P92钢单渗铝涂层与Ni-Al复合涂层高温抗氧化性能的对比研究

为了提高P92钢的高温抗氧化性,在其表面分别制备了单渗铝涂层和Ni-Al复合涂层,并测试了2种涂层在使用温度(650℃)下的恒温抗氧化性能,总的氧化时间为120 h.采用光学显微镜和扫描电子显微镜分析涂层氧化过程中的组织形貌变化,利用能谱仪对氧化试样进行截面元素线扫描,使用X射线衍射仪对涂层氧化产物进行物相分析.结果表明:Ni-Al复合涂层的氧化增重较低(1.853 g/m^2),且在氧化120 h时尚未形成完整氧化膜,而单渗铝涂层的氧化增重为2.225 g/m^2;在氧化120 h后,单渗层的Al元素扩散至距表面24.53μm,得到的氧化产物主要为Fe2O3和Al2O3,复合涂层的Al元素扩散至距表面19.04μm,氧化产物主要为Al2O3.由于复合涂层中的纯Ni层能够有效减缓Al元素向基体扩散,从而比单渗铝涂层具有更好的高温抗氧化性.

Cr12MoV钢激光熔覆Ni-Al复合涂层的组织及性能

利用激光熔覆技术在Cr12MoV钢上熔覆了Ni-Al复合涂层,研究了Al含量对熔覆层组织形貌及力学性能的影响。结果表明:当熔覆层Al含量大于14%时,开始有裂纹出现;熔覆层的显微组织中无明显夹杂物,存在硬质相Al_(2)O_(3)及金属间化合物Ni_(3)Fe、Al Ni_(3);随着Al含量的增加,熔池边界逐渐消失,硬度、耐磨性呈先减小后增加的趋势。综合来看,Al含量为14%的熔覆层性能最佳。

真空热处理对冷喷涂Ni-Al_2O_3复合涂层组织与显微硬度的影响

采用冷喷涂制备了Ni-Al2O3复合涂层,并通过真空热处理改善了Ni-Al2O3复合涂层的组织与性能。结果表明,后热处理可使涂层与基体发生冶金结合,同时热处理态涂层的孔洞缩小、层间裂纹间隙有闭合趋势,涂层更致密。但热处理对Al2O3颗粒的尺寸、分布及形貌几乎没有影响。同时热处理态涂层断口表现出韧性断裂特征,基体颗粒之间以及基体与增强体之间的结合增强。热处理后涂层硬度降低为(98.2±19.2)HV0.2,涂层韧性得到提高。

用BP神经网络模型预测Ni-Al_2O_3复合涂层Al_2O_3粒子复合量研究

运用人工神经网络技术建立一个结构为4×9×1型的BP神经网络模型,用该模型对Ni-Al_2O_3复合涂层中Al_2O_3复合量进行预测研究,并用XRD衍射仪和原子力显微镜(AFM)对Ni-Al_2O_3复合涂层的Al_2O_3复合量和立体形貌进行分析。结果表明,当隐含层数为9个时,BP神经网络的均方根误差最小(1.13%),BP神经网络的拟合相似度R=0.99937,这表明BP神经网络模型能够较好的预测涂层Al_2O_3复合量。当占空比60%、阴极电流密度4A/dm^2、p H值4、镀液温度55℃时,Ni-Al_2O_3复合涂层结构密实,结晶细致。

Ni-28.0 mass%Al纳米复合镀层的氧化研究

利用复合电镀技术,通过向电镀溶液中加入平均粒度为75 nm的Al粉的方法在Ni基材上制备了Ni-28.0mass%Al纳米复合涂层,XRD和TEM分析表明,Al纳米颗粒均匀分布在Ni纳米晶粒中.1050℃氧化实验表明:Ni-28.0 mass%Al纳米复合镀层的氧化速度明显低于单Ni镀层及Ni基材的,这是因为在氧化过程中Ni-Al纳米复合镀层热生长连续的Al2O3氧化膜.

Ce在P92钢Ni_2Al_3/Ni复合涂层中的作用

采用电镀镍、含稀土低温包埋渗铝的方法,在P92钢表面制备出稀土Ni-Al化合物复合涂层,以提高其高温抗氧化性。通过OM,对不同稀土含量P92钢Ni-Al化合物复合涂层进行观察及分析;借助SEM,研究涂层的形貌及元素分布;利用XRD,对涂层进行物相分析。结果表明,P92钢镀镍后经650℃×8 h稀土包埋渗铝,得到的涂层为Ni与Ni2Al3的双层复合结构;当渗铝剂中添加无水Ce Cl3为2%时,涂层结合紧密,厚度均匀,无明显缺陷,涂层中渗铝层厚度为21μm^23μm;渗铝剂中添加过量的稀土,会恶化渗铝层质量出现漏渗等现象。