徐一
,
缪强
,
梁文萍
,
王玲
,
于修水
,
蒋穹
,
任蓓蕾
稀有金属材料与工程
采用磁控溅射和电弧离子镀技术在γ-TiAl合金表面制备NiCrAlY/Al复合涂层,研究了复合涂层对提高γ-TiAl合金抗高温氧化性能的作用机理.经950℃恒温氧化100 h后,涂层表面未发现裂纹和脱落,涂层试样氧化增重值较基体大幅减小.对氧化层进行了SEM、EDS和XRD分析,结果表明无保护涂层的基体γ-TiAl合金表层疏松多孔,无法抵抗高温环境下氧气对基体合金的侵蚀.复合涂层表面的NiCrAlY镀层在氧化过程中形成了Cr2O3,α-Al2O3和β-NiAl相组成的致密防护涂层,阻隔了氧气与基体的接触,中间的Al层为表层持续生成Al2O3提供了Al源.NiCrAlY/Al复合涂层显著提高了基体在950℃下的抗高温氧化性能.
关键词:
γ-TiAl
,
NiCrAlY/Al复合涂层
,
抗氧化性能
徐一
,
缪强
,
梁文萍
,
王玲
,
于修水
,
任蓓蕾
,
姚正军
稀有金属材料与工程
利用XRD、EDS和SEM分析研究了磁控溅射和电弧离子镀2种工艺制备的Al涂层的微观结构、形貌和抗氧化性能.磁控溅射技术制备的均匀、致密的Al层拥有更为细小的晶粒组织.在氧化实验后,磁控溅射制备的Al涂层形成了一个由表层氧化层、次表层富Al层和互扩散层的保护性结构.相比之下,电弧离子镀制备的Al涂层表现出了更差的抗氧化性.这是由于在离子镀制备的Al涂层中发现的针孔可以为氧气的侵入提供通道,从而引起涂层的内氧化并最终导致涂层的剥离.结果表明,磁控溅射制备Al涂层具备更好的抗高温氧化性能.
关键词:
磁控溅射
,
电弧离子镀
,
Al涂层
,
抗氧化性能
蒋穹
,
缪强
,
梁文萍
,
刘志梅
,
王珂
,
姚正军
,
魏小昕
中国腐蚀与防护学报
doi:10.11902/1005.4537.2014.183
采用SEM和EDS等手段考察在微观尺度下Al-Zn-Si-RE涂层的结构和成分均匀性,采用动电位极化曲线和电化学阻抗谱研究了Al-Zn-Si-RE涂层在3.5％NaCl溶液中的腐蚀行为.结果表明,Al-Zn-Si-RE涂层具有典型的片层结构,显著增加了腐蚀介质到达基体的路径,涂层在微观尺度下成分分布均匀,可充分发挥高铝涂层耐蚀性;Al-Zn-Si-RE涂层的腐蚀过程分为4个阶段:浸泡初期涂层表面金属粉的活化腐蚀;第二阶段腐蚀产物在金属粉表面覆盖,显著降低金属粉的溶解速度;第三阶段腐蚀介质渗透到涂层与基体界面,锌铝粉短暂的牺牲阳极保护作用;腐蚀后期,涂层的耐蚀机理主要为腐蚀产物的物理屏蔽作用.腐蚀过程中,涂层的防护机制表现为牺牲阳极的阴极保护和腐蚀产物的屏蔽效应综合作用.
关键词:
Al-Zn-Si-RE涂层
,
成分均匀性
,
极化曲线
,
电化学阻抗谱
,
腐蚀行为
任蓓蕾
,
梁文萍
,
缪强
,
刘文
,
陈博文
,
夏金姣
,
黄勇
材料保护
目前,鲜见对Ti2AlNb合金表面渗镀Al层在高温熔盐环境中耐腐蚀性能的报道.采用加弧辉光等离子渗镀技术在Ti2AlNb合金表面渗镀Al层.采用扫描电镜、X射线衍射仪分析了渗镀Al层的形貌、结构及相组成;采用涂盐热腐蚀试验研究了渗镀Al层在750℃的Na2SO4熔盐中的热腐蚀行为.结果表明:渗镀Al层由外层纯Al沉积层和内层Al-Ti-Nb扩散层组成,其组织均匀致密,与基体结合良好;在750℃的Na2SO4熔盐中,Ti2AlNb合金基体腐蚀增重显著,腐蚀产物出现明显的层状剥落现象,耐热腐蚀性较差,而渗镀Al层试样仅发生微小的增重,腐蚀100 h后,内部扩散层还比较完整,未出现氧化和硫化的现象,仍拥有足够的Al源来抵抗接下来的腐蚀进程.
关键词:
加弧辉光等离子渗镀技术
,
渗镀Al层
,
硫酸盐
,
熔盐热腐蚀
,
Ti2AlNb合金
梁文萍
,
徐重
,
缪强
,
刘小萍
,
贺志勇
稀有金属材料与工程
利用双层辉光等离子表面冶金技术对Ti2AlNb O相合金进行渗Mo工艺研究.采用扫描电子显微镜、辉光放电光谱分析仪、X射线衍射仪和显微硬度计测试了渗Mo层的微观组织、化学成分、相组成和显微硬度.采用可控气氛微型摩擦磨损实验仪进行耐磨性研究.在最佳工艺参数下,渗Mo层可达100 μm,表面Mo含量超过90%,且从表面到心部呈梯度分布.渗Mo层主要由纯Mo及Al5Mo相组成,硬度HV达8000 MPa,渗Mo试样的平均摩擦因数为0.085,较Ti2AlNb基材降低6倍,磨损率仅为基材的7.5%.结果表明:Ti2AlNb O相合金表面的耐磨性能得到极大地提高.
关键词:
Ti2AlNbO相合金
,
双层辉光等离子表面渗Mo
,
硬度
,
摩擦因数
,
耐磨性
刘文
,
梁文萍
,
缪强
,
任蓓蕾
,
潘晓扬
材料保护
为进一步提高Ti2AlNb合金的抗高温氧化性能,在其表面射频溅射Al/Al2O3复合层,并于650℃下进行了抗热震性能研究,采用扫描电镜及能谱仪观察复合层形貌并分析其成分.结果表明:Al/Al2O3复合层平整致密,无贯穿裂纹,复合层中Al2O3层厚约1μm,Al层厚约14 μm;热震循环50次时复合层表面出现了微小裂纹,随着热震循环次数增加,裂纹不断扩展,表层Al2O3颗粒增大;Al/Al2O3复合层能有效提高Ti2AlNb合金的抗热震性能.
关键词:
Ti2AlNb合金
,
射频溅射
,
Al/Al2O3复合层
,
形貌
,
成分
,
抗热震性能
于修水
,
梁文萍
,
缪强
,
徐一
,
任蓓蕾
,
郭凯
稀有金属
采用双辉等离子冶金技术制备渗Mo层,并研究其不同载荷下的摩擦行为和磨损机制.采用SEM、EDS和XRD表征渗Mo层的微观形貌、成分分布以及相结构.结果表明:渗Mo层厚度为20 μm,致密均匀,其相主要为Mo、Al3Ti和Al8(Ti3-xMox).为了研究渗Mo层的摩擦行为,分别在载荷1.3,5.3和9.3 N对其进行滑动磨损试验.随着载荷的增加,渗Mo层的平均摩擦系数和磨损率都呈上升趋势.根据载荷1.3 N条件下的三维形貌、SEM照片和能谱分析,得出其磨损机制为轻微磨粒磨损和氧化磨损;在载荷5.3 N条件下,氧化磨损和磨粒磨损为主要磨损机制;在载荷9.3 N条件下,主要磨损机制为氧化磨损、磨粒磨损和粘着磨损.
关键词:
摩擦磨损性能
,
渗Mo层
,
等离子表面冶金
,
载荷
魏东博
,
张平则
,
姚正军
,
梁文萍
,
缪强
,
徐重
材料热处理学报
研究了双层辉光等离子渗Cr对TC4合金650、750、850℃恒温氧化性能的影响。结果表明：渗Cr后,表面梯度合金层显著提高了TC4合金的高温氧化性能,Ti-Cr互扩散层可有效阻止氧向基体扩散。氧化过程中,Ti、Cr向外扩散形成TiO2/Cr2O3氧化膜,其形态与氧化温度有关。850℃氧化100 h后,渗Cr试样表面形成致密Cr2O3膜,恒温氧化性能优于NiCrAlY热障涂层。
关键词:
钛合金
,
双辉等离子表面合金化
,
高温氧化
刘志梅
,
缪强
,
梁文萍
,
蒋穹
,
王珂
材料保护
为获得表面形貌良好、耐蚀性能优异的无铬锌铝合金涂层,采用4种不同Al含量的片状Al-Zn合金粉替代传统达克罗涂层所用的锌铝混合粉制备涂层,将涂层浸入NaCl溶液中进行加速浸泡腐蚀.采用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪分析涂层腐蚀形貌、成分及物相,研究了Al含量对合金粉末涂层性能的影响.结果表明,当合金粉中Al的质量分数低于55％时,涂层的防护寿命随着Al含量的增大而增加,采用Al含量为55％的片状合金粉制备的无铬达克罗涂层的耐蚀性最好.
关键词:
无铬达克罗涂层
,
锌铝合金粉
,
Al含量
,
耐蚀性
任蓓蕾
,
缪强
,
梁文萍
,
王力
,
胡荣耀
,
陆海峰
材料热处理学报
利用双辉等离子表面冶金技术在Ti2AlNb合金表面制备渗铝层,借助SEM,EDS和XRD研究了3种工艺温度下(720,780和840℃)渗铝层的微观组织及其相组成,并测试了渗铝温度对Ti2 AlNb合金高温氧化性能的影响.结果表明:等离子渗铝层由沉积层和扩散层组成,随着渗铝温度的升高,扩散层厚度不断增加,且内部Al、Ti和Nb元素浓度呈梯度分布.经渗铝处理后的Ti2AlNb合金在850℃空气中的氧化速度主要受扩散层Al元素与基体Ti、Nb元素之间的热扩散过程控制.氧化动力学曲线呈对数变化规律.在840℃制备的渗铝层具有最佳的抗高温氧化性能.
关键词:
Ti2AlNb合金
,
双辉等离子表面冶金
,
渗铝
,
高温氧化
