AISI 304不锈钢表面Fe_3Si型硅化物渗层的制备及渗硅机理

以n(NaCl):n(KCl):n(NaF)=2:2:1碱金属卤化物混合体系做载体,采用不同摩尔比的Na2SiF6和Si粉作渗硅剂,在800℃下利用熔融盐法分别对AISI 304不锈钢进行渗硅处理。采用X射线衍射仪(XRD)分析渗硅层的物相组成,用附带能量色散谱仪(EDS)附件的扫描电子显微镜(SEM)研究渗层截面的形貌和成分,分析熔盐法渗硅层的形成机理。结果表明:融盐中SiF62-的浓度决定渗层中Si元素的含量,由于SiO2在融盐体系中的溶解,融盐中SiF62-得到补充,渗层中Si元素的含量进一步提高。

AISI 304表面硅化物渗层的制备及其900℃循环氧化性能研究

采用NaCl∶KCl∶NaF=2∶2∶1(摩尔比)的中性熔融盐作为载体,Na2SiF6∶Si=8∶2粉末做为渗硅剂,以SiO2为助渗剂,800℃下渗硅5h可实现在AISI 304不锈钢表面形成厚约600μm的富含Cr、Ni合金元素的Fe3Si型硅化物渗层,研究了渗层在900℃下的循环氧化行为。采用X射线衍射仪分析了渗层和氧化膜的物相组成,用附带能量色散谱仪附件的扫描电子显微镜研究了渗层和氧化膜截面的形貌和成分。结果表明,渗层为以Fe3Si相为主,Cr在渗层中含量低于其在304不锈钢基体中含量,而Fe和Ni在基体和渗层中的含量大致相当。氧化动力学遵从二次抛物线规律;Cr和Si元素发生上坡扩散形成以SiO2和Cr2O3为主的内层氧化膜,外层氧化膜以Fe2O3为主,这种复合氧化膜是渗层具有优异抗氧化性能的原因。

AISI304不锈钢表面Fe_3Si型硅化物渗层制备及其力学性能

采用NaCl∶KCl∶NaF=2∶2∶1(摩尔比)的中性熔融盐作为载体,Na2SiF6∶Si=8∶2粉末作为渗硅剂,以SiO2为助渗剂,800℃下渗硅5h可实现在AISI 304不锈钢表面形成厚约600μm的富含Cr、Ni合金元素的Fe3Si型硅化物渗层。采用万能材料试验机进行了轴向拉伸试验,并对应力-应变曲线进行了分析。结果表明,硅化物渗层为脆性断裂,基体部分为塑性断裂;AISI 304不锈钢渗硅后的名义屈服应力有明显提高。

Nb-Ti-Si-Cr基超高温合金及其表面Zr-Y联合改性硅化物渗层的摩擦磨损性能（英文）

采用扩散共渗方法在Nb-Ti-Si-Cr基超高温合金表面制备Zr-Y改性的硅化物渗层,对比研究基体合金和共渗层在室温和800°C与SiC球对磨时的摩擦磨损性能。所制备的Zr-Y改性硅化物渗层主要由较厚的(Nb,X)Si_2外层和较薄的(Ti,Nb)_5Si_4内层组成。共渗层的显微硬度明显高于基体合金。基体合金和共渗层在常温和800°C时的磨损率均随摩擦载荷的增加而增加,但在相同的摩擦条件下,共渗层的磨损率明显低于基体合金。Zr-Y改性硅化物渗层在室温和800°C时的磨损抗力均优于基体合金,能够为基体合金提供良好的保护。

AISI304表面Fe_3Si型过渡金属硅化物渗层结构缺陷初探

利用NaCl∶KCl∶NaF=2∶2∶1(摩尔比)的碱金属卤化物混合体系为载体,Na2SiF6∶Si=8∶2粉末为渗硅剂,SiO2为助渗剂,800℃下渗硅5 h可实现在AISI 304不锈钢表面形成Fe3Si型硅化物渗层.采用万能材料试验机进行轴向拉伸试验,用附带能量色散谱仪的扫描电子显微镜进行断面分析.结果表明,渗层中的大空洞为包盐孔洞.

AISI304不锈钢表面硅化物渗层的制备与抗氧化性能

采用ω(NaCl)∶ω(KCl)∶ω(NaF)=2∶2∶1(摩尔比,下同)的中性熔融盐作为载体,ω(Na2SiF6)∶ω(Si)=8∶2粉末做为渗硅剂,800℃下渗硅10 h可实现在AISI 304不锈钢表面形成厚度约500μm的富含Cr、Ni合金元素的Fe3Si型硅化物渗层。采用X射线衍射仪(XRD)分析了渗硅层的物相组成,用附带能量色散谱仪(EDS)附件的扫描电子显微镜(SEM)研究了渗层截面的形貌和成分。结果表明,渗层以Fe3Si相为主,Cr在渗层中含量低于其在304不锈钢基体中含量,而Fe和Ni在基体和渗层中的含量大致相当。Fe3Si型硅化物渗层在800℃和900℃下的氧化动力学均遵从二次抛物线规律。AISI 304不锈钢渗硅层在800℃下的抗氧化性能略优于不锈钢基体,而在900℃下AISI 304不锈钢发生灾难性破坏,硅化物渗层表现出比其在800℃下更为好的抗氧化性能。900℃下Cr和Si元素发生上坡扩散最终在渗硅层表面形成富含SiO2和Cr3O4的复合氧化膜是其优异抗氧化性能的原因。

Nb-Ti-Si基超高温合金表面Ge-Y改性硅化物渗层的组织形成

为提高Nb-Ti-Si基超高温合金的高温抗氧化性能,采用Si-Ge-Y共渗工艺在其表面制备了Ge-Y改性的硅化物渗层.利用XRD,SEM和EDS分析了渗层的结构和相组成,并对其组织形成机理进行了讨论.结果表明:所制备的渗层具有明显的分层结构,由外至内依次为(Nb,X)(Si,Ge)_2(X代表Ti,Cr和Hf)外层和(Ti,Nb)_5(Si,Ge)_4内层;Ge在渗层中的含量由外向内逐渐增加.与Y改性硅化物渗层相比,Ge-Y改性硅化物渗层的组织并未发生显著改变,但Ge的添加会在一定程度上减少Si在共渗层表面的吸附和沉积,对渗层的生长有明显的抑制作用.保温不同时间(0—8 h)所制备的渗层具有相似的结构,渗层的生长动力学曲线符合抛物线规律.

0Cr18Ni9钢表面熔盐法渗硅层的组织与性能

利用摩尔比为NaCl∶KCl∶NaF=2∶2∶1的碱金属卤化物混合体系做载体,等摩尔比的Na2SiF6和Si粉作渗硅剂,在900℃下利用熔融盐法对0Cr18Ni9不锈钢进行了渗硅处理。采用X射线衍射仪(XRD)和附带能量色散谱仪(EDS)附件的扫描电子显微镜(SEM)研究了渗层截面的物相组成、成分、显微形貌及渗硅层的形成机理。结果表明,900℃下保温3 h渗层厚度在250μm以上,渗层物相为富含Cr、Ni合金元素的Fe3Si型金属间化合物,渗层中Si的含量为6.75 wt%,Cr的含量仅为其在基体中含量的50%左右,Ni在基体和渗层中的含量相当,渗层表面致密,硬度在700 HV左右,远高于基体硬度200 HV。