等离子喷涂Cu-Al_2O_3梯度涂层的组织与耐磨性分析

针对纯陶瓷涂层由于结合强度低、孔隙率高、影响涂层耐磨性的实际,用等离子喷涂法制备了Cu-Al2O3梯度涂层,用电子扫描显微镜(SEM)、金相显微镜等手段对涂层进行微观组织和成分分析,用自制销盘式固定磨料磨损试验机,检测了Cu-Al2O3梯度涂层的耐磨料磨损性能。结果表明,采用等离子喷涂法制备的Cu-Al2O3梯度涂层无明显的组织突变和宏观层间界面,涂层的组织表现出宏观不均匀性和微观连续性分布特征;梯度涂层中当Al2O3含量(质量分数,%)达到80%时(GC6),涂层的耐磨性最高,约为基体的3倍,随着Al2O3含量继续增大,纯陶瓷涂层(GC7)的耐磨性有所下降。

等离子喷涂法制备铁基硬质涂层的力学性能

为了在碳钢表面制备耐磨涂层,使涂层与基体的膨胀系数相近,减少涂层应力,将80%Fe,13%P,7%C(质量分数,%)机械混合粉末进行等离子喷涂,制备铁基耐磨涂层.采用粘结剂对偶试样拉伸试验法测定涂层结合强度,采用表面显微硬度法分析涂层硬度,采用MMW-2型(高温)摩擦磨损试验机以40Cr硬质合金为对磨材料对涂层进行耐磨性试验.结果表明,涂层的结合强度平均值为29.16 MPa,显微硬度的平均值为7.889 MPa,高于陶瓷涂层硬度值,涂层的耐磨性能较好,磨损200 min后,涂层的磨损量在36 mg左右,磨损量约为对磨件的1/13,涂层磨损主要为磨粒磨损机制.

棒材等离子喷涂法制备Fe_(80)P_(13)C_7非晶态合金涂层的成形特征

采用棒材等离子喷涂法制备Fe80P13C7非晶态合金涂层，采用XRD-7000型射线衍射仪分析了涂层的组织，采用CRY-2P型差热分析仪测定所制备的非晶态合金涂层的DTA曲线，分析了涂层的晶化温度，采用HX-1000型显微硬度计测量涂层的显微硬度，采用JSM-6700F型扫描电镜观察涂层的微观形貌和截面形貌，采用谱分析的方法分析涂层正面和截面的成分变化。结果表明，制备的非晶涂层组织致密，均匀，涂层与基材之间为冶金与机械相结合共同作用的成形特征；非晶涂层的显微硬度达946～1018HV25，晶化温度为433℃。

过渡材料对等离子喷涂Al_2O_3梯度陶瓷涂层性能影响

针对Al2O3陶瓷涂层结合强度低、孔隙率高的实际,选择NiAl金属间化合物和金属铜粉作为过渡材料,利用等离子喷涂制备Al2O3梯度陶瓷涂层,并对梯度涂层进行组织形貌观察,测试结合强度和孔隙率。结果表明,梯度涂层的组织表现出宏观的不均匀性和微观连续性的分布特征,NiAl和Cu是金属基体与Al2O3涂层之间过渡层的理想材料,可以有效地提高涂层的结合强度,而Cu-Al2O3梯度涂层又比NiAl-Al2O3梯度涂层结合强度高;梯度涂层的孔隙率远低于双涂层的孔隙率,在Cu-Al2O3梯度涂层中随AlO含量的增加,涂层的孔隙率降低,而且孔隙率低于NiAl-AlO梯度涂层。

几种不同材料在含硫介质中的腐蚀性

用失重法和恒电位极化法研究了45#碳钢、1Cr18Ni9Ti、304不锈钢和Ni-P合金镀层在含S介质中的腐蚀性.结果表明,低温条件下,S2-浓度变化对4种材料阴极极化和阳极极化影响较小,1Cr18Ni9Ti和304不锈钢的极化曲线相似,为典型的阴、阳极控制的电化学腐蚀过程,自腐蚀电位和自腐蚀电流相近;Ni-P合金镀层出现了钝化区;45#碳钢出现了阳极控制的扩散过程.温度升高,腐蚀速率增大,1Cr18Ni9Ti和304不锈钢的极化率变大,Ni-P合金镀层的钝化性能减弱,1Cr18Ni9Ti、304不锈钢和Ni-P合金镀层均是含S介质中的耐蚀材料.

几种不同材料在含硫介质中的腐蚀速率和腐蚀形貌研究

利用失重法研究了45#碳钢、1Cr18Ni9Ti、304不锈钢和Ni-P合金镀层在含硫介质中的腐蚀速率,采用JSM-6700F场发射扫描电子显微镜观察了微观腐蚀形貌。结果表明,45#碳钢的腐蚀速率大于其它三种材料,Ni-P合金镀层、1Cr18Ni9Ti和304不锈钢是含硫介质中的耐蚀材料。随着S2-含量的增加及温度的升高,腐蚀速率增大,在80℃、S2-浓度为2.5%时,Ni-P合金镀层腐蚀速率最大,但也仅为0.004 56 mg.m-2.h-1。微观腐蚀形貌观察,45#碳钢出现大面积的腐蚀沟槽;1Cr18Ni9Ti和304不锈钢表面出现点蚀坑;Ni-P镀层宏观上形成均匀腐蚀。

奥氏体不锈钢焊接接头在含硫介质中的腐蚀性

利用恒电位极化曲线法及金相显微分析方法,研究了奥氏体不锈钢手弧焊焊接接头在含Na2S溶液中的腐蚀行为。结果表明,采用A102焊条的焊缝,其耐蚀性优于A307焊条焊缝;20℃条件下,Na2S质量分数的增加加速腐蚀反应的阴、阳极过程;在Na2S质量分数一定的条件下,温度升高到80℃时,在阳极极化区有钝化现象。

不同方法焊接的Q235钢接头在亚铵介质中耐蚀性分析

针对亚硫酸铵造纸过程中亚硫酸铵介质对碳钢焊接接头腐蚀严重的实际情况,以三电极电化学研究方法和金相组织分析法研究了焊条电弧焊、TIG焊、CO2气体保护焊等方法焊接的碳钢焊接接头在亚硫酸铵介质中的腐蚀行为。结果表明,采用CO2气体保护焊的Q235钢焊接接头在温度为20～80℃、亚硫酸铵浓度为5%～11%的介质中极化曲线与母材相似程度最大,两曲线靠得最近,耐蚀性最好;显微组织观察,采用CO2气体保护焊的焊接接头,焊缝组织由大量的珠光体和针状铁素体组成,细小的珠光体散布在铁素体之间。

等离子喷涂NiAl/Al_2O_3梯度陶瓷涂层的结构与组织特征

利用等离子喷涂方法制备了NiAl/Al_2O_3梯度陶瓷涂层,并对涂层的组织分布、相结构、硬度和孔隙率进行了研究。结果表明:梯度涂层的组织表现出宏观不均匀性和微观连续性的分布特征,是由α-Al_2O_3、γ-Al_2O_3、δ-Al_2O_3、Ni、NiO以及镍铝金属间化合物等多种相组成的复合材料;梯度涂层中NiAl合金层的孔隙最少,表面纯陶瓷层孔隙率最高;随着Al_2O_3含量的增加,涂层的硬度逐渐增大。

Q235钢焊缝在亚硫酸铵介质中的耐蚀性研究

研究以J420焊条焊接Q235钢,其焊缝于亚硫酸铵介质中的腐蚀行为.电化学方法和金相分析表明,Q235钢用J420焊条焊接后,焊缝的组织特点决定了它的耐蚀性低于母材.提高温度,增加亚硫酸铵浓度,均会促使焊缝的腐蚀速率加快.

高磷高耐蚀性化学镀Ni-P合金复合络合剂的研究

选取了对镀层和溶液性能有较大影响的络合剂和促进剂共五因素,采用正交试验法进行了研究,并优化验证了络合剂和促进剂工艺配方,筛选出一种高磷高耐蚀性的化学镀Ni-P合金复合络合剂。

钢铁黑色化学转化膜性能及制备工艺的研究

筛选了发黑-磷化法制备黑色化学转化膜的配方;通过对黑色化学转化膜的性能检测,扫描电镜观察外观形貌,能谱仪分析成分;指出最佳发黑-磷化法制备黑色化学转化膜的工艺为:先常温发黑后中温磷化,发黑液中铜与硒的比例接近1,磷化液中总酸度与游离酸度之比约为10。

热喷涂法制备的La^(3+)掺杂纳米TiO_2粉末的表征

采用等离子热喷涂法以钛酸四丁酯为主要原料制备出稀土离子掺杂的纳米TiO2光催化剂。通过XRD,XPS,TEM,UV-Vis等检测手段对样品进行表征,同时检测了其光催化性能,并分析了掺杂对TiO2的影响机理。结果表明,所制备的La3+掺杂纳米TiO2是锐钛矿相和金红石相混晶结构,粒径分布在10~50nm之间;La3+掺杂能够促进锐钛矿向金红石的转变,同时抑制TiO2晶粒的长大;La3+掺杂使TiO2紫外-可见吸收光谱发生红移;适量La3+掺杂能显著提高TiO2的光催化活性,最佳掺杂浓度为0.5%(与Ti原子摩尔比),甲基橙降解率在90min内可达到82.4%,比纯TiO2高出13.2%。

化学镀镍磷合金复合加速剂的研究

为了提高化学镀Ni–P合金的沉积速率,采用正交试验法研究了以乳酸为配位剂的复合加速剂。通过测定镀速、镀液稳定性、镀层孔隙率及耐盐雾腐蚀性能,得出最佳的复合加速剂配方为:20mL/L乳酸+8g/L丁二酸+3mL/L有机酸加速剂+4g/L钠盐加速剂。采用此复合加速剂,镀速达32μm/h,镀液在PdCl2加速试验中的稳定时间为7.49h,镀层孔隙率为0.09个/cm2,耐盐雾腐蚀时间达925h。

铸铁化学镀Ni-P合金稳定剂的研究

针对化学镀Ni-P合金过程中稳定性差,镍离子消耗量大的实际,以镀速、镀液稳定性、镀层孔隙率和耐蚀性为评价指标,研究了Na2S2O3、Pb(AC)2、稳定剂A及稳定剂B等4种稳定剂在乳酸为络合剂的Ni-P化学镀液中的稳定效果。结果表明:复合稳定剂比单一稳定剂镀速高、稳定性好、孔隙率低。其中以Pb(AC)2与稳定剂A组合时镀液和镀层性能最好,稳定性达到35 000 s,镀速为30.1μm/h,孔隙率为0.78个/cm2,耐盐雾腐蚀为856 h。

改性焊条焊接的碳钢焊缝在亚硫酸铵溶液中的耐蚀性研究

研究了常温～80℃、亚铵浓度在5%～11%条件下,改性焊条焊接的碳钢焊缝在亚硫酸铵溶液中的腐蚀情况。改性焊条是在普通碳钢焊条J422药皮中加入Ni粉而制成,焊接时由药皮向焊缝过渡合金元素Ni。研究结果表明,焊缝中引入Ni元素,使焊缝组织晶粒细化,焊缝在亚硫酸铵溶液中的极化率增大,自腐蚀电位提高,自腐蚀电流减少,耐蚀性增强,Ni含量为1.2%的焊缝在亚硫酸铵溶液中耐蚀性最好。

环氧石墨抗静电涂料在高硫原油中的性能

选用环氧树脂为成膜物质，石墨为导电介质制备抗静电耐蚀涂料，利用失重法研究了温度、石墨及含硫质量分数对涂料耐蚀性的影响，利用电阻法研究了石墨质量分数对涂料导电性的影响及涂料导电的时效性。结果表明，使用环氧树脂填充石墨制备抗静电耐蚀性涂料是可行的，石墨质量分数为35％～50％，其体积电阻率为105．85-105．66Ω·m，满足GB13348-1992《液体石油产品静电安全规程》，温度对涂料电阻影响较小，电阻率随时间变化不大；在含硫质量分数为3％的高硫油介质中，室温时石墨质量分数为35％的涂层耐蚀性较好；温度在50～70℃时，石墨质量分数为45％-55％的涂层耐蚀性较好，原油中含硫质量分数的变化对环氧石墨抗静电涂料的耐蚀性影响较小。

铸铁喷焊组织及力学性能

为了解决铸铁焊补中焊缝处存在白口、淬硬组织以及裂纹等问题,采用氧乙炔火焰喷枪喷焊自熔性合金粉末F101和Ni60焊接球墨铸铁以及用铸铁焊条Z308电弧冷焊球墨铸铁,并对试样进行抗拉强度、硬度和金相组织分析。结果表明,用铸铁焊条电弧冷焊后焊缝有白口、淬硬组织及裂纹;用Ni60合金粉末喷焊后熔合区硬度出现突变,硬度高达701 HV,与母材硬度值差别很大,用F101合金粉末喷焊后热影响区及焊缝处硬度值与母材差别不大;金相组织分析表明焊缝与母材除了机械结合外,还有冶金结合。喷焊的焊缝无裂纹,且结合强度高于铸铁焊条的焊缝。

棒材等离子喷涂法制备Fe_(72)Cr_8P_(13)C_7非晶态合金涂层成型特征

采用棒材等离子喷涂法制备Fe72Cr8P13C7非晶态合金涂层,分析了涂层的组织,测定了晶化温度、显微硬度和结合强度,采用扫描电镜观察涂层的微观形貌和截面形貌,能谱分析涂层正面和截面的成分变化。结果表明,涂层组织致密,均匀,Cr、P在涂层中片状结构表面有富集现象,涂层与基材之间有冶金结合、机械结合的成型特征。

Q235钢焊缝在亚硫酸铵介质中的腐蚀行为

针对Q235钢焊缝在亚硫酸铵介质中腐蚀严重的实际,采用三电极电化学研究法和金相组织分析法研究了J420焊条焊接Q235钢的焊缝在亚硫酸铵介质中的腐蚀行为。研究结果表明,Q235钢用J420焊条焊接后,焊缝的组织特点决定了其耐腐蚀性较差。温度升高、亚硫酸铵溶液浓度增大,均可以促使焊缝的腐蚀速率增大。