电火花沉积非晶涂层的组织结构与摩擦磨损性能

以Zr_(55)Al_(10)Ni_5Cu_(30)非晶态合金棒为电极,利用电火花沉积技术在ZL101铝合金表面制备了锆基合金涂层.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、显微硬度计和摩擦磨损实验机等对涂层的微观结构、表面形貌、显微硬度和摩擦磨损性能进行了分析测试.结果表明,沉积层表面较致密、均匀,为典型的"溅射状"花样形貌;沉积层主要由非晶、Zr O_2和Cu_8Zr_3等相组成;沉积层的平均显微硬度为1 555 HV 0.01,约为基材的15倍,摩擦系数仅为0.096,呈现出良好的减摩耐磨特性,沉积层的磨损机制主要为疲劳磨损和磨粒磨损.

ZL101表面电火花沉积Zr基非晶涂层的组织结构

目的提高铝合金材料的表面性能,开拓非晶涂层的应用。方法以直径为2 mm的Zr55Al10Ni5Cu30非晶合金棒为电极,采用电火花沉积技术在氩气保护下沉积两遍,在ZL101A铝合金表面制备非晶沉积层。通过X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和共聚焦显微镜等,分析研究了沉积层的相组成、表面形貌、组织结构、微区成分和界面特性。结果沉积层表面呈银灰色橘皮状,表面较致密、均匀,为典型的"火山坑"和"溅射状"花样形貌。涂层表面凸凹不平,表面粗糙度均方根偏差Rq约为3μm,沉积层厚度约为40μm,主要由非晶、ZrO_2、Cu_8Zr_3和ZL101基体Al(Si)相等组成,非晶以团块状或条状分布在晶体相之间。结论由于元素互扩散,非晶涂层与基材在界面处形成了3~4μm厚的过渡层,且呈良好的冶金结合。

工艺参数对电火花沉积非晶层表面质量的影响

以Zr55Al10Ni5Cu30非晶态合金棒为电极,利用电火花沉积技术在ZL101铝合金表面制备了Zr基合金涂层。研究了充电电容、工作电压和频率对沉积层厚度和表面粗糙度的影响,并优化了工艺参数。结果表明,随着电容、电压和频率增大,沉积层厚度增大。随着电容、电压的增大,沉积层的粗糙度增加;随沉积频率提高,沉积层粗糙度减小。通过优化的工艺参数制备的沉积层的表面较致密、均匀,厚度约为38μm,表面粗糙度Ra为3μm。

SO_4^(2-)对X100管线钢在盐渍性溶液中点蚀行为的影响

通过电化学测试技术研究X100管线钢在不同质量分数SO_4^(2-)的盐渍性土壤模拟溶液中的点蚀行为,并利用扫描振动电极技术(SVET)分析其腐蚀机制,建立腐蚀模型。结果表明:试样在不同质量分数SO_4^(2-)的土壤模拟溶液中均表现为典型的活性溶解;随着SO_4^(2-)质量分数增加,极化电阻显著增加,自腐蚀电流密度降低,说明X100管线钢发生点蚀的倾向性减小,SO_4^(2-)在库尔勒土壤中属于抑制性腐蚀阴离子。其腐蚀机制主要是SO_4^(2-)与Cl-通过竞相吸附作用优先吸附在蚀坑表面,抑制Cl-对X100管线钢的腐蚀,同时生成的Fe S腐蚀产物膜覆盖在腐蚀孔表面,降低了腐蚀速率。