李建:电火花沉积FeCrAl涂层和NiCr涂层组织及其性能研究论文

李建:电火花沉积FeCrAl涂层和NiCr涂层组织及其性能研究论文

本文主要研究内容

作者李建(2019)在《电火花沉积FeCrAl涂层和NiCr涂层组织及其性能研究》一文中研究指出:FeCrAl和NiCr合金作为涂层材料在工业上被广泛应用,具有良好的力学性能,抗高温氧化性能和抗腐蚀等性能,制备涂层的方法有很多种,但对一些异形件,结构复杂的大型构件进行涂层制备较为困难,相比于其它涂层制备技术,电火花沉积技术具有热输入小、操作方便、柔性强、体积小、携带方便、可用于现场狭小空间涂层的制备与修复,且基体材料不会发生变形和退化。因此本文采用自主搭建的自动化电火花沉积平台,在P92钢表面沉积制备FeCrAl和NiCr两种涂层,以此来提高P92钢在高温下运行的抗氧化性能和抗腐蚀性能。(1)采用自动化沉积平台按照正交表格所设计的工艺参数,在P92钢表面沉积制备FeCrAl涂层,研究工艺参数对涂层组织与性能的影响,并获得涂层质量过渡规律。随着脉冲能量的增加,涂层质量提高,涂层硬度增加,表面粗糙度降低,结合力增大,但是当脉冲能量超过临界值时涂层表面出现微裂纹,导致涂层质量下降。电压对沉积层质量过度系数影响较大。综合考虑涂层的沉积效率、显微硬度、结合力、表面粗糙度及涂层的显微组织,选择工艺3(2.1 J)电压120 V、电容300 uF、放电频率4 KHz,作为后面FeCrAl和NiCr涂层制备的优选工艺。(2)研究FeCrAl涂层和NiCr涂层以及基体材料在750℃下抗高温循环氧化性能,测量循环氧化动力学曲线,并检测涂层和基体材料氧化前后微观结构与组织的变化。FeCrAl涂层经过100 h循环氧化后未发生脱落,氧化动力学曲线遵循抛物线规律,氧化速率常数K=4.58×10-3g2·m-4·s-1,涂层表面形成Cr2O3和Fe+2Al2O4相。NiCr涂层经过100 h循环氧化后未发生脱落,氧化动力学遵循抛物线规律,氧化速率常数K=4×10-3g2·m-4·s-1,表面形成Cr2O3和Ni(Cr2O4)相。FeCrAl涂层和NiCr涂层相比基体材料具有较好的抗氧化性能。(3)研究FeCrAl涂层、NiCr涂层和基体材料在750℃下抗高温循环热腐蚀(Na2SO4+K2SO4)性能,测量热腐蚀动力学曲线。FeCrAl涂层热腐蚀动力学曲线遵循抛物线规律,热腐蚀速率常数K=9.1×10-3g2·m-4·s-1,热腐蚀层主要由Fe2O3和Cr2O3相组成。NiCr涂层热腐蚀动力学曲线遵循抛物线规律,热腐蚀速率常数K=1.43×10-2g2·m-4·s-1,热腐蚀层主要由Ni(Cr2O4)、NiO和Cr2Ni3相组成。FeCrAl涂层和NiCr涂层相比基体材料具有较好的耐热腐蚀性能。

Abstract

FeCrAlhe NiCrge jin zuo wei tu ceng cai liao zai gong ye shang bei an fan ying yong ,ju you liang hao de li xue xing neng ,kang gao wen yang hua xing neng he kang fu shi deng xing neng ,zhi bei tu ceng de fang fa you hen duo chong ,dan dui yi xie yi xing jian ,jie gou fu za de da xing gou jian jin hang tu ceng zhi bei jiao wei kun nan ,xiang bi yu ji ta tu ceng zhi bei ji shu ,dian huo hua chen ji ji shu ju you re shu ru xiao 、cao zuo fang bian 、rou xing jiang 、ti ji xiao 、xie dai fang bian 、ke yong yu xian chang xia xiao kong jian tu ceng de zhi bei yu xiu fu ,ju ji ti cai liao bu hui fa sheng bian xing he tui hua 。yin ci ben wen cai yong zi zhu da jian de zi dong hua dian huo hua chen ji ping tai ,zai P92gang biao mian chen ji zhi bei FeCrAlhe NiCrliang chong tu ceng ,yi ci lai di gao P92gang zai gao wen xia yun hang de kang yang hua xing neng he kang fu shi xing neng 。(1)cai yong zi dong hua chen ji ping tai an zhao zheng jiao biao ge suo she ji de gong yi can shu ,zai P92gang biao mian chen ji zhi bei FeCrAltu ceng ,yan jiu gong yi can shu dui tu ceng zu zhi yu xing neng de ying xiang ,bing huo de tu ceng zhi liang guo du gui lv 。sui zhao mai chong neng liang de zeng jia ,tu ceng zhi liang di gao ,tu ceng ying du zeng jia ,biao mian cu cao du jiang di ,jie ge li zeng da ,dan shi dang mai chong neng liang chao guo lin jie zhi shi tu ceng biao mian chu xian wei lie wen ,dao zhi tu ceng zhi liang xia jiang 。dian ya dui chen ji ceng zhi liang guo du ji shu ying xiang jiao da 。zeng ge kao lv tu ceng de chen ji xiao lv 、xian wei ying du 、jie ge li 、biao mian cu cao du ji tu ceng de xian wei zu zhi ,shua ze gong yi 3(2.1 J)dian ya 120 V、dian rong 300 uF、fang dian pin lv 4 KHz,zuo wei hou mian FeCrAlhe NiCrtu ceng zhi bei de you shua gong yi 。(2)yan jiu FeCrAltu ceng he NiCrtu ceng yi ji ji ti cai liao zai 750℃xia kang gao wen xun huan yang hua xing neng ,ce liang xun huan yang hua dong li xue qu xian ,bing jian ce tu ceng he ji ti cai liao yang hua qian hou wei guan jie gou yu zu zhi de bian hua 。FeCrAltu ceng jing guo 100 hxun huan yang hua hou wei fa sheng tuo la ,yang hua dong li xue qu xian zun xun pao wu xian gui lv ,yang hua su lv chang shu K=4.58×10-3g2·m-4·s-1,tu ceng biao mian xing cheng Cr2O3he Fe+2Al2O4xiang 。NiCrtu ceng jing guo 100 hxun huan yang hua hou wei fa sheng tuo la ,yang hua dong li xue zun xun pao wu xian gui lv ,yang hua su lv chang shu K=4×10-3g2·m-4·s-1,biao mian xing cheng Cr2O3he Ni(Cr2O4)xiang 。FeCrAltu ceng he NiCrtu ceng xiang bi ji ti cai liao ju you jiao hao de kang yang hua xing neng 。(3)yan jiu FeCrAltu ceng 、NiCrtu ceng he ji ti cai liao zai 750℃xia kang gao wen xun huan re fu shi (Na2SO4+K2SO4)xing neng ,ce liang re fu shi dong li xue qu xian 。FeCrAltu ceng re fu shi dong li xue qu xian zun xun pao wu xian gui lv ,re fu shi su lv chang shu K=9.1×10-3g2·m-4·s-1,re fu shi ceng zhu yao you Fe2O3he Cr2O3xiang zu cheng 。NiCrtu ceng re fu shi dong li xue qu xian zun xun pao wu xian gui lv ,re fu shi su lv chang shu K=1.43×10-2g2·m-4·s-1,re fu shi ceng zhu yao you Ni(Cr2O4)、NiOhe Cr2Ni3xiang zu cheng 。FeCrAltu ceng he NiCrtu ceng xiang bi ji ti cai liao ju you jiao hao de nai re fu shi xing neng 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自兰州理工大学的李建,发表于刊物兰州理工大学2019-07-18论文,是一篇关于自动电火花沉积论文,涂层论文,涂层论文,抗高温循环氧化性能论文,抗循环热腐蚀性能论文,兰州理工大学2019-07-18论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自兰州理工大学2019-07-18论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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