镁锂合金表面碳化物膜层制备及其耐腐蚀性能表征

将镁锂合金浸渍于高温的苯溶液中,使其发生反应并在基体上形成碳化物膜层,采用SEM、XRD等分析了膜层的组织和结构,利用失重法、析氢法和盐雾腐蚀等研究了膜层的耐腐蚀性能.结果表明,利用苯作为浸渍液时,合金表面生成的碳化物涂层比较稳定,不易被腐蚀,使镁锂合金的耐腐蚀性能明显提高.     

变形对LZ91镁锂合金腐蚀行为的影响

本文以LZ91镁锂合金为研究对象,通过电子探针显微分析、浸泡实验和电化学实验研究了锻造和轧制变形加工对LZ91镁锂合金微观组织和腐蚀行为的影响。研究结果表明,LZ91合金锻造后,β-Li相的面积分数不变,晶粒尺寸减小。LZ91合金锻造后轧制（FR-LZ91）,β-Li相的面积分数最高,晶粒沿轧制方向拉长。LZ91合金锻造后晶粒细化,晶界增多阻碍了浸泡过程中合金的腐蚀,提高了合金的耐腐蚀性。在所有实验合金中,FR-LZ91合金的腐蚀膜电阻和电荷转移电阻值最高,表明其具有最优的耐腐蚀性能,这是因为β-Li相高的面积分数促进了合金表面保护性产物膜的生成,阻碍了合金腐蚀。     

铝合金镁合金微弧氧化陶瓷层的形成机理及性能

利用扫描电镜(SEM)、盐雾腐蚀试验及对比磨损试验等分析手段研究了铝合金、镁合金微弧氧化陶瓷层的形成机理、镁合金微弧氧化陶瓷层耐蚀性及铝合金微弧氧化陶瓷层耐磨性。研究结果表明,镁合金微弧氧化陶瓷层的耐蚀性优于铬化处理,铝合金微弧氧化陶瓷层的耐磨性优于电镀硬铬涂层。     

铝合金微弧氧化陶瓷层的耐磨性

应用微弧氧化这一高新表面改性技术在LY12铝合金表面形成陶瓷膜层，并对其在常温下的耐磨性能进行了对比测试与分析。实验结果表明，微弧氧化陶瓷膜层的表面磨损外观比较均匀，磨损痕迹也比较轻微，其表而硬度达到2500HV，是基体的10倍以上。由此可见，微弧氧化技术大大改善了铝合金表面耐磨特性和硬度。     

正交试验法优化超轻LA141镁锂合金表面植酸处理工艺研究

为了改善LA141镁锂合金的耐腐蚀性能,采用正交试验法对厚度为3 mm的LA141镁锂合金表面进行植酸化学转化处理,借助电化学工作站等设备对植酸化学转化处理不同工艺参数条件下的自腐蚀电流密度进行对比研究,并探讨植酸化学转化液浓度、转化时间、pH值对LA141镁锂合金植酸化学转化处理耐腐蚀性能的影响,通过优化找出最佳植酸化学转化处理工艺参数。结果表明,LA141镁锂合金植酸化学转化处理的工艺参数影响程度大小为pH值＞转化时间＞转化液浓度;当植酸质量浓度为20 g/L,转化时间为10 min,pH值为6时,LA141镁锂合金植酸化学转化处理后的耐腐蚀性能最佳,此时自腐蚀电流密度最小,为2.818×10^－5 A/cm²,与植酸处理前相比,自腐蚀电流密度下降了1个数量级,耐腐蚀性能得到较大提升。因此,植酸化学转化处理可改善LA141镁锂合金的耐腐蚀性能,为其他镁锂合金表面防腐提供了参考。     

CaF2、Ca对镁锂合金显微组织和常温力学性能的影响

CaF2参与做覆盖剂熔炼Mg-Li合金是一种新的尝试,它在熔炼中更好的保护了Mg-Li合金的熔体,使合金基体更加纯净;CaF2在熔炼过程中还原出微量的Ca,它保护了熔体,又可以细化晶粒。此种工艺制作的Mg-Li合金的铸材和轧制板材在常温的塑性和强度都大幅提高,超过美国标准的LA141合金的性能,给Mg-Li合金的研究开辟了新的方向。     

Al含量对镁锂合金α-Mg相晶格常数及微观应变的影响

采用X射线衍射方法测算Ng-5Li-xAl合金α-Mg相晶格常数及微观应变,研究不同含量的Al元素对镁锂合金中α-Mg相晶格常数及微观应变的影响．结果表明,铸态blg-5Li-xAl合金主要是由α-Mg基体和AlLi相组成;随着Al含量增加,α-Mg相的衍射峰向高角度偏移,晶格常数下降,合金的微观应变增加,其原因是固溶进入α-Mg相基体中的A1原子和析出的A1Li相共同作用所致;铸态Mg-5Li-xAl合金的硬度随着Al含量增加而增大,Al添加量在3％～5％时合金硬度的增长率要高于Al添加量在0—3％时硬度的增长率．     

等温热处理对挤压态镁锂合金组织、硬度及延伸率的影响

采用氩气氛下感应熔炼和正向挤压变形制备了Mg-7.5Li-3.5Al-1Zn-1Ce-0.5Sn镁锂合金板材,然后在真空热处理炉中对挤压态合金进行等温退火,并采用金相观察和布氏硬度测试研究了等温热处理对合金板材显微组织和布氏硬度的影响.通过金相显微镜观察表明,等温处理温度对合金显微组织的影响较大,在较低温度下,只发生两相的形态和体积分数的变化,合金几乎不发生或需要较长时间才发生静态再结晶.在较高温度下,合金快速发生再结晶,合金晶粒细化,但随着保温时间的延长,晶粒有所长大.不同的组织形态对应的硬度不同,α相呈球化时的硬度值最高.     

铝锂合金2091锻造材料力学性能研究

研究了铝锂合金2091锻造材料的力学性能。结果表明,固溶处理后经5％冷锻变形和170℃、2h 190℃、6h双级时效,可使材料获得较好的强度和塑性;预冷变形使时效过程增强,达到峰值强度的时效时间缩短;在时效时间为12h情况下,K_(IC)值随时效温度的升高而降低。预冷变形促使过渡相S′(Al_2CuMg)沿位错亚结构弥散析出、抑制δ′(Al_3L_3)相粗化和δ′的无析出带(PFZ)变窄,是铝锂合金锻造材料强塑性改善的重要原因。而提高时效温度,加速扩散过程,促进δ′相粗化和PFZ变宽,则是K_(IC)降低的可能原因。     

铝锂合金硬质阳极化工艺研究

研究了各种工艺参数对铝锂合金阳极化氧化膜生长和硬度的影响。试验表明，氧化膜厚度与电流密度和氧化时间乘积呈线性关系。降低硫酸浓度和温度有利于氧化膜生长和硬度的提高。弯曲试验和ＳＥＭ观察发现，氧化膜与合金基体结合牢固，无剥落现象。初步分析了锂对氧化膜性能的影响。     

镁合金表面反应热喷涂陶瓷涂层制备及性能

采用SHS反应火焰喷涂技术,把Al-CuO系铝热剂引入到喷涂材料中,在AZ91D表面成功制备了Al2O3基复相陶瓷涂层.试验结果表明,SHS反应热喷涂层抗热震性明显优于普通热喷涂层,热震次数可达40次左右,若辅以Ni-Al打底,喷后重熔工艺可使涂层热震到50次时仍完好无损;喷涂试样耐蚀性随着致密性的增大而提高,反应热喷涂层耐蚀性比基体提高36倍;Ni-Al打底,喷后重熔后可提高至基体的160倍:清漆封孔后几乎不发生腐蚀,耐蚀性最好.     

电参数对铝合金微弧氧化陶瓷层结构特性的影响

采用微弧氧化技术,利用Na2SiO3-NaOH-(NaPO3)6溶液,在LY12表面形成了微弧氧化陶瓷层.研究了微弧氧化电参数:电流、占空比、频率对陶瓷层的生长速率、组织形貌的影响.结果表明,大电流密度虽有利于陶瓷层生长,但不利于致密型陶瓷层的制备;占空比和频率对陶瓷层生长速度无明显影响,但占空比越小、脉冲频率越大,陶瓷层表面形成的微孔也较小,陶瓷层较为致密.     

铝合金基体上Al2O3基陶瓷涂层形成机理

为消除铝合金基体上制备陶瓷涂层过程中高温对基体性能的不利影响 ,寻求一种在较低温度下制备陶瓷涂层的方法。将含有一水硬铝石和添加物的浆液施于铝合金基体表面 ,借助于在铝合金表面和涂层内部发生的一系列化学反应而原位生成 Al2 O3基陶瓷涂层。通过研究一水硬铝石在不同温度条件下的热分解反应 ,分析了涂层形成机理 ,借助于X射线衍射、扫描电子显微镜等分析技术对涂层的物相、微观结构和结合机理进行了研究。结果表明 ,利用一水硬铝石热分解在铝合金基体上制备陶瓷涂层是可行的     

High-temperature oxidation resistance of ceramic coatings on titanium alloy by micro-arc oxidation in aluminate solution

Ceramic coatings with aluminum titanuate (Al₂TiO₅) were prepared on Ti–6Al–4V alloy using pulsed bi-polar Micro-arc Oxidation (MAO). The micromorphology and phase composition of the micro-arc-oxidition ceramic coatings on the titanium alloy were characterized by X-ray powder diffraction (XRD), and scanning electron microscopy (SEM) respectively. The results revealed that the distinct discharge channels and pores on the surface of the micro-arc-oxidition coatings appeared, and these channels were connected in the molten state. The electrolyte concentration was inversely proportional to the coating hardness; additionally, the coating prepared with sodium aluminate and sodium hypophosphite concentrations of 4 ?g/L and 0.5 ?g/L, respectively, was the most refined after high-temperature sintering, and it was demonstrated to better prevent oxidation. Increasing the electrolyte concentration coincided with fluctuating coating thermal shock resistance. The thermal shock resistance of the coating respectively prepared with sodium aluminate, and the sodium hypophosphite concentrations of 4 ?g/L and 0.5 ?g/L was the highest. Additionally, the high-concentration coatings performed significantly better than the low-concentration coatings. The oxidation resistance of the coating samples was also significantly higher than that of the TC4 titanium alloy substrate. The adhesion strength between the coatings and the substrate with and without the sealing treatment was measured by tensile tests. Then, the high-temperature oxidation performance of the coating samples with and without the sealing treatment was investigated by conducting a high-temperature oxidation experiment at a calcinating temperature of 500 ?°C. The results indicate that the adhesion strength between the coatings and substrate was high for the as-prepared and sealed micro-arc oxidation samples regardless of whether they were calcined. The high-temperature oxidation mass increase curves for the sealed and unsealed coating samples calcined at 500 ?°C for 500 ?h revealed that the high-temperature-oxidation-induced mass increase of the coating samples sealed with a sodium silicate solution was much lower than that of the titanium alloy substrate. Thus, the sealing treatment significantly improved the high-temperature oxidation resistance of the TC4 titanium alloy. Lastly, the high-temperature oxidation behavior at 500 ?°C was analyzed and discussed.     

热镀锌铝稀土合金层的组织与性能研究

用光学金相、扫描电镜、能谱分析等手段分析了热浸镀锌铝稀土合金的组织,测验了在多种环境下的耐蚀性.结果表明铝稀土加入使镀层中的铁锌二元化合物转变为铁铝锌三元化合物.该化合物在镀锌温度下形成细小、均匀镀层,镀层变薄、且耐蚀寿命成倍增加.     

热镀锌铝稀土合金层的组织与性能研究

用光学金相、扫描电镜、能谱分析等手段分析了热浸镀锌铝稀土合金的组织,测验了在多种环境下的耐蚀性。结果表明铝稀土加入使镀层中的铁锌二元化合物转变为铁铝锌三元化合物。该化合物在镀锌温度下形成细小、均匀镀层,镀层变薄、且耐蚀寿命成倍增加。     

多次熔铸对Ni-Cr烤瓷合金拉伸性能的影响

将铸造后的Ni-cr烤瓷合金处理后再经过4次熔铸,分别得到Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ代铸件(Ⅰ代铸件由新Ni-Cr烤瓷合金直接铸造而成).铸件经万能工具磨床研磨而制成拉伸试件.对所有试件进行拉伸加载直至试件断裂,测试所有试件的拉伸强度、0.2%屈服强度和延伸率.经统计学分析,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ及Ⅴ代试件与Ⅰ代试件之间的拉伸强度、0.2%屈服强度无显著性差异(P>0.05);Ⅱ代试件与Ⅰ代试件之间的延伸率无显著性差异(P>0.05),而Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ代试件的延伸率则显著高于Ⅰ代试件(P<0.05).     

铝合金上热沉积氧化铝–二氧化钛涂层的固体颗粒冲蚀研究

Thermal barrier coatings are widely used as surface modifications to enhance the surface properties of the material and protect from surface degradations such as erosion and corrosion. Ceramic-based coatings are highly recommended to increase wear resistance in the industrial sector. In this paper, an alumina–titania ceramic powder was deposited on an aluminum alloy using an atmospheric plasma spray technique. Experimental investigations were performed to study the behavior and erosion rate of the material. Solid particle erosion studies were performed by varying the particle velocity and particle flow rate. The angle impingement and stand-off distance were constant for comparison. The base metal has a clinging effect and the mass change was negative at a maximum particle flow rate of 4 g·min?1. Under the same process conditions, the coated sample had a reduced lifetime and reached a maximum erosion rate of 0.052 (Δg/g). The solid particle erosion studies confirmed that the base metal aluminum alloy had severe surface damage with erodent reinforcement when compared to the coated samples. The influence of the particle velocity, particle flow rate, and input process parameters were also identified.     

自蔓延反应火焰喷涂复相陶瓷涂层研究

从理论和工艺两个方面讨论了自蔓延高温合成反应火焰喷涂技术的基本规律和影响因素.提出了自蔓延高温合成反应喷涂的基本过程和热喷涂工艺条件下的反应机理,即经历反应孕育、飞行燃烧、碰撞、结构转变与凝固4个阶段形成目标涂层,研究了各工艺参数对涂层组织结构和机械物理性能的影响规律.     

微弧氧化制备功能性陶瓷膜的研究

微弧氧化又称阳极火化沉积技术或等离子体增强电化学陶瓷化技术。微弧氧化是一种新颖而效率高的表面处理技术。虽然近些年来人们对其进行了大量的研究,但是这些研究几乎全部集中于对陶瓷层的性能评价、表征与测试等方面。在微弧氧化陶瓷层生长特性的研究中系统介绍了微弧氧化过程中电学参量、陶瓷层厚度、表面粗糙度、相组成以及微观结构等陶瓷层特征随时间的演变情况。