材上制备了2种Cr含量相近的Ni-Cr复合镀层.利用动电位极化及交流阻抗技术对比研究了2种Ni-Cr复合镀层及纯Ni镀层在0.5mol/L NaCl+0.05mol/L H2SO4的酸性溶液中的电化学腐蚀行为.实验结果表明:在0.5mol/L NaCl+0.05mol/L H2SO4溶液中, 与微米Cr分布的Ni-Cr复合镀层相比,Ni-Cr纳米复合镀层独特的结构有利于快速形成稳定而又富Cr保护性钝化膜,使得Ni-Cr纳米复合镀层表现出优异的耐蚀性能.     

梯度孔结构泡沫镍铬合金滤管的制备及性能

以聚氨酯泡沫为前驱体,使用气雾化Ni-20Cr粉末为原料配制水基浆料,采用有机泡沫浸渍工艺制备了具有梯度孔结构的泡沫Ni-20Cr合金滤管。研究了不同烧结温度和装填方式对泡沫金属滤管烧结效果及力学性能的影响,并测试了烧结后泡沫滤管的力学性能和透气性能。结果表明:泡沫素坯经低温预烧+高温烧结的两步烧结工艺后可得到收缩均匀的泡沫合金滤管,孔筋结构均匀、无堵孔且复合界面结合良好。其室温压缩屈服强度大于3 MPa,且随着挂浆量的增加其屈服强度可达4.43 MPa;由于泡沫合金滤管高的孔隙率和大的孔径,且孔结构呈梯度变化,其在气体流量相同的情况下压差明显小于传统粉末冶金烧结多孔管。     

碳基陶瓷隔热瓦表面高发射耐烧蚀抗氧化涂层的制备及性能

本实验采用大气等离子喷涂技术在碳基陶瓷隔热瓦ZrB2-SiC-玻璃内涂层表面制备镍铬尖晶石高发射涂层以提高其抗氧化耐烧蚀性能。利用XRD和SEM对粉体和涂层的相结构和微观形貌进行分析,采用氧-乙炔火焰对涂层进行烧蚀试验。结果表明,在Cr2O3:NiO摩尔比为1:1.2,1200℃固相反应2h后,可以得到物相较纯的NiCr2O4尖晶石粉体;Cr2O3:NiO摩尔比不变,掺入质量分数15%TiO2、25%MnO2,1200℃固相反应2h可以得到复杂的混合尖晶石粉体。纯NiCr2O4涂层及掺杂NiCr2O4涂层的发射率在1~22μm波段分别达到0.955和0.954。喷涂后纯NiCr2O4发生了轻微的分解,发射率有所降低,而掺杂NiCr2O4相结构稳定,不易分解,发射率稳定。氧-乙炔火焰烧蚀考核结果表明,当火焰温度高于2000℃时,掺杂NiCr2O4涂层表面温度比纯NiCr2O4涂层降低了240℃,其红外辐射性能优于纯NiCr2O4涂层。掺杂NiCr2O4涂层能耐受大于2000℃/300 s烧蚀考核,具有良好的高发射耐烧蚀性能。     

2830/140V油套管钢的电偶腐蚀行为

为研究140V碳钢和2830镍铬合金钢之间的电偶腐蚀行为,通过模拟150 ℃、H2S分压1.5 MPa、CO2分压4.5 MPa、Cl-浓度90 000 mg/L的地层水井下环境,采用浸泡腐蚀模拟试验,并利用 XRD 结合 SEM、EDS 观察分析腐蚀产物膜特征,研究了2830镍铬合金钢与140V碳钢在模拟地层水环境中偶接前后的电偶腐蚀行为。结果表明:在模拟地层水腐蚀环境下,2830镍铬合金钢与140V碳钢偶接后,发生了明显的电偶腐蚀,其中碳钢140V作为偶对体系的阳极,平均腐蚀速率明显增长,而镍铬合金钢2830作为阴极,平均腐蚀速率有所减缓。XRD检测结果表明,2830钢试样表面生成主要是内部基体的Fe-Ni固溶体、Cr-Ni固溶体、Fe及Ni的腐蚀产物膜,140V钢试样表面则主要是FeS、FeS2、FeCO3及Fe3O4的腐蚀产物膜。电偶腐蚀评价研究表明镍铬合金钢+碳钢组合电偶腐蚀较严重,在油套管应用中应避免直接接触使用。     

Compositional changes in the underlying alloy produced by the oxidation of Ni-Cr alloys

Compositional changes in the alloy beneath scales have been examined for the oxidation of Ni-27.4%Cr and Ni-40.2% Cr in 1 atm oxygen in the temperature range 1073–1473°K. Calculations of the rate of approach of the interfacial alloy composition to a constant value are compared with experimental data. Theoretical chromium depletion profiles obtained using both a finite difference analysis and an analytical expression are shown to be essentially equivalent and in good agreement with experimental measurements. The consequences of alloy depletion for the scaling behavior, when the protective scale is ruptured, are discussed.