高耐磨性铁基等离子喷焊涂层的应用研究

针对石油化工等行业中关键部件易磨损的问题,常采用等离子喷焊技术喷焊铁基合金粉末,获得耐磨涂层,从而达到延长零件的使用寿命的目的。本文对4种国产铁基合金粉末喷焊层的表面形貌、硬度和耐磨性进行了比较研究,结果表明,FFe-1160A涂层较其余3种涂层具有更好的耐磨性。     

TiAl基合金高温抗氧化研究进展

综述了TiAl基合金高温抗氧化研究进展,包括TiAl基合金氧化热力学/动力学、氧化膜组成和结构及其形成过程,以及提高合金高温抗氧化性的措施。研究结果表明,TiAl基合金高温氧化动力学一般遵循抛物线规律,且受到合金相组成和组织形貌的影响。氧化膜由外向内,主要呈TiO_2/Al_2O_3/Al_2O_3+TiO_2结构,氧化膜与基体界面处易形成降低合金抗氧化性的Z相(Ti_5Al_3O_2)和氮化产物(TiN,Ti_2AlN)。TiAl基合金中添加适量的Nb,Y,Si,Cr,Mo等元素,在改善力学性能的同时,可明显降低合金高温氧化增重。采用表面处理技术,包括表面离子注入、表面渗透扩散处理以及磷化处理等,可在合金表面形成保护层,显著提高TiAl基合金高温抗氧化性能,然而保护层的稳定性尚需提高。采用涂层技术,包括富Al涂层、陶瓷涂层以及新兴的复合涂层等,可有效地阻止氧向内扩散,抑制TiAl基合金在高温下的氧化行为。     

自熔合金粉末的研究

介绍了研制用于喷焊的镍基、钴基、铁基、碳化钨弥散型和铜基等 5类16个牌号的自熔合金粉末的化学成分、物理性能及喷焊层的金相显微组织、特性和用途。所研制的镍基合金中 ,铁含量增至 8%～ 15 % ;钴基合金中 ,加入了10 %～ 2 9%的镍和 7%～ 15 %的铁。从而节约大量镍和钴贵重元素 ,并降低合金的生产成本。     

电弧喷涂高性能防腐耐磨涂层

垃圾焚烧厂工件表面通常暴露在含HCl/KCl的高温气氛中,这些高腐蚀性高温气氛是造成焚烧厂高额维护费用的主要原因。使用热喷涂技术对部件表面进行涂层防护可明显提高传统钢材的表面耐腐蚀性能。电弧喷涂由于其易于操作性和低成本,已成为最为成熟的技术之一。要得到可观的腐蚀防护能力,涂层必须有很高的致密度。因此,电弧喷涂必须做出适当调整以适应垃圾焚烧厂的特殊需求。虽然镍基合金和钴基合金代表了当今腐蚀防护的技术水平,但是这些合金非常昂贵。属于同一系列的铁基合金将成为一种经济效益更为可观的防腐蚀材料。最近的研究表明,与铁铬基合金和镍铬基合金相比,铁基合金中加入硅后其耐腐蚀性能得到显著提高。鉴于这一原因,本文开展了对不同成分的铁-铬-硅系合金的研究,重点讨论了该合金的最新研究结果。     

铁基合金粉末中碳化硼添加量对喷焊层性能的影响

为了提高铁基合金喷焊层的硬度与耐磨性,在铁基合金粉末中加入不同含量的碳化硼,采取火焰喷焊技术在42CrMo合金钢表面制备四种复合粉末喷焊层,然后用光学显微镜对喷焊层的显微组织进行分析,利用自动转塔显微硬度计、磨粒磨损试验机测定了喷焊层的显微硬度和耐磨性。实验结果表明:铁基喷焊层与基体形成了良好的冶金结合,涂层主要由细小的树枝晶及鱼骨状共晶组织组成;B4C的加入可显著提高喷焊层的硬度和耐磨性,细化组织,随着B4C含量的增加,喷焊层的硬度和耐磨性呈现先增加,后降低的趋势,当B4C含量为2%时,喷焊层的硬度和耐磨性最好。     

烧结熔覆钢表面镍基合金涂层的组织和性能

采用Ni25、Ni45、Ni60合金粉末通过烧结熔覆法在45钢表面制备出不同成分的镍基合金涂层。通过金相显微镜观察和X射线衍射分析等手段对合金涂层的组织形貌、相组成和界面结构进行研究,并对涂层显微硬度进行了测试。结果表明:通过烧结熔覆可以在45钢表面获得较为致密的镍基合金涂层。Ni25合金涂层组织主要为比较粗大的γ-(Ni, Fe)奥氏体以及少量的Cr₂₃C₆碳化物相;Ni45和Ni60合金涂层中除了γ-(Ni, Fe)奥氏体和Cr₂₃C₆碳化物之外,还出现了CrB硼化物。不同成分镍基合金涂层与45钢基体在界面处均形成了良好的冶金结合。当烧结温度1100 ℃、保温时间15 min时,涂层微观组织致密,硬质相颗粒尺寸较小,分布均匀。Ni60合金涂层的硬度最高,约为HV 735;Ni45合金涂层次之,约为HV 534;Ni25合金涂层硬度最低,只有HV 236。     

稀土和铬对铁基自熔合金喷涂层抗氧化性能的影响

本研究着眼于用稀土对价格低廉的铁基自熔合金粉末进行改性,以提高其抗高温氧化性能。结果表明,稀土的添加大大提高了合金涂层的高温抗氧化性能,具有较大的应用前景。同时分析了稀土提高抗氧化性的机理,认为稀土的添加改变了合金氧化过程的扩散动力学,从而改变氧化膜的形貌与粘附性,提高抗氧化能力。单纯增加铁基合金中铬的含量对合金的抗氧化性影响不明显。     

Cu对镍基合金热态磨损能力的增强作用

采用粉末烧结技术制备添加不同含量Cu粉的镍基合金。利用金相显微镜、SEM、XRD等仪器对合金的组织进行分析,并对其硬度、耐磨性进行研究,利用MMW-1型万能摩擦磨损试验机对合金在不同热态时的磨损进行测试。结果表明:向Ni基合金中添加微量的Cu可细化镍基合金的晶粒,能生成Ni Cu相和Cr Cu相并牢靠镶嵌在基体中,起润滑作用,改善镍基合金的磨损性能,当Cu含量为1%时镍基合金性能最优。     

一种CoNi基雾化粉末制备及涂层性能

本文主要研究了一种CoNi基合金粉末的制备工艺及喷涂后相关涂层的性能。用XRD、SEM、EDS分别测定了合金、粉末、涂层的相组成和表面形貌。结果表明合金组织为枝晶状,无明显的元素偏析;合金粉末呈类球形;涂层显微硬度450HV0.3,涂层结合强度为50MPa。     

等离子熔覆Fe-Ni基合金导辊组织结构及失效分析

采用等离子熔覆技术将Fe-Ni基高温耐磨合金粉末熔覆到45#圆钢上,制备了Fe-Ni基合金导辊.采用扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪研究了Fe-Ni基合金涂层的组织结构和Fe-Ni基合金导辊的表面失效情况.结果表明:Fe-Ni基高温耐磨涂层组织形态良好,由涂层与基体的结合界面处到涂层的上部其组织由平面晶向树枝晶转变;γ-(Fe,Ni)的含量在涂层中按底部—中部—上部的方向依次降低,而(Cr,Fe)7C3的分布正好相反;Fe-Ni基合金导辊的失效机制为热疲劳开裂和磨粒磨损.     

混合稀土阻燃镁合金AZ91D的腐蚀性能分析

利用静态失重法、极化曲线研究了AZ91D-0.1%RE镁合金在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明,加入0.1%RE提高了镁合金的平衡电位和腐蚀电位,降低腐蚀电流,从而显著降低合金的腐蚀速度。     

Dependence of Corrosion Resistance for Aluminum Alloys with Composition Increased Impurity Content

Metallurgist - The effect of the main impurities, added separately to an alloy, on aluminum-magnesium alloy corrosion resistance, and also in combination on the corrosion properties of secondary...     

铌元素加入方式对R60705铸锭生产工艺的影响

通过试验,对比Nb元素以ZrNb22、铌屑、铌粉三种加入方式及布料方式对R60705铸锭熔炼的影响。结果表明:铌元素以ZrNb22中间合金混料的形式加入时,ZrNb22中间合金密度与锆相近,易于熔化,但在实际生产中该合金压制的电极块致密度差且疏松,不利于电极的焊接,易造成熔炼中断;当铌元素以铌屑混料的形式加入时,电极块相对致密,其破碎过程相对繁琐,不利于生产;铌粉以混料的形式加入时,熔炼过程中容易形成冶金缺陷,将铌粉以合金包的形式放置电极块中可以有效地解决铌粉直接落入熔池形成冶金缺陷的风险。     

环式烧结机新型炉篦条的开发与应用

环式烧结机炉箅条主要失效形式是烧蚀和折断。为了提高炉箅条的强度和耐腐蚀性能 ,对其成分进行优化设计 ,添加 Ni,Mo,V,等合金元素 ,开发了新型耐热、高韧、高强炉箅条。与耐热球铁件相比 ,高铬合金箅条的使用寿命提高了 3倍 ,成本降低了 2 0 %以上 ,而且减少了停机次数 ,减轻了工人劳动强度     

机械合金化制备Mg-Fe超腐蚀合金

以纯Mg、Fe粉末为原料,用机械合金化法制备了Mg-10%Fe超腐蚀合金,用自制的测试装置对合金在NaCl溶液中腐蚀反应的放热、析氢进行测试分析;并用XRD、SEM及EDS对合金进行了成分及显微形貌研究。由于较好的冷焊合,球磨40 min的合金,最有利于形成快速腐蚀的原电池,该合金在NaCl溶液中腐蚀反应的放热、析氢量最大。     

新型耐腐蚀加热管用不锈钢组织和性能

电热水器用不锈钢材料主要有310S、840等,在使用过程结垢后,容易造成加热管的腐蚀失效。为了解决此问题,针对加热管的服役环境,在310S成分基础上,添加Mo元素,并优化调整了其他合金成分,开发了新型耐腐蚀加热管用不锈钢新材料。研究了新型加热管不锈钢热轧固溶酸洗态的微观组织、力学性能和耐腐蚀性能,并与310S做了对比。利用Thermo-Calc热力学软件分析了新材料在平衡条件下合金组织随温度的变化规律,在900 ℃左右开始析出σ相,但数量不多。在与310S相同轧制规程和热处理规程条件下,新型材料热轧固溶酸洗态的抗拉强度(R_m)、屈服强度(Rp0.2)、伸长率平均值分别为611 MPa、286 MPa、52.8%,强度整体略高于310S,但差别不大,伸长率略低于310S。新材料晶粒度为5.5级,部分区域7级,晶粒度略大于310S,整体上差别不大。新材料和310S平均点腐蚀速率分别为0.49 g/(m2·h)、1.37 g/(m2·h),可见新材料的耐点腐蚀性能明显优于310S。     

Mg-Al-Pb-Ga-Y海水电池用镁阳极的 成分优化和电化学性能

采用熔炼法制备了一系列Mg-Al-Pb-Ga-0.9Y海水电池用镁合金阳极材料.利用金相显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和电化学测试等方法研究了Pb、Ga元素对合金组织和电化学性能的影响.结果表明, 合金的放电电压随Pb含量增加而提高. Pb含量（指质量分数，下同）为5%且Ga的添加量为1%时, 对放电电压的提升效果达到最优，合金在20 mA/cm2和100 mA/cm2电流密度下放电均有较大的放电电压.成分为Mg-3Al-5Pb-1Ga-0.9Y的镁阳极具有更优异的综合性能, 其放电电位最负, 在电流密度为20 mA/cm2和100 mA/cm2下的工作电位分别为-1.723 V和-1.680 V；合金的自腐蚀速率较低, 腐蚀电流密度为5.1164×10-5 A/cm2.      

高Ta钛合金在沸腾硝酸中的腐蚀行为

对高Ta含量钛合金Ti-32Ta在8 mol/L沸腾硝酸溶液中进行了全浸腐蚀实验,研究了Ti-32Ta合金在沸腾硝酸中的腐蚀行为。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线衍射光电子能谱(XPS)等分析方法对钛合金腐蚀表面的钝化膜进行了成分、组织结构及合金价态分析。结果表明:Ti-32Ta合金在沸腾硝酸溶液中呈现均匀腐蚀行为,在介质中通入一定流量的新鲜空气对合金稳定腐蚀阶段的腐蚀速率影响不大。与Ti-6Ta合金相比,Ti-32Ta合金腐蚀后形成的钝化膜更薄更致密,耐蚀性能更好。两种合金腐蚀钝化膜中Ti和Ta的价态组成相同,Ti-32Ta合金腐蚀表面Ta及Ta2O5的含量高于Ti-6Ta合金腐蚀表面。     

BT80SS抗H2S腐蚀石油套管的研制

根据化学元素对H2S应力腐蚀的影响,选用C,Mn,Cr和Mo为合金元素,控制S和P等有害元素的含量,同时加入RE;根据钢管的组织对抗H2S应力腐蚀的影响,采用淬火后高温回火的热处理制度,生产出了具有自主知识产权的抗H2S套管,该产品具有良好的耐H2S腐蚀性能。     

高强耐磨黄铜的研究现状

黄铜作为铜合金产品中重要合金之一,具有优良的力学性能、耐腐蚀性能及冷热加工性能等.通过在该合金中添加少量的合金元素如锰、铝、铁等,可以明显提高合金的强度和耐磨性能,广泛应用于工业生产中对强度和耐磨性能要求很高的精密制造行业.文章综述了高强耐磨黄铜的国内外研究现状及主要的性能特点,并从合金的组织结构、第二相的分布、热处理工艺等方面对影响其性能的主要因素进行了较为深入的探讨,最后对其发展前景提出了几点展望.