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不同方法制备K403镍基高温合金渗铝层的氧化行为研究
被引量:
1
1
作者
杨久峰
舒小勇
+2 位作者
董舒赫
汪云程
彭晓
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期319-326,共8页
目的研究采用包埋渗(PCA)、料浆渗(SA)和化学气相沉积(CVD)3种方法,在Ni基高温合金K403上制备渗Al涂层的成分和结构差异及其对氧化行为的影响,为采用相关方法制备高性能渗Al涂层提供理论和实验指导。方法在K403上,采用3种方法在950℃下...
目的研究采用包埋渗(PCA)、料浆渗(SA)和化学气相沉积(CVD)3种方法,在Ni基高温合金K403上制备渗Al涂层的成分和结构差异及其对氧化行为的影响,为采用相关方法制备高性能渗Al涂层提供理论和实验指导。方法在K403上,采用3种方法在950℃下扩散渗Al,通过带能谱仪(EDS)的扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和热重分析仪(TGA)分析不同方法制备的渗Al涂层的成分变化情况,以及对Al_(2)O_(3)生长机制的影响。结果采用SA、PCA、CVD3种方法扩散渗Al,均获得了β-NiAl涂层,其中来自K403合金基体元素(尤其是Ti)的掺杂情况各不相同,掺杂浓度按照涂层制备方法排列顺序为SA>CVD>PCA。在1000℃空气中恒温氧化,结果表明,CVD渗Al涂层的氧化速度最慢,PCA最快,SA居中。这是由于Ti的掺杂水平不同,导致涂层的氧化行为,尤其是亚稳态θ-Al_(2)O_(3)向稳态α-Al_(2)O_(3)的转变过程发生了变化。在氧化时,PCA渗Al涂层快速生长θ-Al_(2)O_(3)膜,适量Ti的掺杂致使CVD渗层α-Al_(2)O_(3)膜快速形成。虽然SA渗Al涂层在多数地方生长α-Al_(2)O_(3)膜,但过量Ti掺杂导致渗层析出较多大尺寸富Ti相,快速外氧化和内氧化使得涂层的总氧化速度居于另2种涂层之间。结论在K403上采用不同方法渗Al,合金元素的掺杂水平不同,使得制备的β-NiAl涂层的氧化机制发生变化。
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关键词
K403
渗Al涂层
包埋渗Al
料浆渗Al
化学气相沉积渗Al
氧化性能
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职称材料
铝合金在HEDP电解液中的阳极氧化行为及膜层结构
被引量:
5
2
作者
何坚
王帅星
+3 位作者
王春霞
田继红
康佳
杜楠
《中国有色金属学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期180-190,共11页
选用羟基乙叉二膦酸(HEDP)为电解液对1060铝合金进行阳极氧化,分析了其在恒压氧化过程中的电流变化特征;借助FESEM、EDS、XRD等分析了氧化膜的微观结构、化学组成及其演变过程,探讨HEDP阳极氧化膜的生长机制;通过动电位极化曲线评价HED...
选用羟基乙叉二膦酸(HEDP)为电解液对1060铝合金进行阳极氧化,分析了其在恒压氧化过程中的电流变化特征;借助FESEM、EDS、XRD等分析了氧化膜的微观结构、化学组成及其演变过程,探讨HEDP阳极氧化膜的生长机制;通过动电位极化曲线评价HEDP阳极氧化处理铝合金的耐蚀性。结果表明:HEDP体系中铝合金阳极氧化膜的形成是一个电化学成长与化学溶解的动态调整过程。HEDP阳极氧化膜与硫酸阳极氧化膜类似,也呈双层结构;外层为蜂窝孔状结构,只是孔径略大;内层为壁垒型结构,但明显更厚;膜层主要由非晶态Al_(2)O_(3)组成,同时多孔层中含有一定量的水合Al_(2)O_(3)。随着氧化时间的延长,孔径和孔隙率会不断增大;氧化30 min时,膜层厚度为4~5μm,表面孔径为110~120 nm,阻挡层厚度约154 nm。HEDP阳极氧化膜大幅提升了1060铝合金的耐蚀性,且膜层厚度相当时,其耐蚀性优于铬酸阳极氧化膜。
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关键词
铝合金
阳极氧化
HEDP电解液
微观结构
耐蚀性
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职称材料
不同镀铬工艺及镀铜预处理对30CrMnSiA高强钢疲劳性能的影响
被引量:
7
3
作者
胡忠卿
王帅星
+2 位作者
柳鑫
杨由凯
杜楠
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期184-191,共8页
目的尝试采用新型微裂纹铬工艺或者引入缓冲层来实现镀铬层抗疲劳性能的改善。方法分别采用标准硬铬、自研微裂纹铬工艺对30CrMnSiA高强钢进行处理,通过旋转弯曲疲劳试验评价了两种镀铬工艺对其疲劳性能的影响。同时,对比了镀铜预处理...
目的尝试采用新型微裂纹铬工艺或者引入缓冲层来实现镀铬层抗疲劳性能的改善。方法分别采用标准硬铬、自研微裂纹铬工艺对30CrMnSiA高强钢进行处理,通过旋转弯曲疲劳试验评价了两种镀铬工艺对其疲劳性能的影响。同时,对比了镀铜预处理的作用,利用FESEM分析了断口形貌。结果相比于硬铬镀层,自研微裂纹铬镀层表面微裂纹浅而细、数目更多,密度高达1020条/cm,且裂纹未贯穿镀层,呈层状分布。在850 MPa应力下,30μm厚的硬铬镀层会使30CrMnSiA钢的中值疲劳寿命下降48%左右,疲劳断口呈多源区特征。而相同厚度的自研微裂纹铬镀层仅使基体的疲劳寿命下降了23%,疲劳试验后镀层上未发现明显裂纹、裂纹呈多向性扩展。结论自研微裂纹铬工艺处理的30CrMnSiA钢,其抗疲劳性能明显好于硬铬处理试样。若在基体/镀铬层之间引入镀铜过渡层,可有效地减少直达金属基体的裂纹数目,30CrMnSiA钢的疲劳性能得到明显改善,中值疲劳寿命几乎接近于基体。
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关键词
30CrMnSiA高强钢
硬铬
微裂纹铬
镀铜
疲劳性能
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职称材料
题名
不同方法制备K403镍基高温合金渗铝层的氧化行为研究
被引量:
1
1
作者
杨久峰
舒小勇
董舒赫
汪云程
彭晓
机构
南昌
航空
大学
材料
科学与
工程
学院
南昌航空大学江西省航空材料表面技术工程研究中心
中国航发南方工业有限公司
出处
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期319-326,共8页
文摘
目的研究采用包埋渗(PCA)、料浆渗(SA)和化学气相沉积(CVD)3种方法,在Ni基高温合金K403上制备渗Al涂层的成分和结构差异及其对氧化行为的影响,为采用相关方法制备高性能渗Al涂层提供理论和实验指导。方法在K403上,采用3种方法在950℃下扩散渗Al,通过带能谱仪(EDS)的扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和热重分析仪(TGA)分析不同方法制备的渗Al涂层的成分变化情况,以及对Al_(2)O_(3)生长机制的影响。结果采用SA、PCA、CVD3种方法扩散渗Al,均获得了β-NiAl涂层,其中来自K403合金基体元素(尤其是Ti)的掺杂情况各不相同,掺杂浓度按照涂层制备方法排列顺序为SA>CVD>PCA。在1000℃空气中恒温氧化,结果表明,CVD渗Al涂层的氧化速度最慢,PCA最快,SA居中。这是由于Ti的掺杂水平不同,导致涂层的氧化行为,尤其是亚稳态θ-Al_(2)O_(3)向稳态α-Al_(2)O_(3)的转变过程发生了变化。在氧化时,PCA渗Al涂层快速生长θ-Al_(2)O_(3)膜,适量Ti的掺杂致使CVD渗层α-Al_(2)O_(3)膜快速形成。虽然SA渗Al涂层在多数地方生长α-Al_(2)O_(3)膜,但过量Ti掺杂导致渗层析出较多大尺寸富Ti相,快速外氧化和内氧化使得涂层的总氧化速度居于另2种涂层之间。结论在K403上采用不同方法渗Al,合金元素的掺杂水平不同,使得制备的β-NiAl涂层的氧化机制发生变化。
关键词
K403
渗Al涂层
包埋渗Al
料浆渗Al
化学气相沉积渗Al
氧化性能
Keywords
K403
aluminized coating
packing cementation aluminizing
slurry aluminizing
CVD aluminizing
oxidation performance
分类号
TG178 [金属学及工艺—金属表面处理]
在线阅读
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职称材料
题名
铝合金在HEDP电解液中的阳极氧化行为及膜层结构
被引量:
5
2
作者
何坚
王帅星
王春霞
田继红
康佳
杜楠
机构
南昌
航空
大学
材料
科学与
工程
学院
南昌航空大学江西省航空材料表面技术工程研究中心
出处
《中国有色金属学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期180-190,共11页
基金
国家自然科学基金资助项目(52261019,51801094)
江西省主要学科学术和技术带头人培养计划资助项目(20204BCJL23033)
江西省自然科学基金资助项目(20212BAB204043)。
文摘
选用羟基乙叉二膦酸(HEDP)为电解液对1060铝合金进行阳极氧化,分析了其在恒压氧化过程中的电流变化特征;借助FESEM、EDS、XRD等分析了氧化膜的微观结构、化学组成及其演变过程,探讨HEDP阳极氧化膜的生长机制;通过动电位极化曲线评价HEDP阳极氧化处理铝合金的耐蚀性。结果表明:HEDP体系中铝合金阳极氧化膜的形成是一个电化学成长与化学溶解的动态调整过程。HEDP阳极氧化膜与硫酸阳极氧化膜类似,也呈双层结构;外层为蜂窝孔状结构,只是孔径略大;内层为壁垒型结构,但明显更厚;膜层主要由非晶态Al_(2)O_(3)组成,同时多孔层中含有一定量的水合Al_(2)O_(3)。随着氧化时间的延长,孔径和孔隙率会不断增大;氧化30 min时,膜层厚度为4~5μm,表面孔径为110~120 nm,阻挡层厚度约154 nm。HEDP阳极氧化膜大幅提升了1060铝合金的耐蚀性,且膜层厚度相当时,其耐蚀性优于铬酸阳极氧化膜。
关键词
铝合金
阳极氧化
HEDP电解液
微观结构
耐蚀性
Keywords
aluminum alloy
anodization
HEDP electrolyte
microstructure
corrosion resistance
分类号
TG174.451 [金属学及工艺—金属表面处理]
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职称材料
题名
不同镀铬工艺及镀铜预处理对30CrMnSiA高强钢疲劳性能的影响
被引量:
7
3
作者
胡忠卿
王帅星
柳鑫
杨由凯
杜楠
机构
南昌
航空
大学
材料
科学与
工程
学院
南昌航空大学江西省航空材料表面技术工程研究中心
中国航发南京轻型
航空
动力有限公司
出处
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期184-191,共8页
基金
国家自然科学基金(51801094)。
文摘
目的尝试采用新型微裂纹铬工艺或者引入缓冲层来实现镀铬层抗疲劳性能的改善。方法分别采用标准硬铬、自研微裂纹铬工艺对30CrMnSiA高强钢进行处理,通过旋转弯曲疲劳试验评价了两种镀铬工艺对其疲劳性能的影响。同时,对比了镀铜预处理的作用,利用FESEM分析了断口形貌。结果相比于硬铬镀层,自研微裂纹铬镀层表面微裂纹浅而细、数目更多,密度高达1020条/cm,且裂纹未贯穿镀层,呈层状分布。在850 MPa应力下,30μm厚的硬铬镀层会使30CrMnSiA钢的中值疲劳寿命下降48%左右,疲劳断口呈多源区特征。而相同厚度的自研微裂纹铬镀层仅使基体的疲劳寿命下降了23%,疲劳试验后镀层上未发现明显裂纹、裂纹呈多向性扩展。结论自研微裂纹铬工艺处理的30CrMnSiA钢,其抗疲劳性能明显好于硬铬处理试样。若在基体/镀铬层之间引入镀铜过渡层,可有效地减少直达金属基体的裂纹数目,30CrMnSiA钢的疲劳性能得到明显改善,中值疲劳寿命几乎接近于基体。
关键词
30CrMnSiA高强钢
硬铬
微裂纹铬
镀铜
疲劳性能
Keywords
30CrMnSiA high-strength steel
hard chromium plating
micro-crack chromium plating
copper plating
fatigue performance
分类号
TG174.441 [金属学及工艺—金属表面处理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
不同方法制备K403镍基高温合金渗铝层的氧化行为研究
杨久峰
舒小勇
董舒赫
汪云程
彭晓
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
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职称材料
2
铝合金在HEDP电解液中的阳极氧化行为及膜层结构
何坚
王帅星
王春霞
田继红
康佳
杜楠
《中国有色金属学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
不同镀铬工艺及镀铜预处理对30CrMnSiA高强钢疲劳性能的影响
胡忠卿
王帅星
柳鑫
杨由凯
杜楠
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
7
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职称材料
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