园林钢护栏的表面镀层与耐蚀性能研究

对园林钢护栏进行表面热浸镀铝处理,观察热浸镀层的表面和截面形貌,研究扩散退火对镀层形貌、物相、成分和耐腐蚀性能的影响。结果表明,扩散退火前钢护栏表面镀层较为致密、均匀,镀层与基体界面结合良好,未发现有显微裂纹或者孔洞缺陷,外表层为富Al层,次表层为Fe-Al合金层。扩散退火后,表面镀层发生了Fe、Al元素的扩散,镀层表层的氧化物为Al_2O_3,而镀层内层主要为FeAl。经过扩散退火处理后,镀层的耐腐蚀性能明显提高。     

Mn、Ti对热浸镀Zn-5Al合金镀层组织与耐蚀性的影响

采用扫描电镜(SEM),能谱仪(EDS)、电化学测试等手段研究了Mn、Ti对热浸镀Zn-5Al合金镀层组织与耐蚀性的影响。结果表明:Zn-5Al-0.2Mn和Zn-5Al-0.15Ti合金镀层的腐蚀速率分别为Zn-5Al合金镀层的44.8%和39%;在Zn-5Al合金镀层中添加Mn、Ti,促进了Al在过渡区的集聚,使含Fe2Al5过渡层的厚度增大;添加Mn使Zn-5Al合金镀层中的共晶组织细化,而添加Ti则使共晶组织粗化,但此时共晶Al相已与钢基体连续融合;Zn-5Al-0.2Mn和Zn-5Al-0.15Ti合金镀层的自腐蚀电流密度均比Zn-5Al合金镀层的小,具有更好的耐蚀性。     

Al-Mn中间合金对Mg-Al-Pb-Mn合金组织和电化学性能的影响(英文)

Mg-Al-Pb合金是一种新开发的海水激活电池材料。采用熔炼浇注法制备Mg-6Al-5Pb-0.5Mn系列合金和Mg-6Al-5Pb合金。其中,Mg-6Al-5Pb-0.5Mn系列合金是以Al-15%Mn、Al-30%Mn和Al-50%Mn中间合金为添加剂制备的。采用金相显微镜和扫描电子显微镜表征其组织,采用电化学方法、析氢法和失重法研究其性能。结果表明:以Al-50%Mn中间合金为添加剂制备的Mg-6Al-5Pb-0.5Mn合金具有最负的放电电位(-1.66 V),最小的腐蚀电流密度(7μm/cm2)和自腐蚀速率(0.51 mg·h-1·cm-2)。这可能是因为Al11Mn4相的存在,不仅有利于腐蚀产物的脱落和增大电化学反应面积,而且也提高电化学活性。     

Al2O3颗粒增强Al-0.97%Mn复合材料组织性能研究

通过搅拌法加入Al2O3颗粒制备颗粒增强Al-0.97%Mn复合材料,并在组织、力学性能及磨损性能等方面分别与Al-0.9%Mn合金作对比.结果表明,Al-0.97%Mn复合材料的硬度明显高于Al-0.9%Mn合金并保留了良好的塑性;在低速干滑动摩擦磨损条件下,随着载荷增加,Al-0.9%Mn合金的磨损失重速度比Al-0.97%Mn复合材料快得多.     

碳钢表面热浸镀铝锰合金层磨粒磨损性能研究

采用热浸镀工艺方法,在碳钢表面获得Al-Mn合金镀层。利用动载磨料磨损试验机对Al-Mn合金镀层的磨粒磨损性能进行研究。结果表明:铝锰合金镀层是由Al、Fe Al3、Fe2Al5和Mn Al6相组成。随磨损时间的延长,Al-Mn合金镀层磨损失重逐渐减小,当磨损时间超过50h后,磨损失重基本保持不变,且远低于未浸镀的Q235钢和纯铝镀层。合金镀层的磨损失重随含锰量的增加而减少,当磨损100 h后,Al-13wt%Mn合金镀层的磨损失重为Q235钢的45%,是纯铝镀层的35%。     

不锈钢热浸镀铝抗高温氧化性能研究

用X射线衍射仪（XRD）、电子探针（EPMA）分析高温氧化腐蚀等方法，对1Cr13不锈钢热浸镀稀土铝合金（Al-6%Si-4%RE)的镀层组织结构与性能进行了研究，结果表明，在高温长时间保温过程中热浸镀层与基体金属相互扩散形成了热力学稳定的Al2O3,Cr2O3氧化膜，使该钢获得优良的抗高温氧化腐蚀性能。经热浸镀铝后，镀层具有良好的抗高温氧化腐蚀性能。     

第三代汽车钢表面合金镀层的性能

采用热浸镀方法在第三代汽车钢表面制备了3种不同组分的合金镀层,研究了Al含量和Si元素添加对合金镀层物相组成、显微组织、显微硬度、耐腐蚀性能的影响。结果表明:Zn-0.6Al-1.6Mg、Zn-1.8Al-1.6Mg和Zn-1.8Al-1.6Mg-0.25Si合金镀层的主要物相都为Zn、Al和MgZn_2,在Zn-1.8Al-1.6Mg-0.25Si合金镀层中还出现了黑色的针状Mg_2Si相,增加Al含量和添加Si元素后,合金镀层的晶粒更加细小、组织均匀性提高;Zn-0.6Al-1.6Mg、Zn-1.8Al-1.6Mg和Zn-1.8Al-1.6Mg-0.25Si合金镀层的显微硬度分别为164.5、186.1、195.4 HV,不同组分的合金镀层的耐腐蚀性能从高至低顺序为Zn-1.8Al-1.6Mg-0.25SiZn-1.8Al-1.6MgZn-0.6Al-1.6Mg,在合金镀层中增加Al含量或者添加Si元素都有助于提升合金镀层的显微硬度和耐腐蚀性能。     

扩散退火对热浸镀铝层组织与抗高温氧化性的影响

借助X射线衍射仪(XRD)和环境扫描电镜(SEM/EDAX)对45钢热浸镀铝镀层及其扩散退火处理后的微观组织进行了研究.结果表明,热浸镀铝镀层由铝层和扩散层组成,外层铝层中主要成分为Al和FeAl3,内层扩散层中则主要为Fe2Al5和FeAl3等.扩散退火处理后镀层亦由内外两层组成,外层成分主要为Fe2Al5,内层则主要为FeAl.通过静态氧化增重法研究了45钢热浸镀铝扩散退火后的抗高温氧化性能,结果表明其抗高温氧化性好于未经扩散处理试样,显著优于45钢基体.     

Ti-6Al-4V合金表面NiCrAlY/Al复合涂层的抗高温腐蚀性能

采用多弧离子镀技术在Ti-6Al-4V合金基底表面依次沉积Al层和NiCrAlY涂层,对比研究Ti-6Al-4V合金和NiCrAlY/Al复合涂层在高温腐蚀 (500 ℃, 30 h) 过程中微观组织结构变化及其抗高温腐蚀性能。经测定,NiCrAlY/Al复合涂层中Al层的厚度约为270 nm,NiCrAlY涂层的厚度约为3.8 μm。高温腐蚀测试结果显示,Ti-6Al-4V合金表面出现点蚀,腐蚀区域出现大量裂纹,表明合金发生严重的高温腐蚀。表面沉积NiCrAlY/Al复合涂层的Ti-6Al-4V合金经高温腐蚀后表面依然完整,未产生明显裂纹和涂层脱落。经分析,NiCrAlY/Al复合涂层在高温腐蚀过程中表面可自形成厚度约为43 nm的Al₂O₃和Cr₂O₃,连续且致密的薄氧化膜可在高温下阻隔氧气向钛合金内部的侵蚀,从而显著提高基底合金的抗高温腐蚀性能。     

22MnB5热成形钢奥氏体化时热镀Al-10%Si镀层组织的演化

利用SEM观察了22Mn B5钢在900℃不同奥氏体化时间下,热镀Al-10%Si(质量分数)镀层的微观组织变化情况,利用EDS和GD-OES分析了奥氏体化后热镀Al-10%Si镀层的元素分布。结果表明,22Mn B5钢奥氏体化前,热镀Al-10%Si镀层主要由纯Al、纯Si和二者共晶反应形成的金属间化合物Fe_2SiAl_7组成,在Fe_2SiAl_7和钢基体之间存在一层薄薄的由Fe2Al5和FeAl_3组成的化合物层。900℃奥氏体化后,热镀Al-10%Si镀层中的三元共晶相Al+Si+t6逐渐转变为三元Al-Fe-Si或二元Fe-Al金属间化合物。奥氏体化时间为2 min时,镀层由Fe_2SiAl_7、Fe_2Al_5和FeAl_2组成;奥氏体化时间为5 min时,镀层由FeAl_2、Fe_2SiAl_2和Fe_5SiAl_4组成;奥氏体化时间为8 min时,镀层由FeAl_2和Fe5Si Al4组成。由于Fe_2SiAl_2和镀层/钢基体界面扩散层中Al原子的扩散系数远大于Fe原子,导致从镀层向钢基体晶界及晶粒内扩散并与之反应所消耗Al原子的量远大于从钢基体扩散到镀层中的Fe原子量,从钢基体中流入到镀层中的空位数量远大于从镀层中流入到钢基体中的空位数量。原子的不平衡扩散及镀层/钢基体界面空位数量的富余使得扩散反应层与镀层的交界区域形成了Kirkendall空洞。22MnB5钢奥氏体化时,热镀Al-10%Si镀层表面形成一层稳定的Al_2O_3氧化膜,镀层的高温氧化现象非常有限,热镀Al-10%Si镀层可以作为22MnB5钢热成形时的保护层。但热镀Al-10%Si镀层扩散过程中产生的脆性金属间化合物因高温塑性不足而导致镀层中产生大量垂直于镀层/钢基体界面并贯穿整个镀层的微裂纹,从而影响镀层的防护性能。     

Al和Si对热浸Zn-Al-Mg合金镀层组织和耐腐蚀性的影响

采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪、透射电子显微镜、全浸腐蚀及中性盐雾腐蚀试验等方法,对比研究Zn-0.5Al-1.5Mg、Zn-2Al-1.5Mg和Zn-2Al-1.5Mg-0.3Si(质量分数,%)合金镀层的组织与性能,探讨Al和Si对热浸Zn-Al-Mg合金镀层组织和耐腐蚀性能的影响。结果表明:三合金镀层的组成相是Zn相、Al相和Mg Zn2相;Zn-0.5Al-1.5Mg合金镀层由块状富Zn相和晶界Zn+MgZ n2二元共晶组织组成,Zn-2Al-1.5Mg合金镀层由块状富Zn相和晶界Zn+Al+MgZ n2三元共晶组织组成,Zn-2Al-1.5Mg-0.3Si合金镀层由块状富Zn相、晶界Zn+Al+Mg Zn2三元共晶组织和针状相Mg2Si组成;Al、Mg和Si主要分布在晶界,Al和Si有细化镀层晶粒作用,添加Si能提高Zn-Al-Mg合金镀层的耐腐蚀性能。     

不同冲蚀速度下过共晶Al-Mn合金及复合材料冲蚀磨损性能的研究

采用MSN型冲蚀磨损试验机,在3.5 m/s及7m/s线速度及四种磨粒粒度下,对Al-2.86％Mn合金及Al2O3颗粒增强A1-2.77％Mn复合材料进行冲蚀磨损对比试验,分析试样材料的组织特征及冲蚀磨损后的磨痕形貌.结果表明:Al-2.86％Mn合金的主要成分是Al-Mn化合物(MnAl6和Al11Mn4)和Mn在Al中的固溶体,复合材料是在此基础上分布着Al2O3颗粒.材料的磨损失重率随冲蚀速度的变大明显增加;在相同速度下二者的冲蚀磨损程度随着磨粒粒度的增大呈先增大后减小的趋势,且峰值随着速度的变大向粒度增大的方向偏移;在相同试验参数下Al-2.77％Mn复合材料的抗冲蚀磨损性能要优于Al-2.86％Mn合金.     

Al和RE对Zn-Al合金镀层组织和耐蚀性的影响

采用烘干溶剂法在Q235钢表面获得Zn-(0.02~5)%Al和Zn-5%Al-0.05%RE(质量分数)合金镀层,用光学显微镜和扫描电镜观察合金镀层的宏观形貌和表面、断面组织形貌,用能谱仪分析合金镀层的合金元素分布,分别用中性盐雾实验和全浸腐蚀实验研究合金镀层的耐腐蚀性能。结果表明,锌浴中Al的质量分数为0.02%时,Zn-Al合金镀层的光亮度最好,随着Al含量增加光亮度下降;Zn-Al基合金镀层中,从外层的η相到接近钢基体的T相中,Zn含量逐渐减少,Fe和Al含量逐渐增加;随着镀浴中Al含量增加,热浸镀Zn-Al合金镀层的腐蚀速率减小;添加稀土元素能提高Zn-Al合金镀层的耐腐蚀性能。     

钇对Fe—Cr—Al合金在纯SO2气氛中高温腐蚀行为的影响

研究了Fe-20Cr-5Al和Fe-20Cr-5Al-0.5Y合金在1200℃,1atm纯SO_2气氛中的高温腐蚀行为。测定了腐蚀动力学曲线,观察了腐蚀产物表面,横截面和脆断断口的形貌,并分析了元素的分布,确定了腐蚀产物的相组成。结果表明,这两种合金在300小时实验周期内只发生氧化反应,没有遭受硫化腐蚀。无丫合金表面发展出双层结种氧化膜,而钇的添加使合金表面氧化膜呈单层结构,且粘着性显著改善。钇的有益作用在于对Al~(3 )在α-Al_2O_3中扩散的有效抑制作用。     

建筑用Q235钢的表面镀层与耐腐蚀性能研究

采用热浸镀方法在建筑用Q235钢面制备了55Al-43Zn-2Si镀层,研究了表面镀层的显微形貌、物相组成和耐腐蚀性能。结果表明,Q235钢板基材表面镀层较为平整,无明显凹凸,局部区域存在分散的显微凹陷或针孔;经过热浸镀处理后镀层已经覆盖Q235钢表面,表面镀层中只有Al和Zn相,且灰黑色区域是富Al相,灰白色区域为富Zn相;在Q235钢镀层腐蚀时镀层表面灰白色富Zn相优先腐蚀,随后才发生富Al相和化合物相的腐蚀,最终造成腐蚀介质渗漏而造成Q235钢基体的腐蚀破坏。     

Mg-9Al-1Zn合金的表面化学镀与性能研究

对Mg-9Al-1Zn镁合金进行了碱洗除油、无铬处理和化学镀Ni-W-P处理,研究了不同表面镀层的显微形貌、孔隙率、物相组成和耐腐蚀性能等。结果表明,当镀液中Na2CO3浓度为20 g/L时,Mg-Al-Zn合金表面镀层较为平整,镀层团簇晶粒分布均匀,各个团簇倾向于垂直表面方向生长;沉积时间为1 h的Ni-W-P镀层与基体结合良好、镀层较为致密,Ni、W和P元素在界面结合处有明显扩散和浓度梯度;Mg-9Al-1Zn合金基体、Ni-P和Ni-W-P镀层的耐腐蚀性能从大至小依次为:Ni-W-P镀层Ni-P镀层Mg-9Al-1Zn合金基体。     

Al扩散涂层对AZ91D Mg合金耐腐蚀性能的影响

通过磁控溅射Al和真空退火的方法,在AZ91DMg合金表面得到Al扩散涂层.利用XRD衍射和SEM观察表征了表面层的相组成和形貌;利用动电位极化测试研究了原始的和经表面处理的AZ91D在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为.结果表明:经上述表面处理的合金表面层结构为Mg-Al金属间化合物,自腐蚀电位提高,腐蚀电流密度减小,耐腐蚀性能提高.     

扩散铝涂层对TiAl合金高温摩擦磨损性能的影响

利用多弧离子镀技术在TiAl合金表面制备镀铝层,并进行720℃×4 h高温扩散处理。采用SEM、EDS和XRD分析了膜层的显微组织、化学成分及其相组成,测试了其显微硬度和耐磨性。结果表明:TiAl合金表面离子镀铝后,形成致密的纯铝层;经扩散处理后,膜层中纯铝相消失,形成了表面氧化层Al2O3和中间扩散层TiAl3,膜层硬度明显增加,显著提高了TiAl合金基材的抗高温摩擦磨损性能。     

预氧化处理对钛合金抗高温氧化行为的影响

研究了预氧化处理对Ti06Al-4V合金在600℃空气中高温氧化行为的影响。利用XRD和SEM对氧化层表面形貌、相组成及氧化层断面组织结构进行分析。结果表明：预氧化处理的钛合金表面形成了较为致密的Al2O3和TiO2氧化膜，在氧化试验过程中，不仅改变合金的氧化机制，合金由高温氧化时氧向内部扩散为主转变为钛原子向外扩散为主，而且明显降低了合金的氧化速率，提高了氧化膜的粘附性和抗剥落能力。     

Ni-Al涂层对Ti-22Al-26Nb合金抗氧化性能的影响

采用爆炸喷涂技术在Ti-22Al-26Nb(原子分数,％)基体上制备了Ni-68．5Al(原子分数,％)合金涂层,涂层在退火后与基体结合良好．XRD分析表明,退火后涂层主要由β-NiAl以及少量Al3Ti和Al3Nb组成．研究了Ni—Al涂层对Ti-22Al-26Nb合金在800℃静态空气中氧化性能的影响．Ti-22Al-26Nb合金氧化后主要生成了疏松多孔的TiO2,其抗高温氧化性能很差．施加Ni—Al涂层后,高温下生成了一层致密的Al2O3,氧化动力学曲线满足抛物线规律,抗氧化性能显著提高．