一、0Cr19Ni9涂层及涂层开裂处抗蚀行为研究(论文文献综述)
何科[1](2020)在《固—液复合铸造法制备电弧喷涂Al/AZ91D双金属材料的组织及性能研究》文中研究表明镁合金在浇注成型之后可对其进行电弧喷涂处理以提升表面耐腐蚀性,然而涂层与基体结合强度不高、复杂形状难以喷涂等问题制约了该方法进一步的广泛应用。目前,固-液复合铸造工艺被广泛应用于异种金属之间的结合,逐渐成为研究的热点之一。本文融合了固-液双金属复合铸造和电弧喷涂两种工艺各自的优势,将AZ91D熔体浇注到表面通过电弧喷涂沉积了一层Al涂层或Al/Zn双涂层的金属型模具内,分别制备了不具有中间Zn层和具有中间Zn层的电弧喷涂Al/AZ91D双金属材料,旨在提升Al涂层和镁合金基体之间结合强度。通过XRD、SEM、EDS、TEM、EBSD、显微硬度和剪切强度测试等表征手段,结合铸造模拟(Any Casting)和热力学模拟(MATLAB)的计算结果,分别研究了界面粗糙度、浇注温度和中间金属层等因素对于电弧喷涂Al/AZ91D双金属材料界面显微组织和结合强度的影响,分析和探讨了界面组织的形成过程和生长机制。主要结论如下:(1)电弧喷涂Al/AZ91D双金属材料的热力学模型结果显示,随着浇注温度的不断提高,Al-Mg二元熔体的吉布斯自由能、化学势都不断的降低。随着Al的摩尔分数的提高,Al和Mg元素的化学势也都逐渐降低,Al原子有富集的倾向,而Mg原子有向Al富集区域扩散的强烈趋势。综合考虑Al-Mg-Zn三元系统热力学模型结果,预测Zn在理论上能够通过其他化合物的形成起到抑制Al-Mg金属间化合物生成的作用。(2)电弧喷涂Al/AZ91D双金属材料扩散反应区可以分为三层,分别由(Al12Mg17+δ-Mg)共晶组织、Al12Mg17和Al3Mg2构成。相比于涂层经打磨的双金属组织,涂层未经打磨的电弧喷涂Al/AZ91D双金属材料扩散反应区更大更深,包含了更多的Al12Mg17和Al3Mg2金属间化合物。由于Al、Mg和O三种元素的不均匀分布和不同比例的组合,(Al12Mg17+δ-Mg)共晶组织呈现出羽毛状、蜂窝状、放射状和树枝状四种不同的形态,硬度也在66 HV到144 HV之间变化。与涂层未经打磨的双金属组织相比,涂层经打磨的电弧喷涂Al/AZ91D双金属材料有更高的耐蚀性和抗剪强度。剪切试验结果也表明,由于冶金结合和化学结合的存在,铸态AZ91D镁合金和电弧喷涂铝层之间的结合强度增大,这说明采用固-液复合铸造(SLCC)技术可以改善铸态AZ91D和电弧喷涂Al涂层之间的结合。(3)采用固-液复合铸造(SLCC)技术,在浇注温度不低于963 K时,在电弧喷涂Al/AZ91D双金属材料中可以获得一个明显的扩散反应区。而当浇注温度为933 K时,在AZ91D镁合金和电弧喷涂铝层之间形成了一个由铝、氧化铝和Mg Al2O4组成的混合区。当浇注温度从963 K增加到1023 K时,主要由Al-Mg金属间化合物构成的扩散反应区面积逐渐增加,且扩散反应区中的γ-Al12Mg17金属间化合物有朝向AZ91D基体生长的趋势。Al/AZ91D双金属扩散反应区内组织的显微硬度大于AZ91D基体和电弧喷涂Al涂层。浇注温度为993 K时,电弧喷涂Al/AZ91D双金属材料的扩散反应区中最小,且扩散反应区没有未发生转化的Al颗粒和线状的Mg Al2O4化合物,此时试样的剪切强度最高,约为24.60 MPa。此外,更高的浇注温度导致扩散反应区向两边的扩展进一步增加了脆性断裂发生的可能性,因此过度的升高浇注温度,并不能提高铸态AZ91D镁合金与电弧喷涂Al涂层之间的结合强度。(4)在适当的电弧喷涂Zn时间和Al/Zn双涂层预热处理时间下,电弧喷涂Al/AZ91D双金属材料的扩散反应区的组织构成可以分为两类:一种由(α-Mg+Al5Mg11Zn4)和(α-Al+Mg32(Al,Zn)49)两层组织构成,另一种由(α-Mg+Al5Mg11Zn4)、(Mg Zn2(大量)+β-Zn)和(β-Zn(大量)+Mg Zn2)三层组织构成。Zn涂层过厚、Al/Zn双涂层预热处理时间过长和过短,界面处都可能会有裂纹产生。扩散反应区中存在最多的(α-Mg+Al5Mg11Zn4)组织,其平均硬度值为188 HV。而Mg Zn2金属间化合物区域的平均硬度值达到了327 HV。相对于AZ91D基体和电弧喷涂Al涂层,扩散反应区的硬度值维持在较高的水平,而在靠近涂层的一层,Zn固溶体的增多会降低扩散反应区的硬度值。以Zn作中间金属层的电弧喷涂Al/AZ91D双金属材料的断裂大多数发生于(α-Mg+Al5Mg11Zn4)组织处,并且呈现出少量塑性断裂的特征。在电弧喷涂Zn时间为30 s,Al/Zn双涂层预热处理时间为6 h时,组织中Zn固溶体作为第二相弥散分布在Mg Zn2金属间化合物的结构将电弧喷涂Al/AZ91D双金属材料的剪切强度提高到了31.73 MPa。
罗大卫[2](2018)在《42CrMoA钢表面等离子熔覆TiC/Ni复合涂层的制备和性能研究》文中研究表明随着近年来我国船舶工业的快速发展,船舶零部件的修复与再制造逐步成为一项热门研究课题。曲轴作为船舶轮机的重要零部件之一,在运行过程中容易发生表面的磨损等材料失效问题,对此需要采用适当的材料表面工程技术对受损船舶轮机曲轴进行修复。相较于其他材料表面工程技术,等离子熔覆具有适用范围宽、成本低、可靠性好、制备得到的涂层质量高等诸多优点。因此针对船舶轮机曲轴表面的修复与再制造,等离子熔覆不仅具备一定的理论研究价值,还具有广阔的工程应用发展前景。本论文以Ni60A粉末作为涂层金属基,设计[Ti+C]和[Ti+Cr3C2]两组粉末体系原位合成TiC陶瓷相,在船舶轮机曲轴常用材料42CrMoA钢表面等离子熔覆制备TiC/Ni复合涂层。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和能谱仪研究TiC/Ni复合涂层的物相组成、显微形貌和化学元素的分布情况;利用显微硬度计、纳米压痕仪和摩擦磨损试验机分析测试TiC/Ni复合涂层的机械性能;利用电化学工作站和浸泡腐蚀试验研究TiC/Ni复合涂层在人工模拟海水中的耐腐蚀性能。研究结果表明,采用[Ti+C]和[Ti+Cr3C2]两组混合粉末体系均能够在42CrMoA钢表面等离子熔覆制备出无裂纹、气孔和夹渣等宏观缺陷且与基体间具有良好冶金结合的TiC/Ni复合涂层。TiC/Ni复合涂层的物相组成主要为(Fe,Ni)、TiC、Cr7C3和Cr23C6。由[Ti+C]和[Ti+Cr3C2]两组混合粉末体系制备得到的TiC/Ni复合涂层在显微形貌上存在微小差异:[Ti+C]组由涂层结合带至涂层中部区域晶粒组织形态依次为平面柱状晶和细树枝状柱状晶,TiC陶瓷相以细小颗粒状弥散分布于(Fe,Ni)构成的金属基体中;[Ti+Cr3C2]组由涂层结合带至涂层中部区域晶粒组织形态为细树枝状柱状晶,TiC陶瓷相主要为等轴或近似等轴晶状组织构成的复合结构。当TiC在TiC/Ni复合涂层中的质量分数增加至12wt.%时,部分TiC在(Fe,Ni)的晶界处发生团聚。TiC/Ni复合涂层受到固溶强化、细晶强化和弥散强化等多种材料强化机制的共同作用,其力学性能和耐摩擦磨损性能较等离子熔覆Ni基涂层有显着提高。由[Ti+Cr3C2]组等离子熔覆制备的8wt.%TiC/Ni复合涂层表现出最佳的综合力学性能,其显微硬度平均值为632HV,弹性模量为212GPa,断裂韧性KIC为72.8MPa√m。TiC/Ni复合涂层的耐摩擦磨损性能随TiC质量分数的增加而提高。其中,12wt.%TiC/Ni复合涂层C3的质量磨损率最小,为0.031kg/m3,相较于等离子熔覆Ni基涂层的质量磨损率降低约61%,相较于42CrMoA钢基体的质量磨损率降低约68%。TiC/Ni复合涂层磨痕中的犁沟划痕深度浅并且显微剥落现象较少,说明TiC/Ni复合涂层具有较强的抵抗犁沟变形和黏着磨损的能力。电化学测试结果表明,TiC/Ni复合涂层的自腐蚀电位略负于等离子熔覆Ni基涂层,其自腐蚀电流密度与TiC陶瓷相的质量分数存在正相关关系。人工模拟海水浸泡腐蚀试验结果表明,TiC/Ni复合涂层存在初期较快的腐蚀速率和后期腐蚀速率相对稳定的两个阶段,腐蚀速率随着TiC陶瓷相质量分数的增加而增大。TiC/Ni复合涂层腐蚀产物的物相主要为Ni(OH)2、Cr2O3和Fe2O3,其腐蚀形貌特征是以点蚀为主,点蚀坑较易在TiC/Ni复合涂层的富TiC陶瓷相区域附近形成。
罗斯[3](2018)在《海水环境下腐蚀细菌对304不锈钢的腐蚀行为及抑制方法》文中研究表明由微生物引起的或受微生物影响的腐蚀被称为微生物腐蚀。海洋金属建筑、船运、海洋国防等领域都受到微生物腐蚀的严重影响,给国民经济造成巨大的损失,因此,海洋环境下钢铁的微生物腐蚀和防腐已引起了人们的广泛关注。不锈钢(304型)是一种耐腐蚀性良好的材料,是国家工程建设,国防建设的重要基础,但在微生物的作用下,也极易发生局部腐蚀,这大大的影响了不锈钢在海洋中的应用。为了研究不锈钢被微生物腐蚀的机理以及减少腐蚀造成的损失,从浸泡在海水中、已经腐蚀的钢铁锈层中筛得几株细菌。通过Zobell 2216E培养基培养与16S r DNA分析相结合的方法,初步鉴定这些好氧微生物主要是微小杆菌(Exiguobacterium)、盐单胞菌(Halomonas)、铁细菌(Fontibacter flavus)、黄杆菌(Imtechella halotolerans)。将这些细菌单独加入浸泡有304不锈钢片的灭菌海水,培养30天后,根据钢片表面显微腐蚀形貌,可得出腐蚀能力为铁细菌>黄杆菌>微小杆菌>盐单胞菌。将铁细菌与黄杆菌等量混合加入灭菌海水构建混菌体系,在30℃下静置30天,通过原子发射光谱法(Atomic Emission Spectrometry)等手段分析揭示该混菌体系对304不锈钢的平均腐蚀速率大于各自的单菌体系。进一步研究发现,铁细菌属于鞘脂杆菌科(Cyclobacteriaceae)、铁还原菌属,为革兰氏阴性杆菌,在培养3-4天时呈现指数型增长。该菌在自然海水中广泛存在,是腐蚀不锈钢的主要海洋微生物之一。抑制钢铁腐蚀的实验结果表明Cu、Sb、Si C、Cu O和Sn五种粉末均能显着抑制铁细菌的生长,且抑制强度为Cu>Cu O>Sn>Sb>Si C。将这些粉末与环氧树脂做成涂层涂抹于304不锈钢片表面,能防止铁细菌对304不锈钢的腐蚀。使用扫描电镜观察粉末表面微观形貌,其中Si C粉末是棱角尖锐的晶体,会磨损不锈钢、加重腐蚀,不适合做不锈钢表面涂层,这表明颗粒微观形貌也会影响钢铁腐蚀。分析粉末中效果较好、造价较低的Cu O粉末,展望其在海洋工业环境下的应用。
龚玉兵[4](2017)在《铁基非晶涂层HVOF制备及耐蚀耐磨性能研究》文中进行了进一步梳理本文以工业原材料制备的FeCoCrMoCBY非晶粉末为喷涂材料,采用超音速火焰喷涂(high velocity of oxygen fuel spraying,HVOF)制备铁基非晶涂层。通过X射线衍射仪(XRD)、差示扫描热仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)、维氏显微硬度计等仪器进行测试分析,研究喷涂工艺参数对涂层显微组织、微观结构及性能的影响;采用电化学工作站对比分析涂层和316L不锈钢在HCl中的动态极化特征,研究了涂层在不同腐蚀介质、不同溶液浓度及不同环境温度下的腐蚀规律,采用磨损试验机测试了不同载荷及旋转速度对涂层耐磨性能的影响。研究结果表明:FeCoCrMoCBY非晶涂层与基体结合良好,呈现典型的层状结构,变形层间存在约20 nm的冶金结合非晶界面层;涂层非晶含量高,结构致密。在试验参数范围内,煤油流量越高,涂层致密度越高,非晶含量先增多后减少,显微硬度先升高后降低,平均显微硬度高达1017 HV。喷涂速度越低,涂层孔隙率越低,但非晶含量由90%降至32%,析出α-Fe、FeO及Fe3C等结晶相,显微硬度明显降低。粉末越细,涂层更加致密,但容易晶化。喷涂距离较短,涂层非晶态含量高,但孔隙率也增多。送粉率降低,涂层孔洞减少,分散均匀。与316L相比,FeCoCrMoCBY非晶涂层在Cl-溶液(HCl及NaCl)中均表现出较强的自钝化能力,钝化膜破裂电位接近1.0 V,自腐蚀电流密度低及自腐蚀电位高,表现出优异的耐腐蚀性。而在H2SO4、NaOH中,由于发生过钝化现象,钝化膜破裂,加快了腐蚀速率,抗蚀能力差。在试验条件范围内,溶液浓度及温度越高,涂层腐蚀电流密度增加,耐腐蚀性能下降;优先发生腐蚀的位置依次为:孔洞,氧化物较多的界面层,被氧化或发生晶化的颗粒表面。界面层越宽或喷涂温度越高,界面处发生贫Cr倾向越大,腐蚀倾向越高。FeCoCrMoCBY非晶涂层具有较低的摩擦系数0.150.23,优于316L 0.28的耐磨性能。载荷低于5 N,磨损形式主要呈现出疲劳和氧化磨损;载荷超过10 N时,涂层摩擦系数整体降低,磨损量增加,磨损形式转变为氧化磨损和磨粒磨损。随着旋转速度的增加,涂层摩擦系数增加,磨痕相对宽度先增加后减小,磨损面高出涂层基准面,呈现出粗糙的鱼鳞状磨损层。旋转速度由300 r/min增加至600 r/min时,磨损机理由疲劳磨损、氧化磨损共同作用,向疲劳磨损、氧化磨损和粘着磨损共同作用转变。
任方成[5](2016)在《激光熔覆新型Co基合金组织及擦伤性能研究》文中研究表明本文针对煤制油化工阀门密封面常用的Fe、Ni、Co基合金与工艺方法因特殊的工况条件发生磨损、擦伤和涂层开裂等问题,研制了一种新型Co基合金粉末,使用大功率半导体激光器在SS316基体上制备Co基合金涂层,并通过大量实验得到优化的激光熔覆工艺,对制备的Co基合金激光熔覆层进行磨损与擦伤性能的测试,最终成功应用于实体阀门密封面。利用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDS)等手段对新型Co基合金熔覆层组织结构以及相组成进行观察与分析,采用显微硬度计、摩擦磨损试验机与涂层自动划痕仪分别测试涂层的显微硬度、磨损性能与耐擦伤性能。研究表明,新型Co基合金显微硬度近似为基体的3.1倍;金相组织以胞状晶、树枝晶、等轴晶为主;物相主要由fcc-Co、Co3Mo、(Co,W)3C、Cr7C3、Cr23C6组成。含碳量的降低与强韧相金属间化合物Co3Mo的出现使熔覆层有效阻止了裂纹的形成并保持了610 HV0.2的高硬度。其常温磨损性能与耐磨Co基合金Stellite 3相当,磨损机制主要为氧化物的黏着与表面持续受到冲击应力而形成的碳化物的脆性剥落。划痕擦伤实验过程中,划痕引起了熔覆层的加工硬化,硬度上升到900 HV0.2,硬化层深度为120μm。熔覆层的划痕深度为基体划痕深度的1/2,表明激光熔覆层具有良好的抗塑性与弹性变形的能力。晶界第二相的析出阻碍了晶粒沿晶界的滑移与微裂纹的扩展。擦伤机理以塑性变形引起的裂纹的扩展与塑性去除为主。在优化的工艺分析基础上,在球阀与蝶阀密封面进行实体熔覆,并进行空载阀门开关循环测试。结果显示,在WI-0916标准下球阀30000次与蝶阀10000次的开关闭测试中,阀门均无泄漏发生,表明新型Co基合金粉末及其激光熔覆工艺能成功应用于实体阀门密封面,为今后的大批量应用奠定了基础。
刘敬[6](2016)在《激光熔覆γ-Ni/Mo2Ni3Si合金涂层的制备工艺与性能研究》文中提出在航空、石油、化工、冶金等行业中,多数机械零部件的工作条件十分恶劣,对所使用材料提出了更高的要求。在实际工况中,磨损、腐蚀、氧化等行为往往发源于运动副的接触表面,利用先进的表面工程技术在机械零部件表面制备具有优良耐磨、耐蚀且抗氧化性能的涂层是解决基材固有性能缺点最经济、灵活和有效的方法之一。在探索和研究新型合金涂层的过程中,采用混合元素法进行激光熔覆,使得合金涂层的成分设计更加柔性化。本文采用镍基固溶体增韧的思想,以Ni、Si、Mo、Cr元素粉末为原料设计合金成分,首次用同步送粉法和预置法制备了激光熔覆y-Ni/Mo2Ni3Si合金涂层。利用OM、SEM、EDS、XRD等方法分析合金涂层的显微组织及物相组成;采用显微硬度计测量涂层硬度、评价涂层韧性;将涂层在不同实验条件下进行耐磨、耐腐蚀及抗高温氧化性能测试,并分析相关机理。研究结内容主要包括以下方面:(1)对同步送粉法粉末的输送特性进行理论分析及试验研究,理论分析载气流量和粒径大小对粉末输送特性的影响,试验测定粉末的出口速度及粉末在基材熔池的概率分布,并探讨送粉电压的影响。(2)探讨所形成激光熔覆涂层的厚度和宽度随激光功率和扫描速度的变化规律,在优选工艺参数下进行激光熔覆,结合粉末在基材熔池的概率分布,提出“概率法”修正合金涂层的混粉配比,设计试样编号为N60合金的成分(wt.%)为:mNi=56.3%、mMo=36.6%、mSi=7.1%。能谱分析证实,修正后的N60合金涂层,提高了Si元素的含量,减少了与理论成分的偏离。(3)采用4%PVA溶液预置粉末,不同成分配比的合金涂层均由y-Ni及Mo2Ni3Si组成,随着涂层中Ni元素含量由65%降到50%,Mo2Ni3Si增强相的含量从31.7%增至70.3%,涂层的平均显微硬度也随之升高。对于N50-Cr涂层,Cr元素的加入主要作为固溶元素存在,涂层显微硬度达660.6 HV。(4)激光熔覆Mo2Ni3Si合金涂层的耐磨性能相比基材有了大幅提升,磨损失重量随着Mo2Ni3Si体积分数的增加而降低。由于合金涂层平均硬度较高且具有良好的强韧性配合,表面划痕较浅,以显微切削为主。试验载荷及相对滑动速度的增加,对合金涂层磨损量影响较小。(5)以0Cr18Ni9Ti不锈钢为对比标样,对激光熔覆γy-Ni/Mo2Ni3Si合金涂层在3.5 wt.% NaCl溶液、0.5 mol/L H2SO4、1 mol/L HaOH溶液中进行电化学腐蚀及浸泡腐蚀试验,合金涂层表现出优异的耐蚀性能。(6)在973 K温度下进行恒温氧化120 h,所测涂层的抗氧化能力依次为:N60<N55<N50,氧化膜主要由NiO、MoO3、Fe2SiO4组成。合金涂层在773 K温度下基本不发生氧化,在1173K进行恒温氧化时,N50-Cr试样抗氧化性能最好,表面氧化膜更加致密,主要由具有尖晶石结构的NiCr2O4组成。上述研究为固溶体增韧三元硅化物合金在表面工程上的应用提供了基础。
黄薇[7](2015)在《钢材表面中性熔盐浸渗制备Fe3Si合金层研究》文中提出Fe3Si金属间化合物具有优异的软磁性、较高的高温抗氧化能力、良好的耐蚀和抗磨性能。为了寻求低成本的制备方法使钢材表面具有优良的抗蚀、耐磨性能,提出采用熔盐非电解法,对软基钢材表面进行高硬度金属间化合物渗层制备,对比研究不同基材合金化元素对渗层性能以及其微观结构的影响规律,这不仅对工程用钢制备出抗腐蚀性强,并具有较高的强度、硬度以及优异的耐磨防护表面具有重要的推动,并对金属间化合物材料制备和应用具有积极的帮助作用。对20钢、2Cr13及0Cr18Ni9不锈钢表面通过熔盐非电解渗镀技术分别制备Fe3Si渗层借助扫描电子显微镜分析渗层剖面形貌和成分分布,利用X射线衍射仪确认物相组成,借助显微硬度分析和静态压入结合表征其机械性能,利用动态极化曲线及交流阻抗谱电化学技术评价了各Fe3Si渗层的耐H2SO4介质电化学腐蚀性能,通过球-盘磨损试验评价了Fe3Si层的耐磨性能。结果表明,(1)钢材表面熔盐合金化制备的Fe3Si渗层可明显提高表面硬度值和抗磨性能,且具有优异的抗H2SO4介质电化学腐蚀性能。其中以0Cr18Ni9不锈钢表面制备的硅合金层结构缺陷少、抗磨耐蚀性最优。(2)不锈钢基材中的Ni、Cr合金元素的存在能加快熔盐渗硅速率,有助于缺陷的减少和渗层致密性的改善,Ni、Cr合金元素共同参与形成的多元Fe3Si型过渡族金属硅化物具有高的硬度、良好的表观韧性、优异的腐蚀抗力和耐磨性能。(3)渗硅温度、熔盐体系(中性盐比例、渗硅剂比例、LiF)以及冷却方式对于获得与基体结合紧密、致密性良好的硅化物渗层影响明显,其中以NaCl:KCl:NaF=2:2:1的中性熔融盐为载体,Na2SiF6:Si=5:5为渗硅剂,在800℃下保温4h后,取出空冷至室温所制备的Fe3Si硅化物渗层致密性最好。
徐昌盛[8](2012)在《合金结构钢、不锈钢及其表面陶瓷涂层耐蚀性能研究》文中提出目前我国用于海洋环境中的大型机械液压杆材料主要采用40Cr钢,该钢为合金结构钢,是机械制造业使用最广泛的钢之一,经过调质处理后,其性能较好满足这种液压杆机械力学指标的要求,但在实际使用过程中发现其耐海水腐蚀性能较差。腐蚀会引起杆件机械强度下降,对机械设备安全造成危害,腐蚀产物还可能对密封环材料造成损伤,为此急需对海洋环境中使用的液压杆进行腐蚀与防护研究。研究主要从以下两方面进行,一是拟采用耐蚀性更好的钢材替代目前液压杆普遍采用的40Cr钢、提高液压杆的服役寿命;二是拟在40Cr上涂覆防护涂层、在满足材料各项机械性能的同时又能提高材料的耐蚀性,同时拟对40Cr的替代材料涂覆防护涂层,以期获得更好的服役功能性。除40Cr外还选取0Cr17Ni4Cu4Nb、1Cr18Ni9和18Cr2Ni4WA这三种材料作为试验裸材和基体材料,其中0Cr17Ni4Cu4Nb和18Cr2Ni4WA可作为新造液压杆的候选材料,1Cr18Ni9作为耐蚀性对比材料。设计了四种优良的陶瓷涂层喷涂方案对上面四种基体材料进行防护,包括DPAT-13陶瓷涂层体系、DPAT-40陶瓷涂层体系、金属陶瓷(WCCoCr)涂层体系和GBAT-20陶瓷涂层体系。主要从以下四方面开展试验,对所选材料和喷涂陶瓷涂层的试样的耐蚀性进行充分深入的研究,包括实验室模拟加速腐蚀研究、实海环境腐蚀研究、电化学性能研究、电偶腐蚀性能研究。并根据试验结果及分析,提出了金属喷涂陶瓷涂层后的腐蚀失效机制。研究所得主要结果如下:(1)材料耐蚀性的大小顺序为0Cr17Ni4Cu4Nb>1Cr18Ni9>18Cr2Ni4WA>40Cr。40Cr腐蚀产物物相的演变过程为:γ-FeOOH→Fe3O4+α-FeOOH→Fe3O4→Fe3O4+Fe2O3+CrO;而18Cr2Ni4WA腐蚀产物物相的演变过程为:α-FeOOH+Fe3O4→Fe3O4,在三亚海水潮差环境中,40Cr锈层明显分为内锈层和外锈层,内锈层物相为γ-FeOOH,外锈层物相由Fe2O3、Fe3O4、α-FeOOH和极少量的γ-FeOOH组成。裸材在三亚海水环境中比在青岛海水环境中更倾向于局部腐蚀。材料表面钝化膜多少排序为:0Cr17Ni4Cu4Nb>1Cr18Ni9>18Cr2Ni4WA>>40Cr;钝化膜的平整性排序为:0Cr17Ni4Cu4Nb>18Cr2Ni4WA>1Cr18Ni9。40Cr和其它三种材料的双电层电容特性存在差别,40Cr的弥散效应很小而其它材料的弥散效应较大。盐雾干湿交替循环腐蚀试验对于耐海水腐蚀性好的材料腐蚀速率加速效果明显,对于耐海水腐蚀性差的材料腐蚀速率加速效果较弱。(2)四种陶瓷涂层体系的致密性排序为:GBAT-20≈金属陶瓷>DPAT-40>DPAT-13。实验室模拟加速腐蚀试验的结果显示:喷涂GBAT-20陶瓷涂层体系的试样耐蚀性最好,试样基本无孔蚀,通过了5000h盐雾干湿交替循环腐蚀试验的考核;喷涂DPAT-13陶瓷涂层体系的试样耐蚀性最差,试验过程中很快出现孔蚀。对于金属陶瓷涂层体系,不锈钢基材的试样耐蚀性较差,合金结构钢基材的试样耐蚀性较好,金属陶瓷(WCCoCr)涂层体系的陶瓷层在含氯离子的水溶液中较易发生腐蚀。喷涂在圆棒上的陶瓷涂层,在由曲率引起的拉力和腐蚀的作用下,腐蚀一定程度后,陶瓷层就会出现沿轴向的裂纹。实海环境腐蚀试验也显示喷涂GBAT-20陶瓷涂层体系的试样耐蚀性最好,喷涂金属陶瓷涂层体系的试样耐海水腐蚀性较差。喷涂陶瓷涂层的圆棒试样比平板试样的耐蚀性要好。陶瓷涂层体系自身的耐腐蚀性能排序为:GBAT-20>金属涂层>DPAT-40>DPAT-13。GBAT-20涂层体系能极大的改善40Cr和0Cr17Ni4Cu4Nb与铝青铜之间的电偶腐蚀情况。(3)喷涂DPAT-13陶瓷涂层体系和DPAT-40陶瓷涂层体系的试样,腐蚀失效机制类似,均存在四种腐蚀失效机制;喷涂GBAT-20陶瓷涂层体系的试样,主要存在两种腐蚀失效机制;喷涂金属陶瓷(WCCoCr)涂层体系的试样,陶瓷层自身会首先发生腐蚀,主要存在三种腐蚀失效机制。研究得到的腐蚀失效机制类型具有普遍性,也可适用于其它陶瓷涂层体系。(4)新造液压杆的候选材料中0Cr17Ni4Cu4Nb耐蚀性最好,适宜作为新造液压杆的基体材料。喷涂GBAT-20陶瓷涂层体系能显着提高各金属基体的耐蚀性能,明显改善电偶腐蚀情况,适宜作为海洋环境中使用的液压杆的的防护涂层。
蒋啸林[9](2012)在《电爆炸喷涂技术提高火炮身管寿命的机理研究》文中研究说明电爆炸定向喷涂法作为一种新兴的热喷涂技术,与传统的热喷涂技术相比具有独特的优势,对利用该技术来提高火炮身管内膛抗烧蚀性的机理进行研究十分具有现实意义。本文对已有的电爆炸喷涂设备进行了适当改造,采用气动装夹方式提高了喷涂效率,自制了环保的除尘系统,减少了有毒烟尘的危害。同时对金属丝电爆炸喷涂的原理及研究现状进行了综述。利用改造后的电爆炸喷涂装置制备了65Mn、0Cr18Ni9Ti、2Cr13涂层,利用光学显微镜和扫描电镜对涂层显微组织进行了观察,分析了显微组织和硬度,结果表明,涂层组织比原始显微组织明显细化,涂层/基体界面结合良好,存在明显的元素扩散现象,涂层的显微硬度比原始硬度显着提高。以0Cr18Ni9Ti涂层为例对喷涂过程中的工艺参数进行了分析,应用多种方法对不同喷涂条件下涂层厚度和孔隙率进行了比较,结果表明:随着喷涂电压的增加涂层的孔隙率降低,涂层的厚度增加,但增加幅值减小;随着喷涂距离的增加,涂层厚度减小,孔隙率增加;随着喷涂次数的增加,涂层厚度增加,孔隙率降低。以涂层FeCrBSi为例,从数值分析的角度对喷涂粒子冲击基体钢板过程中的应力变化情况及粒子的沉积过程进行分析,并通过有限元模拟手段针对不同喷涂距离、不同喷涂次数情况下,喷涂过程中对基体内部的应力影响及涂层厚度、温度的不同对涂层、基体温度及降温速率的影响进行了分析讨论。通过计算得出,电爆炸喷涂过程中产生的冲击波在不同喷涂距离、不同喷涂次数情况下,基体炮钢样片的内部应力变化很小,几乎对基体没有任何破坏。在涂层厚度相同的情况下,涂层初始温度越高,对涂层内同一点温度、温降速率影响越大。对涂层内不同深度处的温度、温度变化率的影响也越大,其中对涂层内靠近基体处影响最大。在涂层初始温度相同的情况下,涂层厚度越薄,对涂层内相同深度处温度、降温速率影响越大;对于涂层不同深度处,涂层内深度较大处的温降速率影响越大,其中对基体内靠近结合面处影响最大。通过对火炮身管内膛表面改性涂层应具备的特性进行分析后,利用电爆炸喷涂的技术优势制备涂层,与现有火炮身管内膛表面抗烧蚀采用的电镀铬镀层进行多项性能对比试验,试验结果表明利用电爆炸喷涂技术可制备出抗烧蚀性能显着优于镀铬层的涂层,从而得出电爆炸喷涂技术用于提高火炮身管寿命的机理研究成果。
刘晓明,董俊慧,徐润生,吴子晨,高云鹏[10](2010)在《含NiCr热喷涂涂层材料抗高温腐蚀性能对比研究》文中提出NiCr-Cr3C2、Ni60B及Cr19Ni9是3种包含NiCr的热喷涂材料。对NiCr-Cr3C2、Ni60B及Cr19Ni9 3种热喷涂涂层在相同条件下进行抗高温腐蚀性能对比研究。利用X射线衍射测试涂层相组成,利用扫描电镜及能谱仪观察涂层表面形貌及元素分布。研究结果表明:NiCr-Cr3C2的抗腐蚀性能最为优异,Cr19Ni9次之,Ni60B最差;Cr2O3的生成提高了涂层整体抗腐蚀性;NiCr-Cr3C2涂层中包含具有尖晶石结构的NiCrO3,使其抗腐蚀性能高于其他2种涂层。
二、0Cr19Ni9涂层及涂层开裂处抗蚀行为研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、0Cr19Ni9涂层及涂层开裂处抗蚀行为研究(论文提纲范文)
(1)固—液复合铸造法制备电弧喷涂Al/AZ91D双金属材料的组织及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 热喷涂技术概述 |
1.2.1 热喷涂技术的原理及应用 |
1.2.2 热喷涂技术的特点及分类 |
1.2.3 热喷涂涂层的形成及结构 |
1.2.4 热喷涂涂层与基体间的结合 |
1.3 铝镁异种金属连接技术概述 |
1.3.1 铝镁异种金属连接的意义 |
1.3.2 Al-Mg二元相图及分析 |
1.3.3 铝镁异种金属连接的方法及问题 |
1.4 铝镁双金属复合铸造概述 |
1.4.1 双金属复合铸造的原理及应用 |
1.4.2 铝镁液-液双金属复合铸造 |
1.4.3 铝镁固-液双金属复合铸造 |
1.5 Al-Mg金属间化合物在界面处的作用及调控 |
1.5.1 Al-Mg金属间化合物对Al/Mg界面性能的影响 |
1.5.2 其他元素对Al-Mg金属间化合物的影响 |
1.5.3 中间金属层对Al-Mg金属间化合物的影响 |
1.6 本课题的研究目的、意义及主要内容 |
1.7 主要创新点简介 |
2 实验与研究方法 |
2.1 实验材料及制备工艺 |
2.1.1 实验材料及模具 |
2.1.2 电弧喷涂工艺 |
2.1.3 固-液双金属复合铸造工艺 |
2.1.4 固-液双金属复合铸造过程的软件模拟 |
2.1.5 固-液双金属复合铸造过程的温度场测量 |
2.2 试样制备与微观组织表征 |
2.2.1 金相试样的制备方法 |
2.2.2 扫描电镜及EBSD分析 |
2.2.3 透射电子显微分析 |
2.2.4 X射线衍射分析 |
2.3 相关性能测试 |
2.3.1 耐腐蚀性能测试 |
2.3.2 显微硬度试验 |
2.3.3 室温剪切实验 |
2.4 本章小结 |
3 电弧喷涂Al/AZ91D双金属材料中界面处热力学模型的建立及分析 |
3.1 引言 |
3.2 二元熔体热力学模型的建立 |
3.2.1 生成焓的计算 |
3.2.2 系统吉布斯自由能的计算 |
3.2.3 各组元化学势的计算 |
3.3 三元熔体热力学模型的建立 |
3.3.1 生成焓的计算 |
3.3.2 系统吉布斯自由能的计算 |
3.3.3 各组元化学势的计算 |
3.4 添加不同中间层金属后界面处热力学模型预测和分析 |
3.5 本章小结 |
4 界面粗糙度对电弧喷涂Al/AZ91D双金属材料界面显微组织及性能的影响 |
4.1 引言 |
4.2 界面显微组织分析 |
4.2.1 不同粗糙度下界面组织的构成分析 |
4.2.2 涂层经打磨的双金属界面显微组织分析 |
4.2.3 涂层未经打磨的双金属界面显微组织分析 |
4.3 界面组织形成过程 |
4.4 界面行为对固-液复合铸造的影响 |
4.5 相关性能分析 |
4.5.1 耐腐蚀性能分析 |
4.5.2 显微硬度分析 |
4.5.3 剪切强度及断口分析 |
4.6 本章小结 |
5 浇注温度对电弧喷涂Al/AZ91D双金属材料界面显微组织及性能的影响 |
5.1 引言 |
5.2 固-液复合铸造模拟结果分析 |
5.3 固-液复合铸造中温度场的测量结果分析 |
5.4 涂层和界面的显微组织分析 |
5.4.1 电弧喷涂Al涂层微观组织分析 |
5.4.2 不同浇注温度下的界面显微组织分析 |
5.4.3 AZ91D与扩散反应区交界处的显微组织分析 |
5.4.4 δ-Mg相与γ-Al_(12)Mg_(17)相之间的结合 |
5.5 浇注温度对界面组织的影响 |
5.5.1 不同浇注温度下Al/AZ91D界面处化学势分析 |
5.5.2 浇注温度对界面形成及生长行为的影响 |
5.6 相关性能分析 |
5.6.1 显微硬度分析 |
5.6.2 剪切强度及断口分析 |
5.7 本章小结 |
6 纯Zn中间层对电弧喷涂Al/AZ91D双金属材料界面显微组织及性能的影响 |
6.1 引言 |
6.2 工艺参数对界面显微组织的影响 |
6.2.1 预热时间对具有10s沉积Zn涂层双金属界面组织的影响 |
6.2.2 预热时间对具有18s沉积Zn涂层双金属界面组织的影响 |
6.2.3 预热时间对具有30s沉积Zn涂层双金属界面组织的影响 |
6.3 Zn涂层对于界面形成过程的影响 |
6.3.1 Zn涂层对于界面组织的影响 |
6.3.2 Zn涂层对于裂纹产生的影响 |
6.3.3 Zn作中间层Al/AZ91D界面处化学势模型分析 |
6.4 相关性能分析 |
6.4.1 显微硬度分析 |
6.4.2 剪切强度及断口分析 |
6.5 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 后续研究工作展望 |
参考文献 |
附录 |
A.作者在攻读博士期间发表的论文目录 |
B.学位论文数据集 |
致谢 |
(2)42CrMoA钢表面等离子熔覆TiC/Ni复合涂层的制备和性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 等离子熔覆技术 |
1.2.1 等离子熔覆的原理 |
1.2.2 等离子熔覆的特点 |
1.3 等离子熔覆国内外研究现状 |
1.3.1 等离子熔覆技术研究现状 |
1.3.2 等离子熔覆粉末研究现状 |
1.3.3 等离子熔覆金属-陶瓷相复合涂层研究现状 |
1.4 论文的研究意义和主要研究内容 |
第2章 实验材料与研究方法 |
2.1 实验原材料与设备 |
2.1.1 实验原材料 |
2.1.2 实验主要仪器设备 |
2.2 等离子熔覆粉末设计 |
2.3 等离子熔覆TiC/Ni复合涂层的制备方法 |
2.3.1 等离子熔覆工艺 |
2.3.2 TiC/Ni复合涂层的制备流程 |
2.4 材料分析表征测试方法 |
2.4.1 物相分析 |
2.4.2 显微形貌观察 |
2.4.3 力学性能测试 |
2.4.4 耐摩擦磨损性能测试 |
2.4.5 耐腐蚀性能测试 |
2.5 本章小结 |
第3章 TiC/Ni复合涂层的显微组织 |
3.1 熔覆粉末的显微形貌和物相分析 |
3.2 TiC/Ni复合涂层的物相分析 |
3.3 TiC/Ni复合涂层的显微形貌 |
3.4 本章小结 |
第4章 TiC/Ni复合涂层的机械性能 |
4.1 力学性能 |
4.1.1 显微硬度 |
4.1.2 纳米压痕测试 |
4.2 耐摩擦磨损性能 |
4.2.1 摩擦系数 |
4.2.2 质量磨损率 |
4.2.3 磨痕形貌 |
4.3 本章小结 |
第5章 TiC/Ni复合涂层的耐腐蚀性能 |
5.1 电化学测试 |
5.2 浸泡腐蚀试验 |
5.2.1 腐蚀速率 |
5.2.2 腐蚀产物的形貌和物相分析 |
5.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(3)海水环境下腐蚀细菌对304不锈钢的腐蚀行为及抑制方法(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 海水环境下不锈钢的腐蚀研究概况与进展 |
1.2.1 304不锈钢简介 |
1.2.2 不锈钢腐蚀形态 |
1.2.3 影响钢铁海水腐蚀性的因素 |
1.3 不锈钢的微生物腐蚀研究概况 |
1.3.1 常见腐蚀性微生物 |
1.3.2 微生物促进金属腐蚀的过程 |
1.4 微生物腐蚀的抑制方法 |
1.5 不锈钢耐腐蚀防护方法 |
1.6 微生物腐蚀的研究方法 |
1.6.1 现代生物学技术 |
1.6.2 微生物腐蚀的电化学研究方法 |
1.6.3 现代表面分析技术 |
1.7 课题来源、研究内容及方法 |
第2章 腐蚀微生物的分离、鉴定与能力比较 |
2.1 材料 |
2.1.1 陈海水 |
2.1.2 培养基 |
2.1.3 不锈钢样品 |
2.1.4 琼脂糖凝胶电泳试剂 |
2.1.5 仪器和设备 |
2.2 方法 |
2.2.1 铁锈取样 |
2.2.2 腐蚀菌株的分离、纯化及保藏 |
2.2.3 腐蚀细菌菌株初步表征描述 |
2.2.4 腐蚀细菌 16s r DNA基因片段的扩增 |
2.2.5 PCR产物的检测 |
2.2.6 菌株 16s r DNA基因片段测序及系统发育树分析 |
2.2.7 腐蚀细菌在 2216E培养基中的生长曲线的测定 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 不锈钢的腐蚀形貌的显微观察 |
2.3.2 可培养的腐蚀细菌的分离与命名 |
2.3.3 分离的腐蚀细菌鉴定结果与系统进化树分析 |
2.3.4 菌株在 2216E培养基中的生长曲线 |
2.4 小结 |
第3章不同腐蚀菌对304型不锈钢的腐蚀行为的比较研究 |
3.1 材料 |
3.1.1 实验菌株 |
3.1.2 培养基 |
3.1.3 不锈钢样品 |
3.1.4 仪器和设备 |
3.2 方法 |
3.2.1 单菌系统的构建与菌种腐蚀能力的检测 |
3.2.2 挂片失重法测定腐蚀速率 |
3.2.3 混菌系统的设计与腐蚀强度比较 |
3.2.4 ICP定量腐蚀强度 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 菌种腐蚀能力检测结果 |
3.3.2 菌株腐蚀速率大小比较结果 |
3.3.3 ICP定量腐蚀强度测定结果 |
3.4 小结 |
第4章 粉末材料杀菌防钢铁腐蚀的研究 |
4.1 材料 |
4.1.1 实验菌株 |
4.1.2 培养基 |
4.1.3 化合物粉末 |
4.1.4 环氧树脂 |
4.1.5 仪器和设备 |
4.2 方法 |
4.2.1 比较粉末抑制R菌能力 |
4.2.2 扫描电镜观察粉末表面腐蚀情况 |
4.2.3 验证环氧树脂与粉末的混合涂层对不锈钢的保护 |
4.3 结果 |
4.3.1. 粉末抑制R菌能力比较结果 |
4.3.2 五种金属粉末在R菌单菌体系中的抑菌结果与分析 |
4.3.3 扫描电镜观察粉末表面腐蚀情况 |
4.4 小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(4)铁基非晶涂层HVOF制备及耐蚀耐磨性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题的依据、目的及意义 |
1.2 铁基非晶合金的研究现状 |
1.2.1 非晶合金的形成及晶化 |
1.2.2 非晶合金的性能与应用 |
1.3 铁基非晶合金涂层的研究现状与应用 |
1.3.1 铁基非晶涂层的制备 |
1.3.2 铁基非晶合金涂层腐蚀行为研究 |
1.3.3 铁基非晶合金涂层耐磨性能分析 |
1.4 研究的主要内容 |
第2章 试验条件及方法 |
2.1 试验材料 |
2.2 涂层制备工艺 |
2.3 试验研究方法 |
2.3.1 粉末及涂层形貌 |
2.3.2 粉末及涂层显微组织 |
2.3.3 涂层显微硬度测定 |
2.3.4 涂层腐蚀性能分析 |
2.3.5 涂层摩擦磨损性能分析 |
第3章 FeCoCrMoCBY非晶涂层成形及显微组织分析 |
3.1 Fe基非晶合金粉末形貌及组织结构 |
3.2 喷涂工艺参数对涂层成形规律的影响 |
3.3 喷涂工艺参数对涂层显微组织的影响 |
3.4 涂层氧化及界面分析 |
3.5 喷涂工艺参数对涂层显微硬度的影响 |
3.6 本章小结 |
第4章 FeCoCrMoCBY非晶涂层的腐蚀行为 |
4.1 不同喷涂工艺参数下涂层的腐蚀性能 |
4.2 不同条件下FeCoCrMoCBY非晶涂层的腐蚀行为 |
4.2.1 涂层在不同浓度介质中的腐蚀规律 |
4.2.2 涂层在不同环境温度中的腐蚀规律 |
4.2.3 涂层在不同腐蚀介质中的腐蚀规律 |
4.3 FeCoCrMoCBY非晶涂层腐蚀机理 |
4.4 本章小结 |
第5章 FeCoCrMoCBY非晶涂层耐磨性能的研究 |
5.1 不同喷涂工艺参数下涂层的磨损性能 |
5.2 不同摩擦条件下非晶涂层的磨损性能 |
5.2.1 不同载荷对涂层磨损性能的影响 |
5.2.2 不同旋转速度对涂层磨损性能的影响 |
5.2.3 涂层磨损机理分析 |
5.3 本章小结 |
第6章 结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
攻读硕士学位期间发表的专利 |
致谢 |
(5)激光熔覆新型Co基合金组织及擦伤性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 工业阀门常用表面改性技术 |
1.3 激光熔覆Co基合金研究现状 |
1.3.1 概述 |
1.3.2 Co基合金粉末及其特性 |
1.3.3 研究现状及进展 |
1.4 课题的提出 |
1.5 课题研究内容 |
1.5.1 研究内容 |
1.5.2 技术路线 |
第2章 试验材料和方法 |
2.1 引言 |
2.2 基体材料 |
2.3 Co基合金成分设计 |
2.3.1 工况对化学成分的需求 |
2.3.2 合金的选择 |
2.4 试验设备 |
2.4.1 激光熔覆系统 |
2.4.2 粉末输送系统 |
2.5 实验方案设计 |
2.6 分析与测试 |
第3章 Co基合金激光熔覆层工艺及组织分析 |
3.1 引言 |
3.2 Co基合金粉末配比设计 |
3.2.1 不同粉末配比的激光工艺优化试验 |
3.2.2不同粉末配比的显微硬度实验 |
3.2.3 不同粉末配比的金相组织 |
3.2.4 不同粉末配比的大面积搭接实验 |
3.3 优化工艺下的涂层分析 |
3.3.1 显微组织分析 |
3.3.2 物相分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 Co基合金激光熔覆层的性能分析 |
4.1 引言 |
4.2 熔覆层的常温磨损分析 |
4.2.1 实验结果 |
4.2.2 分析与讨论 |
4.3 熔覆层的耐擦伤性分析 |
4.3.1 擦伤实验结果 |
4.3.2 分析与讨论 |
4.4 本章小结 |
第5章 激光熔覆Co基合金在阀门上的应用研究 |
5.1 引言 |
5.2 球阀与蝶阀的结构与特点 |
5.3 实物试验方案 |
5.4 激光熔覆球阀、蝶阀密封面实物试验 |
5.5 显微组织与硬度分析 |
5.6 阀门擦伤测试 |
5.7 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间参加的科研项目和成果 |
(6)激光熔覆γ-Ni/Mo2Ni3Si合金涂层的制备工艺与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 激光熔覆研究现状 |
1.3 金属硅化物的研究现状 |
1.4 研究目的、内容及技术路线 |
第二章 试验材料、设备及方法 |
2.1 试验材料 |
2.2 合金涂层制备方法 |
2.3 合金涂层显微组织观察及物相分析 |
2.4 合金涂层性能测试 |
第三章 同步送粉法粉末输送特性的研究 |
3.1 引言 |
3.2 粉末颗粒运动模型的建立 |
3.3 粉末颗粒的特征参数 |
3.4 粉末在气固两相流中的受力分析 |
3.5 粉末的运动方程 |
3.6 载气流量与粒径对粉末颗粒出口速度的影响 |
3.7 粉末出口速度和基材熔池概率分布的试验测定 |
3.8 本章小结 |
第四章 同步送粉法激光熔覆γ-Ni/Mo_2Ni_3Si合金涂层的制备 |
4.1 引言 |
4.2 激光熔覆工艺参数对涂层质量的影响 |
4.3 混合粉末配比的修正及涂层组织分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 预置法激光熔覆γ-Ni/Mo_2Ni_3Si合金涂层的制备 |
5.1 引言 |
5.2 预置涂层粘结剂的选择 |
5.3 合金粉末的预置工艺 |
5.4 工艺参数对激光熔覆涂层宏观形貌和显微组织的影响 |
5.5 本章小结 |
第六章 预置法激光熔覆γ-Ni/Mo_2Ni_3Si合金涂层组织分析 |
6.1 引言 |
6.2 显微组织及物相分析 |
6.3 不同涂层中增强相的体积分数 |
6.4 Cr元素的加入对涂层组织的影响 |
6.5 显微硬度及韧性 |
6.6 本章小结 |
第七章 预置法激光熔覆γ-Ni/Mo_2Ni_3Si合金涂层的性能研究 |
7.1 激光熔覆合金涂层耐磨性能研究 |
7.2 激光熔覆γ-Ni/Mo_2Ni_3Si涂层室温下耐蚀性能的研究 |
7.3 激光熔覆γ-Ni/Mo_2Ni_3Si合金涂层的高温抗氧化性能研究 |
7.4 本章小结 |
第八章 结论 |
8.1 结论 |
8.2 创新点 |
8.3 建议 |
参考文献 |
致谢 |
个人简介 |
(7)钢材表面中性熔盐浸渗制备Fe3Si合金层研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 Fe_3Si金属间化合物材料的结构及性能 |
1.1.1 Fe_3Si化合物的结构及基本特性 |
1.1.2 合金元素对Fe_3Si化合物材料结构性能的影响 |
1.1.3 Fe_3Si化合物材料的抗蚀、耐磨性能 |
1.2 Fe_3Si基金属硅化物防护层的制备方法 |
1.2.1 粉末包埋法 |
1.2.2 化学气相沉积法 |
1.2.3 熔盐法 |
1.3 |
1.3.1 硅化物渗层的形成机理 |
1.3.2 Fe_3Si合金渗层形成过程中的原子扩散 |
1.3.3 渗层缺陷的形成模式 |
1.3.4 渗层形成的控制参数 |
1.4 本课题的意义及研究内容 |
1.4.1 本课题的意义 |
1.4.2 本课题的内容 |
2 钢材表面Fe_3Si硅化物渗层的制备与表征方法 |
2.1 Fe_3Si渗层制备方法 |
2.1.1 实验原料 |
2.1.2 实验设备 |
2.1.3 实验方案 |
2.2 渗层性能的表征方法 |
2.2.1 显微组织的观察 |
2.2.2 物相分析 |
2.2.3 硬度测试 |
2.2.4 静态压入试验 |
2.2.5 耐蚀性能评价 |
2.2.6 耐磨性能评价 |
3 钢材表面Fe3Si硅化物合金层的制备研究 |
3.1 合金元素对Fe_3Si合金层微观结构的影响 |
3.2 合金元素对Fe_3Si合金层机械性能的影响 |
3.3 钢材表面Fe_3Si合金层的腐蚀性能 |
3.4 钢材表面Fe_3Si合金层的耐磨性能 |
3.5 小结 |
4 Fe_3Si合金渗层致密化的影响研究 |
4.1 渗硅温度对硅化物渗层致密性的影响 |
4.2 熔盐体系对硅化物渗层致密性的影响 |
4.2.1 渗硅剂对硅化物渗层致密性的影响 |
4.2.2 中性盐对硅化物渗层致密性的影响 |
4.2.3 LiF对硅化物渗层致密性的影响 |
4.3 冷却方式对硅化物渗层致密性的影响 |
4.4 讨论 |
4.5 小结 |
5 结论 |
参考文献 |
致谢 |
附录 硕士研究生阶段发表的主要论文 |
(8)合金结构钢、不锈钢及其表面陶瓷涂层耐蚀性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 本文研究的重要性 |
1.2 本文研究的内容及目的 |
1.3 海洋环境腐蚀研究 |
1.3.1 海洋环境及钢材腐蚀特征 |
1.3.2 钢材海洋环境腐蚀研究现状 |
1.4 金属表面涂覆陶瓷涂层国内外研究现状 |
1.4.1 金属表面涂覆陶瓷涂层概述 |
1.4.2 金属表面涂覆陶瓷涂层的耐磨性 |
1.4.3 金属表面涂覆陶瓷涂层的防腐蚀性能 |
1.4.4 陶瓷涂层在活塞杆中的运用 |
1.5 本文的主要研究内容和总体思路 |
第二章 试验材料选择和防护涂层设计 |
2.1 试验材料选择 |
2.1.1 合金结构钢 40Cr |
2.1.2 马氏体沉淀硬化不锈钢 0Cr17Ni4Cu4Nb |
2.1.3 奥氏体不锈钢 |
2.1.4 合金结构钢 18Cr2Ni4WA |
2.2 防护涂层设计 |
2.2.1 等离子喷涂陶瓷涂层 DPAT-13 和 DPAT-40 体系 |
2.2.2 高速火焰和爆炸喷涂金属陶瓷涂层体系 |
2.2.3 高速火焰和爆炸喷涂陶瓷涂层 GBAT-20 体系 |
2.3 本章小结 |
第三章 腐蚀试验 |
3.1 实验室模拟加速腐蚀试验 |
3.1.1 盐雾\干\湿交替循环腐蚀试验 |
3.1.2 实验室人工海水全浸腐蚀试验 |
3.1.3 中性盐雾腐蚀试验 |
3.2 实海腐蚀试验 |
3.2.1 试样制备及投样 |
3.2.2 试验方法 |
3.3 电化学试验 |
3.3.1 试样制备 |
3.3.2 试验方法 |
3.4 电偶腐蚀试验 |
3.4.1 试样制备及投样 |
3.4.2 试验方法 |
3.5 本章小结 |
第四章 合金结构钢、不锈钢材料耐蚀性能研究 |
4.1 盐雾\干燥\潮湿交替环境下耐蚀性能研究 |
4.1.1 宏观腐蚀形貌 |
4.1.2 腐蚀速率分析 |
4.1.3 腐蚀产物层微观形貌 |
4.1.4 腐蚀产物的物相 |
4.1.5 小结 |
4.2 人工海水全浸环境下耐蚀性能研究 |
4.2.1 宏观腐蚀形貌 |
4.2.2 腐蚀速率分析 |
4.2.3 腐蚀产物的物相 |
4.2.4 小结 |
4.3 实海潮差环境下耐蚀性能研究 |
4.3.1 宏观腐蚀形貌 |
4.3.2 腐蚀速率分析 |
4.3.3 腐蚀产物的物相 |
4.3.4 小结 |
4.4 盐雾\干\湿交替循环腐蚀试验与实海潮差腐蚀试验相关性 |
4.5 电化学性能研究 |
4.5.1 动电位极化曲线 |
4.5.2 交流阻抗谱 |
4.5.3 小结 |
4.6 本章小结 |
第五章 金属喷涂陶瓷涂层后耐蚀性能研究 |
5.1 热喷涂陶瓷涂层的孔隙率、微观结构及组成 |
5.1.1 陶瓷涂层体系的孔隙率 |
5.1.2 陶瓷涂层体系的 SEM 形貌及元素组成 |
5.1.3 小结 |
5.2 盐雾\干燥\潮湿交替环境下耐蚀性能研究 |
5.2.1 盐雾\干\湿交替循环腐蚀试验 2500h 后腐蚀情况 |
5.2.2 盐雾\干\湿交替循环腐蚀试验 5000h 后腐蚀情况 |
5.2.3 小结 |
5.3 人工海水全浸环境下耐蚀性能研究 |
5.4 中性盐雾环境下耐蚀性能研究 |
5.4.1 中性盐雾腐蚀试验后第一批圆棒试样腐蚀情况 |
5.4.2 第二批圆棒试样腐蚀情况及陶瓷涂层体系腐蚀机理研究 |
5.4.3 小结 |
5.5 实海潮差环境下耐蚀性能研究 |
5.5.1 青岛海水潮差腐蚀试验后试样腐蚀情况 |
5.5.2 三亚海水潮差腐蚀试验后试样腐蚀情况 |
5.5.3 小结 |
5.6 电化学性能研究 |
5.6.1 金属基材喷涂陶瓷涂层后的动电位极化曲线 |
5.6.2 陶瓷涂层自身的动电位极化曲线 |
5.6.3 小结 |
5.7 电偶腐蚀性能研究 |
5.7.1 基材为 40Cr 的涂层试样电偶腐蚀性能 |
5.7.2 基材为 0Cr17Ni4Cu4Nb 的涂层试样电偶腐蚀性能 |
5.7.3 平均电偶腐蚀速率 |
5.7.4 小结 |
5.8 金属喷涂陶瓷涂层后的腐蚀失效机制研究 |
5.8.1 喷涂 DPAT-13 和 DPAT-40 陶瓷涂层体系试样的腐蚀失效机制 |
5.8.2 喷涂 GBAT-20 陶瓷涂层体系试样的腐蚀失效机制 |
5.8.3 喷涂金属陶瓷涂层体系试样的腐蚀失效机制 |
5.8.4 小结 |
5.9 本章小结 |
第六章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
附录:攻读硕士学位期间的主要工作及发表的文章 |
(9)电爆炸喷涂技术提高火炮身管寿命的机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 引言 |
1.1 选题背景 |
1.2 火炮身管寿命 |
1.3 国内外身管增寿研究现状 |
1.3.1 国外身管增寿研究现状 |
1.3.1.1 电渣重熔 |
1.3.1.2 自紧技术 |
1.3.1.3 降低身管温度 |
1.3.1.4 提高身管内膛表面的耐热性能 |
1.3.1.5 气相沉积 |
1.3.1.6 其他表面改性工艺 |
1.3.2 国内身管增寿的研究现状 |
1.3.2.1 镀铬 |
1.3.2.2 镀铬层的激光处理 |
1.3.2.3 难熔材料内衬 |
1.3.2.4 烧蚀与火炮身管寿命评价技术 |
1.4 电爆炸喷涂技术 |
1.4.1 金属丝爆炸现象的国内外实验研究 |
1.4.1.1 国外实验研究概况 |
1.4.1.2 国内实验研究概况 |
1.4.2 电爆炸喷涂的国内外研究概况 |
1.5 有限元法及 ANSYS 软件 |
1.6 本论文研究内容 |
第二章 电爆炸喷涂技术的实验原理及应用前景 |
2.1 实验设备 |
2.2 实验原理 |
2.3 电爆炸喷涂设备的改造 |
2.4 新开发的电爆炸喷涂设备的优点 |
2.5 金属导体爆炸过程分析 |
2.6 金属导体爆炸速度分析 |
2.7 电爆炸喷涂技术的潜在应用 |
2.7.1 在国防中业中的应用前景 |
2.7.2 在机械制造行业的应用前景 |
2.7.3 在钢铁制造行业中的应用前景 |
2.7.4 在电力行业中的应用前景 |
2.7.5 经济效益和社会作用 |
2.8 本章小结 |
第三章 电爆炸喷涂涂层初步研究 |
3.1 电爆炸喷涂 65Mn 涂层研究 |
3.1.1 试验 |
3.1.2 涂层分析 |
3.1.3 实验结论 |
3.2 电爆炸喷涂 0Cr18Ni9Ti 涂层研究 |
3.2.1 试验 |
3.2.2 涂层分析 |
3.2.3 实验结论 |
3.3 电爆炸喷涂 2Cr13 涂层研究 |
3.3.1 试验 |
3.3.2 涂层分析 |
3.3.3 实验结论 |
3.4 本章小结 |
第四章 电爆炸喷涂工艺参数与涂层指标的关系 |
4.1 喷涂距离对涂层各指标的影响 |
4.2 喷涂次数对涂层各指标的影响 |
4.3 喷涂电压对涂层孔隙率及涂层厚度的影响 |
4.4 本章小结 |
第五章 电爆炸喷涂有限元分析 |
5.1 电爆炸喷涂对基体的应力影响分析 |
5.1.1 电爆炸喷涂冲击波的能量分析 |
5.1.2 基体的应力影响分析 |
5.2 电爆炸喷涂对涂层、基体温度及降温速率的影响分析 |
5.2.1 电爆炸喷涂粒子沉积过程数值计算 |
5.2.2 瞬态传热分析 |
5.2.3 模拟建立及参数选取 |
5.2.3.1 模型建立 |
5.2.3.2 参数选取 |
5.2.4 ANSYS 热分析过程 |
5.2.5 温度场模拟结果 |
5.2.6 结果分析 |
5.3 本章小结 |
第六章 电爆炸喷涂涂层对身管增寿的机理试验验证 |
6.1 试验方案 |
6.2 镀层和电爆炸喷涂涂层制备 |
6.2.1 镀层制备 |
6.2.2 电爆炸喷涂制备 7Cr13+B 涂层与 FeCrBSiB 涂层 |
6.3 涂层性能对比试验与分析 |
6.3.1 涂层表面形貌 |
6.3.2 硬度对比 |
6.3.3 孔隙率对比 |
6.3.4 结合强度对比 |
6.3.4.1 热震法 |
6.3.4.2 磨、锯法 |
6.3.5 耐烧蚀测试 |
6.3.6 试验结果分析与讨论 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
在学期间发表的学术论文和参加科研情况 |
四、0Cr19Ni9涂层及涂层开裂处抗蚀行为研究(论文参考文献)
- [1]固—液复合铸造法制备电弧喷涂Al/AZ91D双金属材料的组织及性能研究[D]. 何科. 重庆大学, 2020
- [2]42CrMoA钢表面等离子熔覆TiC/Ni复合涂层的制备和性能研究[D]. 罗大卫. 哈尔滨工程大学, 2018(01)
- [3]海水环境下腐蚀细菌对304不锈钢的腐蚀行为及抑制方法[D]. 罗斯. 上海师范大学, 2018(08)
- [4]铁基非晶涂层HVOF制备及耐蚀耐磨性能研究[D]. 龚玉兵. 南昌航空大学, 2017(01)
- [5]激光熔覆新型Co基合金组织及擦伤性能研究[D]. 任方成. 浙江工业大学, 2016(05)
- [6]激光熔覆γ-Ni/Mo2Ni3Si合金涂层的制备工艺与性能研究[D]. 刘敬. 中国农业大学, 2016(08)
- [7]钢材表面中性熔盐浸渗制备Fe3Si合金层研究[D]. 黄薇. 西安建筑科技大学, 2015(06)
- [8]合金结构钢、不锈钢及其表面陶瓷涂层耐蚀性能研究[D]. 徐昌盛. 机械科学研究总院, 2012(10)
- [9]电爆炸喷涂技术提高火炮身管寿命的机理研究[D]. 蒋啸林. 机械科学研究总院, 2012(09)
- [10]含NiCr热喷涂涂层材料抗高温腐蚀性能对比研究[J]. 刘晓明,董俊慧,徐润生,吴子晨,高云鹏. 内蒙古电力技术, 2010(S2)