P92耐热钢粉末包埋渗铝与化学气相渗铝涂层组织结构研究

对P92耐热钢在760℃下采用粉末包埋法和化学气相渗铝法进行渗铝实验,研究了渗铝涂层的组织结构和沉积特性。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)以及能谱(EDS)等方法分析表征了渗铝涂层结构、成分及物相组成,对渗铝涂层沉积过程中的原子扩散机理进行了对比分析。结果表明:2种渗铝方式在760℃低温下均可在P92耐热钢表面形成铝化物涂层;粉末包埋渗铝涂层为3层结构,厚度约19μm,与基体结合良好,由外向内主要物相为Fe2Al5→FeAl→Fe3Al,整体涂层铝质量分数约26.50%;化学气相渗铝涂层为单层结构,涂层内部出现铝原子富集,厚度约12μm,主要物相为Fe3Al和富铝化合物,整体涂层铝质量分数约9.50%。

基于声发射Ib值分析的渗铝321钢损伤特性研究

太阳能热发电换热管主要材料渗铝321钢的损伤会导致换热管的寿命缩短甚至断裂,因此必须进行损伤检测。采用声发射方法对渗铝321钢的损伤特性进行分析,实现对换热管性能的在线动态监测。通过采用声发射Ib值特征来表征渗铝321钢的损伤程度,并运用自组织映射(SOM)神经网络算法进行声发射特征参数聚类,以分析材料的损伤模式。结果表明,力学塑性阶段的声发射事件数量剧增,能量和振铃计数的峰值标志着试件的断裂。此外,在试件失效前,Ib值显著降低且密度变密集,表明Ib值的变化特征可以作为材料临界失效的预警信号。通过SOM算法对特征参数进行聚类分析得到4个簇及其对应的特征频率,并使用扫描电子显微镜(SEM)观察试件的断口形貌,得出4个簇分别对应于孔洞生长与汇合、微裂纹成核、宏观裂纹扩展和纤维状断裂4类损伤模式。这项研究旨在探索金属管材的损伤演化行为,并为管材的损伤分析和健康监测提供依据。

纯铜深层渗铝工艺的研究

研究了纯铜渗铝工艺参数对渗铝层的厚度、含铝量及质量的影响。推荐一种渗铝速度快、时间短、操作简单、成本低的纯铜深层膏剂渗铝技术。

纯铜深层渗铝工艺的研究

本文研究了纯铜渗铝工艺参数对渗铝层的厚度、含铝量及质量的影响，推荐一种渗铝速度快、时间短、操作简单、成本低的纯铜深层膏剂渗铝技术。

碳钢渗铝工艺方法及其优缺点

本文详细介绍了国内常用的碳钢热浸渗铝、粉末渗铝和感应渗铝工艺,以及这三种渗铝方法的优缺点。

超长钢管热喷涂感应渗铝工艺

介绍了12m长焦化炉管渗铝的工艺过程。该项技术是在钢管表面热喷涂铝后,在中频感应圈中进行加热渗铝,从而解决了超长钢管渗铝难题,扩大了渗铝钢的应用范围。热喷涂采用火焰喷涂法喷铝,表面用波美度为40°的水玻璃进行封闭保护,感应加热的炉温为1000℃左右,渗层厚度可达0．1～0．3mm。

超长钢管热喷涂感应渗铝工艺

12 m焦化炉管渗铝,由于管子太长,使渗铝工艺成了难题。采用热喷涂中频感应加热联合渗铝新工艺,渗超长钢管是可行的。中频感应加热渗铝,大大提高了铝原子向钢基体的扩散速度,可以满足工业上的要求。

不锈钢表面粉末包埋渗铝过程及渗铝层表征

采用固体粉末包埋法对 0 0Cr17Ni14Mo2和 1Cr18Ni9Ti不锈钢进行渗铝 ,形成富铝表层 .阐述了不锈钢表面渗铝过程 ,并且对不锈钢渗铝层的成分、结构和形貌进行了表征 .分析了合金中Ni元素对渗铝过程的影响 .结果表明 :渗铝层呈多层结构 ,渗层与基体及层间结合良好 ,界限明显、齐整 .渗层组织主要由FeAl相组成 ,并含一定量的Ni3 Al相 .

稀土元素对40Cr钢渗铝层组织性能的影响研究

研究了稀土含量对40Cr钢渗铝过程中催渗效果的影响,表明渗剂中添加稀土的最佳含量为4%,结合成分检测结果,提出了稀土催渗的渗铝模型。进一步研究发现,与渗铝层相比,稀土催渗渗铝层更为致密,过渡区与基体结合紧密,且显微硬度提高2倍左右,并对其机理进行了研究分析。

粉末包埋渗铝与气氛渗铝对P92钢650℃饱和蒸汽氧化行为的影响

表面渗铝技术可以在不改变基体材料力学性能的基础上显著提高基体的抗高温蒸汽氧化性能。利用低温粉末包埋和气氛渗铝两种方法在P92钢表面制备了铝化物涂层,并结合氧化增重法、扫描电镜观察及XRD分析,研究了两种工艺下铝化物涂层的650℃饱和蒸汽氧化行为。结果表明:P92钢抗氧化能力不足,生成了由外层疏松层瘤状富铁氧化物与表面氧化膜下方内氧化物FeCr2O4组成的双层结构氧化膜,外层富铁氧化膜在氧化300 h后发生剥落;低温包埋渗铝所得涂层为β-FeAl层,氧化500 h后试样表面形成极薄的保护性α-Al2O3氧化膜(<0.2μm);气氛渗铝涂层为单层Fe3Al结构,氧化500 h后试样外表面形成了Fe3O4+Fe2O3氧化膜,厚度为1.3μm,靠近涂层表面生成单层连续Al2O3氧化膜。采用低温包埋和气氛渗铝均可提升P92钢的抗蒸汽氧化能力。

钢表面粉末包埋渗铝的表面状态及元素扩散机理研究进展

钢铁作为基础性结构材料,应用在国民经济的各个领域。由于钢材在工程应用中会发生氧化、腐蚀,采用粉末包埋渗铝对钢材进行表面改性可提高其抗氧化性能和腐蚀性能。目前为止,关于渗铝工艺参数对渗层微观组织、表面状态和元素扩散机理的研究,比较零散,缺乏系统总结。综述渗铝工艺参数对粉末包埋渗铝钢的微观组织、表面状态及其性能的影响,分析渗铝工艺参数与渗层微观组织的关联;概括渗铝工艺参数对Fe-Al元素扩散系数和扩散激活能的影响规律,分析Fe-Al元素扩散机制;总结渗铝层预测模型,对粉末包埋渗铝钢的研究趋势进行展望。

碳钢粉末渗铝试验研究

对 2 0碳钢进行了粉末包埋渗铝试验 ,优化了渗剂配方及渗铝工艺。采用X射线衍射仪分析了渗铝层的相成分 ,并对渗铝层的微观组织和渗铝钢的力学性能进行了测试。结果表明 ,使用 3号渗剂的 2 0碳钢的表面渗铝效果最好。 2 0碳钢渗铝层内未出现高铝脆性相 (FeAl3 、Fe2 Al5等 ) ,这有利于改善渗铝钢的力学性能和焊接性能。 2 0碳钢经渗铝处理后 ,其机械性能略有降低 ,高温持久性能明显降低 ,而抗高温氧化性能大大提高。

加速固体粉末渗铝的两段法新工艺

采用金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计等仪器 ,研究了经两段法固体粉末渗铝工艺处理后 ,HK4 0钢渗铝层的组织和性能。试验结果表明 ,该渗铝层是由NiAl相和Ni3Al相组成 ,与传统固体粉末法渗铝工艺相比 ,具有渗速快、渗层显微硬度过渡平缓、渗层表面质量好等特点 ,并对加速渗铝过程的原因进行了初步探讨。

RAFM钢表面粉末包埋法制备低活性渗铝层工艺研究

采用粉末包埋法在中国低活性铁素体马氏体钢（RAFM）基底上制备了低活性渗铝层，利用扫描电镜（SEM）和能谱分析（EDS）对渗铝层的形貌和成分进行了分析。结果表明：低活性渗铝层表面铝含量（原子分数）约40％，主要由厚度为15-20μm的FeAl、Fe3-Al及α-Fe（Al）相组成，该渗铝层表面易发生烧结。为避免表面烧结，重点研究了渗铝温度对渗铝层表面形貌的影响，当温度较高（750℃）时，表面产生大量渗铝剂颗粒烧结；当温度较低（650℃）时，表面无烧结但渗铝层生长不完整且存在较多孔洞；700℃下表面无烧结且渗铝层致密完整。

可控固体粉末渗铝新工艺

铝扩散涂层通常采用固体粉末渗铝工艺获得 ,它是一种特殊的化学气相沉积 ( CVD)法 ,将工件包埋入渗剂中 ,渗铝层相组成与渗铝过程中渗剂的活性有关。通过调整渗剂中 Al和特种添加剂的比例及渗铝温度 ,实现了控制渗铝层的相组成。采用光学显微镜 ( OM)、X射线衍射仪 ( XRD)、显微硬度计等设备对 2 0钢和 HK40钢的渗铝层进行检测。结果表明 ,经不同工艺处理的 2 0钢和 HK40钢的渗铝层分别获得了预计的 Fe Al相、Fe3 Al相和 Ni Al、Ni3 Al相 ,消除了富铝的铝化物 Fe Al3 、Fe2 Al5或 Ni2 Al3 、Ni Al3

低温包埋渗铝及其在石油管材防腐蚀应用中的研究进展

概述了钢基表面低温包埋渗铝的原理,分析了通过添加稀土元素、调整活性剂种类、在渗剂中添加合金、表面机械能助渗、基材表面自身纳米化预处理等实现低温渗铝的研究现状和优缺点。同时,针对高力学性能石油管材,提出了将表面自身纳米化技术与含锌的低温渗剂相结合的石油管材表面低温复合包埋渗铝技术,并对该技术在石油管材耐腐蚀保护方面的应用进行了展望,认为复合低温包埋渗铝技术在石油管材耐腐蚀处理中的应用具有广阔前景。

机械能助渗铝工艺与渗层性能研究

研究了机械能助渗铝的温度、时间和活性剂含量对渗铝层形貌、厚度、结构、硬度和耐蚀性等性能的影响,并与传统的粉末渗铝进行了比较。试验结果表明,机械能助渗铝层表面呈颗粒状,渗铝层由Fe2Al5相和少量的Fe3Al相组成,硬度达988 HV。在400~700℃、2~4 h的范围内机械能助渗铝,渗层厚度随渗铝温度的升高和渗铝时间的延长而明显增大。渗铝层的耐蚀性随渗铝温度的升高而提高,但随渗铝时间的延长呈现出先提高后降低的趋势,由600℃、3 h工艺获得的渗铝层的耐蚀性最好。采用机械能助渗铝工艺,尤其是较低温度（450~650℃）和较短时间（2.5~4.5 h）获得的渗层的厚度明显大于传统的粉末渗铝层。

低温助渗剂Zn对N80套管钢低温渗铝层组织的影响

选用不同Zn含量配比的包埋渗剂,采用低温粉末包埋法对N80套管钢进行表面渗铝处理,依次对不同渗剂配方下所得到渗层的微观形貌、元素组成和显微硬度进行测试,分析了低温助渗剂Zn对所得渗铝层的影响。结果表明:与渗剂中添加Zn所得渗铝层相比,未添加Zn所得渗铝层均匀、致密,显微硬度较高;渗铝层厚度随Zn含量的改变呈现非线性的变化,当Zn∶Al=40∶60(质量比)时,所得渗铝层的厚度可以达到80μm;不同渗剂配比下所得渗铝层主要由Al元素和Fe元素组成,渗层组织从表面向基体方向Al含量呈梯度减少,当渗剂中加入助渗剂Zn后易生成富含低铝相渗层。

渗铝涂层技术在高温防护领域的研究进展

随着现代工业对材料耐高温性能要求的日益严苛,制备高性能的高温防护涂层成为当前研究的热点。文章深入讨论了扩散型铝化物涂层的制备工艺,包括固体粉末渗铝、料浆渗铝、热浸渗铝等关键技术,重点综述了Ni_(3)Al、NiAl和Ni_(2)Al_(3)金属间化合物涂层的研究进展,上述材料以其高温稳定性和金属韧性的结合而备受关注。文章为高温防护涂层的设计、优化和应用提供了全面的视角,为相关领域的科研人员和工程技术人员提供了宝贵的参考信息。

热浸渗铝技术的研究应用发展

从浸铝前的表面处理、铝液成分、浸铝温度和时间的选择、浸铝后的热处理、热浸渗铝工件的性能及应用等方面,介绍了国内外热浸渗铝工艺的新进展。分析了目前的热浸渗铝工艺存在的问题,并提出了今后研究工作的重点。