冷喷涂Zn15Al合金涂层在NaCl溶液中的腐蚀行为和防护机制

采用低压冷喷涂技术在Q235碳钢基材表面制备冷喷涂锌(CS-Zn)和锌铝合金涂层(CS-Zn15Al),使用SEM观察、XRD谱、测量开路电位、电化学阻抗谱和动电位极化曲线等手段对其表征,研究了涂层在NaCl溶液中的腐蚀行为和腐蚀产物影响涂层防护性能的机制。结果表明,CS-Zn涂层在NaCl溶液中浸泡期内腐蚀严重,而CS-Zn15Al涂层的腐蚀速率较低,耐蚀性能较好。CS-Zn的主要腐蚀产物是ZnO,其多孔状的结构特点和半导体属性会破坏产物层的致密结构,降低电荷转移电阻,促进涂层腐蚀反应的发生;而添加Al元素能促进保护性腐蚀产物Zn_(5)(OH)_(8)Cl_(2)·H_(2)O和层状双氢氧化物Zn_(6)Al_(2)(OH)_(16)CO_(3)·4H_(2)O的生成,显著提高对腐蚀介质的屏蔽。同时,添加Al降低了涂层的腐蚀电位、增强了对涂层的阴极保护作用,保护性腐蚀产物层的生成降低了腐蚀电流密度,延长了涂层的使用寿命。添加Al元素可实现涂层防护性能和耐久性的协同提高。

W含量对Ti-42Al-5Mn-xW合金相转变行为的影响

以低成本、易变形的Ti-42Al-5Mn合金(原子分数,%)为研究对象,利用DSC、EPMA、EBSD及Pandat热力学计算软件系统研究了W含量(0.5%~1.0%)对合金相变行为和组织的影响。结果表明,随着W含量由0.5%提高至1.0%,合金β单相区开始温度(T_(β))和γ相溶解温度(T_(γ-solv))几乎未发生变化,而共析转变温度(T_(eut))稍有增加。W添加会在一定程度上影响合金固态相变路线,随着W含量增加至0.5%,合金近服役温度下的平衡相由α_(2)+γ+Laves逐渐演变为β_(o)+α_(2)+γ+Laves。W添加会对合金片层组织特征产生显著影响。在(γ+α+β)三相区处理时,随着W含量的提高,合金缓冷后组织中片层含量显著降低,当W含量为0.8%和1.0%时,合金组织以γ晶粒和βo相为主,几乎消除了α_(2)/γ层片组织。在(α+β)两相区处理时,合金缓冷后均为近片层组织,且随着W含量由0.5%提高至1.0%,片层组织晶团得到明显细化。

钨添加对含锰β凝固γ-TiAl合金热加工性的影响

为揭示微量W添加对含锰β凝固γ-TiAl合金热加工性的影响规律,采用真空感应熔炼炉(VIM)制备了Ti-42Al-5Mn-0.8W合金(原子分数),借助热模拟试验机研究了合金在变形温度1100~1250℃、应变速率0.001~10s^(-1),变形程度为70%条件下的热变形行为。结果表明,合金合适的热加工区间为1150~1250℃/0.001~10s^(-1)和1100~1145℃/0.001~1s^(-1)。添加0.8%W可明显降低Ti-42Al-5Mn合金的峰值流变应力(σ_(p))和稳态流变应力(σ_(0.7)),且稳态流变应力降低幅度更加显著。0.8%W改善Ti-42Al-5Mn合金热加工性的主要原因一方面是由于W含量相对较少,在具有极强电磁搅拌作用的真空感应熔炼方式下,W元素的偏析程度并不明显;另一方面得益于W比Mn更强的β稳定作用,它的添加拓宽了合金高温β单相区,从而使合金具有更宽的可热变形窗口。