鎳基自熔性合金粉末的制備及其涂層耐蝕性能的研究.pdf

1、作為機(jī)械零部件三種主要失效形式之一，腐蝕問題直接關(guān)系到國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域。鑒于此，本文依據(jù)質(zhì)量百分因子(APF=4Cr/(2Mo+W))法，并參考現(xiàn)今先進(jìn)耐蝕合金和本課題組先前的研究工作，設(shè)計(jì)了一種新的Ni基自熔性耐蝕合金粉末。用氧一乙炔火焰噴焊、等離子噴焊將自制的粉末熱噴涂于低碳鋼基體上制備出耐蝕合金涂層。從涂層質(zhì)量、電化學(xué)腐蝕、高溫氧化和熱疲勞方面對(duì)涂層性能及其機(jī)理進(jìn)行研究。 通過比較兩種涂層形貌、組成相、缺陷數(shù)量及其分布、顯

2、微硬度變化以及結(jié)合區(qū)元素?cái)U(kuò)散情況可以發(fā)現(xiàn)，兩種涂層與基體之間都形成了冶金結(jié)合，等離子噴焊層的質(zhì)量高于氧一乙炔噴焊層。 通過測(cè)定兩種涂層和lCr18Ni9Ti不銹鋼在不同濃度H2<,S>O<,4>、10％HCl、混合酸(15％HCl+15％H<,2>SO<,4>+10％H<,3>PO<,4>+10％HNO<,3>)及飽和FeCl<,3>溶液中的陽(yáng)極極化曲線，獲得兩種涂層、不銹鋼在相同電解質(zhì)，以及同一成分的涂層在不同電解質(zhì)中的腐蝕電

3、位、腐蝕電流、維鈍電流及擊穿電壓等的變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，兩種涂層隨著硫酸濃度的增加腐蝕速率先增后減，鈍化膜從先難形成到后來(lái)易形成。在不同濃度的硫酸中，兩種涂層都形成了保護(hù)性的鈍化膜。10％HCI和FeCI<,3>中，不銹鋼腐蝕速率最大，等離子噴焊層的腐蝕速率最小。在混合酸中，當(dāng)電位達(dá)到1.2V時(shí)，兩種涂層極化曲線比較平緩，并且沒有出現(xiàn)過鈍化，表明涂層后期處于穩(wěn)定狀態(tài)，腐蝕速率較小。不銹鋼的陽(yáng)極極化曲線呈現(xiàn)鋸齒形，表明：不銹鋼表面形成的鈍

4、化膜很快就被溶解，沒有起到保護(hù)作用。腐蝕后期不銹鋼極化曲線急劇上升，腐蝕速率變大。 采用增重法研究了兩種涂層、1Cr18Ni9Ti不銹鋼在750℃的抗高溫氧化性能，并通過SEM和XRD對(duì)氧化產(chǎn)物的形貌和相組成進(jìn)行了觀察與分析，并對(duì)涂層的氧化增重曲線進(jìn)行了非線性擬合。結(jié)果表明，兩種涂層的氧化增重曲線符合拋物線規(guī)律，涂層的氧化產(chǎn)物主要為Cr<,2>O<,3>。不銹鋼在氧化100小時(shí)以后氧化產(chǎn)物中不存在Cr<,2>Oa，兩種涂層在高溫