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分散剂Y2O3对渗铝层的影响

通过改变传统渗剂来研究分散剂(Al2O3,Y2O3)在渗铝过程中的作用和对渗铝层的影响.利用XRD和SEM对渗层相的组成、氧化前后表面形貌进行分析.结果表明:分散剂Y2O3在最初的渗铝过程中参加了渗铝过程,不仅防止铝粉粘结,而且影响渗层相的组成.分散剂为Al2O3时,渗层主要为Al3Ti+AlTi+AlTi3相,而分散剂中含有Y2O3时,渗层主要为AlTi3相,这与传统渗铝机理认为分散剂在渗铝过程中不参加渗铝反应相矛盾.同时,分散剂也影响着渗铝层氧化前后的表面形貌及Al2O3的晶格类型.

关键词: Ti-6Al-4V合金 , 分散剂 , 渗铝层 , 氧化

AZ91D镁合金表面真空扩散渗铝层结构及性能研究

张艳 , 梁伟 , 王红霞 , 刘奋成 , 李线绒 , 赵兴国

稀有金属材料与工程

采用真空固态扩散渗铝的方法,在420℃对AZ91D镁合金进行表面合金化改性处理.对渗铝层的组织结构、耐腐蚀性能、显微硬度等进行了研究,测量了该合金扩散渗铝前后试样的电化学腐蚀极化曲线.结果表明,真空固态扩散在AZ91D镁合金表面获得了均匀致密的渗铝层,渗铝层由表及里依次由Al3Mg2最外层,β-Mg17Al12次外层,以及以β-Mg17Al12为主的β-Mg17Al12+α-Mg两相组织内层构成,该渗铝层明显改善了AZ91D镁合金在质量分数5%NaCl溶液中的耐腐蚀性能,并提高了材料的表面显微硬度(1600～1800 MPa).

关键词: 镁合金 , 渗铝层 , 金属间化合物 , 耐蚀性

沉淀硬化不锈钢机械能助渗铝的试验研究

朱望伟 , 殷铁志 , 王向东 , 李坚 , 陈小平 , 米丰毅 , 朱志兵

钢铁钒钛

通过机械能助渗铝工艺,实现对沉淀硬化不锈钢的低温渗铝.500℃渗铝10 h,可以在保证基体材料的力学性能基本无损耗的情况下,得到厚度约为11μm的均一渗铝层.采用SEM、EDS、显微硬度分析以及盐雾试验等测试手段对渗铝层进行研究,发现通过机械能助渗铝得到的为富铝相渗层,渗层硬度是基体材料的两倍以上,且具有良好的耐腐蚀及抗中温氧化性能.从渗铝反应机理的角度对机械能助渗铝工艺进行了分析.

关键词: 沉淀硬化不锈钢 , 机械渗铝 , 渗铝层 , 力学性能

熔焊对碳钢渗铝层组织和抗氧化性能的影响

丛伟 , 姚正军 , 包卫军

机械工程材料

采用钨极氩弧焊焊接了热浸镀铝后真空扩散的Q235钢板,采用光学显微镜、SEM、EDS、XRD等研究了熔焊对渗铝层组织及高温(800℃)抗氧化性能的影响.结果表明:渗铝层与焊缝之间实现冶金结合,铬、镍、铝元素在熔合线附近呈现梯度分布,熔合线附近的主要物相为Al2Cr、AlCrFe2以及(Fe,Cr)固溶体;焊后试样的氧化-增重曲线近似抛物线,熔合区氧化膜的主要物相为Al2O3、Cr2O3和Fe2O3,焊后渗铝试样的高温抗氧化性能比焊接前仅下降了22.8%.

关键词: 渗铝层 , 显微组织 , 高温抗氧化性 , 钨极氩弧焊

表面机械研磨处理对N80套管钢低温渗铝层的影响

黄敏 , 王宇

功能材料

通过表面机械研磨处理(SMAT),采用低温渗铝剂在470℃的相对低温下对N80套管钢进行2h粉末包埋渗铝.分别采用金相显微镜、显微硬度仪、扫描电镜、能谱仪等分析了SMAT对N80套管钢金相组织、渗铝层微观结构和断面元素分布、渗铝套管钢的显微硬度及表面腐蚀形貌的影响.结果表明SMAT90min后,可以在N80套管钢表面形成厚度约为50μm的变形层,变形层内晶粒尺寸明显减小,N80套管钢基体硬度在变形层深度范围内明显提高；与原始N80套管钢渗铝层相比,SMATedN80套管钢渗铝层表面致密,渗层连续,厚度较大,显微硬度增加更为明显.因此,SMAT可以增加N80套管钢低温渗铝层的厚度,改善渗铝层的结构,提高渗铝层对基体的腐蚀防护能力.

关键词: N80套管钢 , 包埋法 , 表面机械研磨处理(SMAT) , 渗铝层

镀铝温度对渗铝层/基体界面空洞生长动力学的影响

张伟 , 刘爱萍 , 文九巴

材料热处理学报

采用不同的镀铝温度在20碳钢上制备了不同厚度的热浸镀铝层,通过测量热浸镀铝层厚度以及高温氧化后渗铝层/基体界面空洞平均直径和形核数量随氧化时间的变化,研究了镀铝温度对渗铝层/基体界面空洞生长的影响。结果表明：随镀铝温度升高,镀铝后的表面层厚度减小,合金层厚度增加;在高温氧化期间,渗铝层/基体界面空洞的生长速度随镀铝温度的升高而减小,其变化规律与热浸镀铝后表面层厚度随镀铝温度的变化规律相一致;界面空洞平均深度随镀铝温度升高而增加,其变化规律与热浸镀铝后合金层厚度随镀铝温度的变化规律相一致;界面空洞增量随氧化时间的延长先增加而后逐步减少,且镀铝温度越高,空洞形核速度越小。分析了镀铝温度对界面空洞生长的影响机制。

关键词: 镀铝温度 , 渗铝层 , 基体 , 空洞 , 生长速度

紫铜表面渗铝层的高温抗氧化性能

王国凡 , 苗磊 , 罗辉 , 张维义

表面技术 doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2008.03.008

采用粉末包装法在紫铜表面渗铝.研究了紫铜和渗铝后的紫铜在空气中的高温氧化行为.用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)观察、分析了氧化膜的微观形貌和相组成,并讨论其氧化机理.结果表明:紫铜渗铝后不仅提高了高温抗氧化性能,而且氧化行为及其氧化层的结构也发生了变化.未渗铝的紫铜试样700℃氧化100 h后相组成为Cu2O和CuO,而渗铝后试样表面优先形成Al2O3氧化膜.氧化动力学曲线为抛物线型.

关键词: 紫铜 , 渗铝层 , 高温氧化 , 氧化铝膜 , 光学分析

X70管线钢渗铝层盐雾腐蚀后能谱面扫描分析

孔德军 , 吴永忠 , 付贵忠 , 龙丹

材料热处理学报

利用激光热效应对X70管线钢进行渗铝处理,研究了其在5％盐雾试验中的腐蚀行为,通过SEM、EDS和XRD等手段对腐蚀产物表面-界面形貌、化学元素面扫描和物相组成进行了分析,探讨了渗铝层耐盐雾腐蚀机理.结果表明,渗铝层界面由渗铝层、扩散层和基体组成,Al和Fe原子在扩散层相互扩散,形成了FeAl2金属化合物相,是界面冶金结合的主要机制；盐雾腐蚀以点蚀为主,表面出现裂纹是热扩散过程中热应力作用的结果；腐蚀后渗铝层界面中存在Al和O元素的分层富集现象,形成的Al2O3氧化膜有效地阻止Cl-对基体金属的腐蚀,Al在渗铝层的局部富集是保护基体的主要因素,提高了X70管线钢的耐盐雾腐蚀性能.

关键词: X70管线钢 , 渗铝层 , 盐雾腐蚀 , 结合界面 , 能谱面扫描