熔融Zn液对金属Ni腐蚀机理的影响

为了研究金属Ni在熔融锌液中的失效机理,将纯Ni金属和利用等离子喷涂技术制备的Ni涂层试件分别在530℃锌液中浸蚀不同时间,并制备得到金相试样.利用扫描电子显微镜和能谱仪观察腐蚀层的组织形貌和相成分变化,利用X射线衍射仪检测了腐蚀层中的生成相.结果表明,通过反应扩散Ni与Zn在腐蚀层以层状形式生成了不同化合物,从而逐渐消耗金属并将最终导致其失效.此外,纯Ni金属在锌液中的腐蚀速率为0.006 04 g/(cm2·h).     

HVOF喷涂Co基WC涂层的耐锌腐蚀行为

为了提高热镀锌用辊件的耐腐蚀性,试验采用超音速火焰喷涂方法制备WC-12Co涂层,研究了涂层在450 ℃锌液中的耐腐蚀性能以及失效机制.将316L/WC-12Co涂层进行液锌腐蚀,以扫描电镜能谱分析、x-射线衍射方式分析对比了未经过腐蚀试件、腐蚀5天试件、腐蚀10天试件的组织变化和相组成,结果显示涂层基体Co受液锌腐蚀生成Co与Zn化合物,引发横向裂纹,导致涂层剥落.涂层全部剥落后保护失效,使母材被液锌直接严重腐蚀,最终生成锌渣FeZn₁₃.     

氧化铝涂层在熔融锌液中的腐蚀及热震行为

为了分析陶瓷涂层的失效机制,将带有陶瓷涂层的试件放入到锌液中进行腐蚀,并与热震后的涂层试件进行比较.通过电镜照片的微观分析及x 射线衍射分析得出,腐蚀后涂层与锌液界面处生成了锌铝氧三元化合物ZnO.Al₂O₃、3ZnO.47Al₂O₃、4ZnO.11Al₂O₃等,热震后的试件则出现涂层开裂及脱落现象.对比腐蚀试验和热震试验说明,陶瓷涂层在锌液中腐蚀不足以使涂层发生失效,而热震后发生涂层开裂进而使锌液进入涂层内部直接与基体接触会造成涂层失效     

大气中熔融Zn/Al2O3陶瓷涂层界面反应机理分析

为了分析熔融Zn/Al₂O₃陶瓷涂层界面反应产物及其反应机理,在大气气氛中测定了熔融Zn/Al₂O₃陶瓷涂层的润湿角.通过扫描电镜（SEM）、x射线衍射仪（XRD）、能谱仪（EDS）等手段,分析了润湿表面及断面组织形貌、润湿后Al₂O₃陶瓷涂层表面相结构及其微区成分.结果表明：熔融Zn/Al₂O₃陶瓷涂层的润湿角较大,约为138°,随着润湿时间的延长,润湿角减小到约131°,并基本保持不变;熔融Zn/Al₂O₃陶瓷涂层在润湿过程中,界面处产生了物质迁移和成分变化,生成3ZnO47Al₂O₃、4ZnO11Al₂O₃和ZnO/Al₂O₃等类似尖晶石结构的锌铝化合物.这表明熔融Zn/Al₂O₃陶瓷涂层间发生了反应性润湿.     

可控气氛等离子喷涂陶瓷梯度涂层的组织分析

针对陶瓷梯度涂层性能优良,在大气氛围下等离子喷涂制备涂层会受到空气氧化这一情况,在可控气氛（     

锌液对低碳钢腐蚀机制的研究

分析了低碳钢在500 ℃下受不同时间的静态锌液腐蚀机制及含碳量对腐蚀过程的影响.实验表明，Fe与Zn通过反应扩散，依次形成了Г、δ₁、ζ相.且δ₁相的晶界强度低，在晶界应力和锌液腐蚀及锌液热对流冲击的共同作用下易于开裂而脱落到锌液中去.此外，含碳量越高，δ₁相层越厚，腐蚀越快.在反应过程中，Fe原子一方面通过化合物层溶解于锌液中，另一方面，δ₁相颗粒脱落到锌液中而消耗，腐蚀量为两者的总和.     

NiCoCrAlY/Al_2O_3-13%TiO_2复合涂层的耐锌铝腐蚀性

为了解决热镀锌铝工艺中沉没辊受到熔融锌铝液腐蚀的问题,采用超音速火焰喷涂技术在316L基体上制备了NiCoCrAlY粘结层,并利用等离子喷涂技术制备了NiCoCrAlY/Al_2O_3-13%TiO_2复合涂层.结果表明,复合涂层界面处的热膨胀系数突变减缓,使得界面处的应力集中减少,从而对裂纹扩展起到延缓和抑制作用,因而复合涂层的抗裂性能增强.复合涂层在锌铝液中的使用寿命可以达到9 d,高于传统Al_2O_3-13%TiO_2涂层.复合涂层的结合强度也高于传统Al_2O_3-13%TiO_2涂层,但复合涂层的最终失效形式依然是由两种材料的热胀系数不匹配所导致的涂层开裂.     

液锌对金属的腐蚀及其对策

根据液锌对铁的腐蚀机理,研究了钢铁中硅、碳含量对其抗液锌腐蚀能力的影响．发现硅、碳是促进钢铁熔蚀的元素,即随着钢中硅、碳含量的升高,其耐液锌腐蚀能力下降．并通过大量实验得出：渗硼层具有良好的耐液锌腐蚀性能,可作为液锌与铁表面接触的良好隔离层．为减少和防止液锌对铁的融蚀,作为热镀锌的工艺装备应选择低硅、低碳钢,较低的锌液温度,或对热镀锌的工艺装备进行渗硼处理．     

Al2O3/SiC纳米复合陶瓷中SiC粉料的氧化现象

为验证在空气环境中，烧结Al₂O₃/SiC纳米复合陶瓷过程是否出现纳米SiC粉料的氧化现象，以及氧化后纳米陶瓷性能的变化规律，分别采用了常压氩气保护烧结和常压空气环境中烧结两种工艺，制备了Al₂O₃/SiC纳米复合陶瓷.经检测，前者性能优异，其相对密度为9882%，抗弯强度为489 MPa，断裂韧性达6.67 MPa·m^1/2；而后者性能大幅度降低，经x-ray检测发现，烧结后样品中SiC衍射峰消失，即纳米SiC严重氧化；同时发现随纳米SiC粒径的减小及含量增加，氧化现象加剧，性能更加变差.借助断口的SEM图像对烧结过程SiC粉料氧化机理进行分析，发现：碳化硅已经分解为CO₂和SiO₂，前者以气体形式挥发并在陶瓷体内留下气孔，而后者以玻璃相形态存在于晶界中.     

NiCr-Cr3C2 陶瓷涂层在锌铝腐蚀中的失效分析

运用超音速火焰喷涂技术在304不锈钢沉浸辊上喷涂NiCr-Cr₃C₂ 陶瓷涂层。将制备后的试样置于600℃铝质量分数为55%的熔融锌铝混合液中,并分析涂层在其中的腐蚀机理和失效过程。采用SEM 观察了原始粉末的形态并对涂层被腐蚀前后的形貌进行对比观察,采用EDS检测了NiCr-Cr₃C₂ 粉末的原始构成以及涂层被腐蚀后其中的元素变化。结果表明,NiCr-Cr₃C₂ 陶瓷涂层的孔隙率为2.9%,平均结合强度为82.76MPa,显微维氏硬度的平均值为1078.67HV。NiCr-Cr₃C₂ 陶瓷涂层在被沉浸1d后,在涂层中发现了元素构成的变化且有层次区分,NiCr-Cr3C2 涂层失效原因是Ni-Cr基体被Zn溶解,导致了涂层溃散,涂层中的Cr₃C₂也同时失去保护作用,并漂移到Zn-Al熔体中。     

覆层的耐液态锌腐蚀性能研究

采用膏剂法硼钒共渗，通过正交实验，经金相分析及显微硬度测试，确定最佳膏剂配方和最佳共渗工艺，得到连续致密，与基体结合较为紧密的渗层组织．所获覆层与液态锌不润蚀，静态腐蚀实验结果表明，该覆层具有优良的耐液态锌腐蚀性能．     

熟料溶出二次反应过程中Al_2O_3损失动力学机理

为了分析熟料溶出过程的二次反应机理,对该过程中Al2O3损失动力学进行了详细的研究.采用DY8型低压群釜进行熟料溶出实验,分别用EDTA容量法和硅钼蓝比色法分析溶液中Al2O3和SiO2的质量浓度.根据给出的动力学方程,得到铝酸钠溶液中Al2O3、Na2CO3和NaOH质量浓度对该反应的级数分别为0.94、0.03和0.14.该结果表明,导致SiO2进入铝酸钠溶液和由此带来的Al2O3损失主要是熟料中硅酸钙与NaAl(OH)4相互作用的结果,而NaOH和Na2CO3的贡献则相对较小.在此结论的指导下进行了熟料高浓度溶出实验,实验结果表明,合理地调控影响因素可使熟料高浓度溶出过程二次反应得到有效控制.     

基于能量密度的工程陶瓷特种加工去除机制

为了揭示工程陶瓷材料在加工过程中的材料去除机制,对几种典型陶瓷特种加工技术的能量密度进行了研究.以激光加工、辅助电极法电火花加工、高压磨料水射流加工、引弧微爆炸加工4种工程陶瓷加工技术为研究对象,对加工过程中的能量密度进行了定量计算.计算结果表明,激光、辅助电极法电火花加工是通过高密度热能作用于陶瓷表面时产生的高温烧蚀作用去除材料,高压磨料水射流加工是通过具有高密度冲量的磨粒对材料的冲蚀作用去除材料,而引弧微爆炸加工去除材料可以归因于高能量密度的烧蚀和冲蚀协同作用.研究结果表明:实现陶瓷材料去除最根本的原因是加工过程中产生的高能量密度.     

碳、硅含量对碳钢锌腐蚀层形态的影响

为了研究熔锌对钢铁的腐蚀机制,以及钢铁中硅、碳含量对锌蚀行为的影响,采用扫描电子显微镜及EDS能谱仪对不同碳、硅含量的钢在熔锌中形成的腐蚀层进行组织形貌观察及相结构分析.结果表明：当钢中硅含量较高时,腐蚀层中Г相消失,δ相变薄,在δ/ζ相之间出现FeSi、ζ和液锌的混合相区.钢中硅的存在导致ζ相分解、破碎,形成FeSi、ζ和液锌的混合相区,使铁锌反应速度加快,腐蚀层组织出现异常.钢中碳的存在也对锌蚀有一定的促进作用.     

等离子堆焊原位合成WC增强Ni基合金改性层

为了进一步提高Ni基合金的耐磨性能,采用等离子堆焊技术在304L奥氏体不锈钢表面原位合成WC增强Ni基合金改性层.利用光学显微镜、扫描电子显微镜和能谱仪、X射线衍射仪、显微硬度计及销-盘磨损试验机等设备对改性层的显微组织、成分、显微硬度及摩擦磨损性能进行研究.结果表明:当Ni基合金改性层中直接加入WC颗粒时,WC颗粒出现"沉底"现象,改性层组织不均匀,而通过原位反应合成的WC相呈块状弥散分布于整个改性层,加入适量的氧化钇后,改性层组织变得细小致密,WC增强相的形态、尺寸和分布等均发生了变化,改性层硬度显著提高,耐磨性提高了2倍以上.     

Influence of oxides on high velocity arc sprayed Fe-Al/Cr_3C_2 composite coatings

1INTRODUCTION Arcspraying(AS)isatechniquethatthemet alisheatedtodropletsbyanelectricarcandthensprayedontosubstratesbythecompressedair. Highvelocityarcspraying(HVAS)technologyisdevelopedonthebasisofAS.Aspecialtubede signedaccordingtotheprincipleofaerodynamicsis mountedattheexitofcompressedair.Theveloci tyanddistributionofmelteddropletsbecomehigh erandmoreuniform,respectively.Asaresult,acoatingwithlowporosity(2%)andhighdensity andbondstrengthcanbeobtained[15].Fe Alin termetalliccompound…