45#钢表面CoCrW-NiP复合涂层的组织和性能

研究了45#钢表面火焰喷涂和电沉积CoCrW-NiP复合涂层的组织和性能．结果表明：通过先火焰喷涂并;熔合CoCrW,然后电沉积NiP,可在45#钢表面获得厚度为300nm的复合涂层．该复合涂层主要由含Co、Cr和W的硬质相组成,硬度高达900HV,从而使450钢的耐磨和耐蚀性能得到显著提高．     

45#钢表面CoCrW-NiP复合涂层的组织和性能

研究了45#钢表面火焰喷涂和电沉积CoCrW-NiP复合涂层的组织和性能. 结果表明: 通过先火焰喷涂并熔合CoCrW, 然后电沉积NiP, 可在45#钢表面获得厚度为300 μm的复合涂层. 该复合涂层主要由含Co、 Cr和W的硬质相组成, 硬度高达900 HV, 从而使45#钢的耐磨和耐蚀性能得到显著提高.     

反应氮弧熔覆Ti(CN)/Fe复合涂层组织及耐磨性

采用TXⅡ500型TIG焊机,以Ti粉和石墨粉为原料,以工业纯氮为反应气体和保护气体,利用反应氮弧熔覆技术在Q235试件表面制备了Ti(CN)/Fe金属陶瓷复合涂层。利用扫描电镜、XRD射线衍射仪、显微硬度计、摩擦试验机分析了涂层组织结构、物相组成、显微硬度及涂层的耐磨性。结果表明:涂层成形良好,无裂纹、气孔等缺陷;涂层主要由原位反应形成的TiC0.51N0.12相、Fe相及少量的TiO2相组成;Ti(CN)/Fe涂层的显微硬度高达1 100HV0.5,约是基体金属的3倍;涂层磨损失重约是基体金属的1/8,涂层具有较好的耐磨性。     

放电等离子法制备水泵叶轮抗汽蚀涂层

利用放电等离子烧结(SPS)技术在水泵叶轮(45钢)基体上制备了Ni基合金涂层,以增加水泵叶轮片表面的抗汽蚀及耐磨性。分析测试了涂层及界面的组织和性能,并与基体比较,结果表明:涂层与基体钢连接良好,抗拉强度为700 MPa;涂层表面硬度和体积磨损率分别为64.32 HRC和5.43×10-2cm3/h,而基体45钢分别为34~38 HRC和1.09×10-1cm3/h;涂层密度为7.75 g/cm3,与基体相当;叶轮的表面物理性能得到提高。     

45钢、TiN和TiAlN的摩擦磨损特性研究简

采用物理气相沉积法(PVD)在45钢基体表面沉积了TiN和TiAlN涂层.用3种载荷在摩擦磨损试验机上分别对45钢、TiN和TiAlN涂层进行了摩擦试验,用5种载荷分别对3种试样进行了磨损试验,用表面轮廓检测仪检测了3种试样的体积磨损,用划痕仪测量了涂层的临界载荷.研究结果表明:随着载荷的增大,TiAlN和TiN涂层的摩擦系数有较大的下降趋势,TiAlN、TiN有降低摩擦系数的作用,其中TiN的效果更好.45钢、TiN与TiAlN的磨损量都会随载荷的增大而增大.TiN、TiAlN涂层比45钢有较显著的耐磨损的能力,TiAlN涂层比TiN涂层的抗磨损能力更强.45钢的比磨损率趋近于线性变化,TiAlN、TiN涂层的比磨损率趋近于非线性变化.TiN涂层的临界载荷高于TiAlN涂层的临界载荷.     

静电喷涂制备SiO_2/EP耐磨复合涂层的性能试验

为了改善天然气长输管道纯环氧树脂防腐涂层的耐磨性,通过在未表干的环氧树脂涂层表面喷覆SiO_2粉末的方法,制备了SiO_2/EP耐磨复合涂层。利用分级法、维氏/显微硬度计、冲蚀磨损试验机和SEM等方法,研究了SiO_2含量、固化温度、保温固化时间对复合涂层结合强度、硬度以及耐磨性的影响。结果表明:用静电喷涂法制备的SiO_2/EP复合涂层结合强度与纯环氧涂层相当,当SiO_2颗粒含量30%、加热固化温度60℃、加热固化时间30 min时,复合涂层的综合性能达到最佳,复合涂层的硬度是纯环氧涂层的5倍,耐冲蚀磨损性能提高了4倍。     

45钢、TiN和TiAlN的摩擦磨损特性研究

采用物理气相沉积法(PVD)在45钢基体表面沉积了TiN和TiAlN涂层.用3种载荷在摩擦磨损试验机上分别对45钢、TiN和TiAlN涂层进行了摩擦试验,用5种载荷分别对3种试样进行了磨损试验,用表面轮廓检测仪检测了3种试样的体积磨损,用划痕仪测量了涂层的临界载荷.研究结果表明:随着载荷的增大,TiAlN和TiN涂层的摩擦系数有较大的下降趋势,TiAlN、TiN有降低摩擦系数的作用,其中TiN的效果更好.45钢、TiN与TiAlN的磨损量都会随载荷的增大而增大.TiN、TiAlN涂层比45钢有较显著的耐磨损的能力,TiAlN涂层比TiN涂层的抗磨损能力更强.45钢的比磨损率趋近于线性变化,TiAlN、TiN涂层的比磨损率趋近于非线性变化.TiN涂层的临界载荷高于TiAlN涂层的临界载荷.     

正交试验法优化大气等离子喷涂Al_2O_3-13wt.%TiO_2涂层的工艺参数

基于涂层显微硬度和磨损抗力,利用正交试验设计方法对45号钢基体表面等离子喷涂Al2O3-13wt.%TiO2(AT13)涂层的工艺参数进行优化.在保持喷涂距离80 mm、送粉量2.4 kg.h-1的条件下,研究了工艺参数主气流量(氩气)、电弧电流、电弧电压对涂层性能的影响.结果表明,主气流量是影响涂层组织、性能的最主要因素,电流、电压次之.在本试验条件下,喷涂AT13陶瓷涂层的优化工艺参数为:主气流量45 slm,电流550 A,电压65 V.     

深松铲NiWC喷焊层耐磨性研究

为解决深松铲寿命低、失效频繁的问题,采用火焰喷焊技术在Q235普通碳素钢基体上制备了Ni60+50WC涂层,通过正交试验和多因素方差分析,研究了预热温度、乙炔流量、喷涂距离对涂层耐磨性的影响,优化了喷焊工艺参数:预热温度500℃,乙炔流量1 000L/h,喷涂距离25mm。利用扫描电镜、光学显微镜、往复式摩擦磨损试验机和显微硬度计对喷焊层的显微组织、显微硬度和耐磨性进行了测试,并与原深松铲(65Mn)进行了耐磨性对比试验。结果表明:喷焊后深松铲的显微硬度约为原深松铲的2倍,摩擦系数约为原深松铲的1/2,使用寿命约为原深松铲的1倍,喷焊后的深松铲具有较好的耐磨性。     

WC–12Ni硬质涂层在模拟土壤环境中的磨料磨损行为

采用美科LF–HVOF超音速火焰喷涂系统,对45钢表面喷涂厚约300μm的WC–12Ni硬质涂层,利用显微硬度计、X射线衍射仪和场发射扫描电镜分别表征硬质涂层的硬度、相结构和表面形貌;以65Mn弹簧钢作为对比材料,利用湿砂橡胶轮磨损试验测试涂层的磨料磨损性能。结果表明:WC–12Ni硬质涂层硬度为1 020HV0.3,碳化钨硬质颗粒的相结构为WC相与少量WC1–x相,粘结相镍为面心立方Ni相,碳化钨硬质颗粒大小为2~10μm,均匀致密,孔隙率为8%;随砂水比由3∶1降至3∶2、载荷由40 N增至110 N,WC–12Ni硬质涂层的磨损失重在53~80 mg范围波动,仅为65Mn弹簧钢磨损失重的1/14;WC–12Ni硬质涂层的磨损为粘结剂磨损导致的硬质颗粒局部剥落以及硬质颗粒的微量磨损,可延长旋耕刀具等土壤工作部件的寿命。     

交流杂散电流对长输管线钢腐蚀行为的影响

采用电化学技术和失重法研究了管线钢在两种碳酸盐溶液中的交流杂散电流腐蚀行为。在稀／浓两种碳酸盐溶液中,电化学实验结果表明：管线钢的极化行为表现为极化曲线发生电流振荡现象,振荡幅度随交流电流密度与直流电流密度的比值增大而增大,在腐蚀电位±100mV附近振荡最为显著。腐蚀失重实验结果表明：当交流杂散电流密度为0～20A／m^2时,发生均匀腐蚀且速率较小;当交流杂散电流密度为20～100A／m^2（浓碳酸盐溶液）或20～200A／m^2（稀碳酸盐溶液）时,发生均匀腐蚀且速率增大;当交流杂散电流密度为200～500A/m^2（浓碳酸盐溶液）或大于500A/m^2（稀碳酸盐溶液）时,发生局部点蚀。交流杂散电流造成的腐蚀量约为相同直流杂散电流造成腐蚀量的1％。     

碳钢CO2/H2S腐蚀及缓蚀行为试验研究

采用失重法研究了75℃时3%NaCl 水溶液中不同 CO_2/H_2S 分压下碳钢(A3钢、P110钢和 N80钢)在 CO_2/H_2S 共存条件下的腐蚀及缓蚀行为。结果表明,H_2S 的存在使得碳钢的 CO_2腐蚀速率减缓,缓蚀剂 JHC-A 能较好地抑制碳钢在 CO_2/H_2S 共存条件下的腐蚀。     

碳钢CO_2/H_2S腐蚀及缓蚀行为试验研究

采用失重法研究了75℃时3%NaCl水溶液中不同CO2/H2S分压下碳钢(A3钢、P110钢和N80钢)在CO2/H2S共存条件下的腐蚀及缓蚀行为。结果表明,H2S的存在使得碳钢的CO2腐蚀速率减缓,缓蚀剂JHC-A能较好地抑制碳钢在CO2/H2S共存条件下的腐蚀。     

含三唑复合防腐剂及其竹处理材的金属腐蚀性能

目的探究三唑复合防腐剂及其竹处理材对金属连接件的腐蚀性和适用性,为选择处理设备材质和竹处理材防水涂层提供参考。方法参考GB/T 34726—2017《木材防腐剂对金属的腐蚀速率测定方法》和GB/T 34724—2017《接触防腐木材的金属腐蚀速率加速测定方法》标准,测定复合防腐剂（有效成分:丙环唑?戊唑醇（PPZ-TEB）、碘丙炔基正丁氨基甲酸酯（IPBC）、异噻唑啉酮（CMIT-MIT））及其毛竹处理材对Q235碳钢、65Mn弹簧钢、304不锈钢、201不锈钢、H59黄铜、T2紫铜、7075铝合金和6061铝合金的金属腐蚀性。通过在竹材?金属组件表面涂刷水性聚氨酯漆、水性丙烯酸漆和木蜡油考察表面涂饰对防腐蚀效果的影响。结果（1）经复合防腐剂浸泡加速腐蚀后,304不锈钢、201不锈钢、6061铝合金和7075铝合金的金属腐蚀速率均为0;Q235碳钢和65Mn弹簧钢的金属腐蚀速率随时间增加保持不变,且腐蚀速率离散性前期较大,后期逐渐减小;H59黄铜和T2紫铜在制剂A（PPZ-TEB）、C（PPZ-TEB/CMIT-MIT）、CK₁（CMIT-MIT）和CK₂（素材）中浸泡腐蚀和与竹处理材接触腐蚀的金属腐蚀速率均为0,而浸泡在制剂B（PPZ-TEB/IPBC）中发生轻微腐蚀。（2）在与竹处理材接触加速腐蚀后,304不锈钢、201不锈钢、H59黄铜和T2紫铜的金属腐蚀速率为0;Q235碳钢和65Mn弹簧钢腐蚀速率随时间增加而减小并趋于平缓,且腐蚀程度明显大于防腐剂对金属的腐蚀;6061铝合金和7075铝合金发生轻微腐蚀。（3）不同复合制剂及其竹处理材对Q235碳钢和65Mn弹簧钢的腐蚀性分别为CK₁ > C > B > A > CK₂,C > CK₁ > B > A > CK₂。（4）在Q235碳钢和65Mn弹簧钢的竹材?金属组件表面涂饰水性聚氨酯漆、水性丙烯酸漆和木蜡油涂层后,竹处理材的金属腐蚀速率均有所下降,且木蜡油较水性聚氨酯漆和水性丙烯酸漆的防腐蚀效果更优。结论含三唑复合防腐剂及其竹处理材对304不锈钢和201不锈钢均无腐蚀。复合防腐剂及其竹处理材对H59黄铜和T2紫铜基本无腐蚀。复合防腐剂对Q235碳钢和65Mn弹簧钢的腐蚀速率随时间增加保持不变,而竹处理材腐蚀速率随时间增加而减小并趋于平缓,且前者小于后者。复合防腐剂对7075铝合金和6061铝合金无腐蚀,而竹处理材有轻微腐蚀。不同复合制剂及其竹处理材对Q235碳钢和65Mn弹簧钢的腐蚀性均为C > B > A。表面涂饰可降低竹处理材对金属的腐蚀性。      

核桃青皮提取物复配缓蚀剂对柠檬酸溶液中钢的协同效应

采用回流提取法从农林废弃物核桃青皮制备出核桃青皮提取物（WGHE）,利用失重法、动电位极化曲线、电化学阻抗谱和扫描电子显微镜（SEM）研究了WGHE与阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠（SDBS）对冷轧钢（CRS）在柠檬酸（H₃C₆H₅O₇）溶液中的缓蚀协同效应。结果表明：WGHE、SDBS单独使用时均能一定程度抑制1.0 mol/L H₃C₆H₅O₇对钢的腐蚀,但最大缓蚀率低于60%。当WGHE和SDBS复配后对冷轧钢具有优良的缓蚀性能,最大缓蚀率可高达94.2%,缓蚀协同效应系数均大于1,两者之间发生了缓蚀协同作用;协同效应程度随WGHE浓度的增加而不断增强,但随温度的升高而下降,在浸泡时间为72 h和酸浓度为1.0 mol/L时达到峰值。WGHE、SDBS复配前后在钢表面的吸附行为均服从Langmuir吸附等温式,但复配后吸附平衡常数显著上升,而标准吸附Gibbs自由能更负。WGHE/SDBS为混合抑制型缓蚀剂,复配后使阴极和阳极反应腐蚀电流密度明显负移。EIS只有一个时间常数,其Nyquist图为单一弥散容抗弧,钢/酸界面的电荷转移电阻大小顺序为：WGHE/SDBS > WGHE > SDBS。SEM的微观形态证实了WGHE/SDBS复配缓蚀剂有效抑制了柠檬酸对钢表面的腐蚀,且表面粗糙度显著降低。WGHE中主要化学成分芦丁、槲皮素、1−甲基萘醌、胡桃醌与SDBS复配后也能发生协同作用,但协同效应强度弱于WGHE/SDBS。     

X65钢在CO2/油/水环境中的腐蚀特性试验

为了更深入地了解实际集输管道中的CO2 腐蚀特性,通过高温高压动态腐蚀反应釜模拟油田集输管道的腐蚀环境,使用腐蚀失重、电子扫描显微镜、X 射线衍射及能谱分析等方法对X65 钢在CO2 /油/水环境中的腐蚀特性进行研究。结果表明:当原油含水体积分数较低(40%~50%)时,原油的浸润作用使X65 钢表面发生均匀腐蚀,由于原油吸附的不均匀性引起局部点蚀;当原油含水体积分数为70%~80%时,原油对X65 钢表面的屏障作用减弱,生成的产物膜厚而疏松、局部脱落引发台地腐蚀;当原油含水体积分数为90%时,台地腐蚀进一步加剧,其破坏区域扩大,X65 钢腐蚀严重。原油的存在可改变腐蚀产物晶体颗粒大小、堆垛方式、产物膜结构及化学成分,从而起到一定的缓蚀作用,随着腐蚀环境中原油量的减少,其缓蚀作用逐渐减弱。     

应用喷焊技术修复制糖机榨辊的研究

通过对制糖机压榨辊失效原因和磨损规律的研究,提出表面处理方法。优选复合合金粉末,添加碳化钨,采用改进的喷焊工艺方法对制糖压榨辊齿纹表面进行修复和强化。通过室内试验和中间生产试验,实测涂层磨损率为0.35mm/万吨蔗,耐磨性是管状 WC 推焊的2倍。     

管道聚乙烯类防腐层的抗阴极剥离性能

采用电化学阻抗谱(EIS)的方法,测定了目前埋地钢质管道外防腐中使用最为广泛的3PE防腐层、聚乙烯热收缩套、聚乙烯热收缩带的阻抗变化。通过选用适合的电路对阻抗谱图进行拟合,得到了3种聚乙烯类防腐层在不同实验条件下电阻值的变化规律。研究了3种聚乙烯类防腐层在不同阴极极化电位下抗电解质渗透和阴极剥离的性能。结果表明:随着阴极极化电位的负移和实验时间的延长,试样的电阻值明显减小,在过负的极化电位下表现为急剧减小。证明过负的阴极极化电位使电解质更容易渗透防腐层,致使防腐层提前失效。