WC系复合涂层及Al 2 O 3 -13%TiO 2 梯度涂层的耐锌/锌铝腐蚀研究

发布时间：2023-03-18 18:46

　　钢铁材料在自然介质中工作会受到腐蚀,而在其表面镀锌/锌铝层已被证实是有效的解决办法之一。但在热镀锌/锌铝的工艺中,熔融的锌/锌铝液会严重腐蚀沉没辊和轴套,对生产造成严重影响。针对此问题,本次实验采用等离子喷涂技术和超音速火焰喷涂技术,在316L不锈钢表面喷涂耐锌/锌铝腐蚀的涂层。用超音速火焰喷涂技术制备WC-10Co4Cr碳化物陶瓷涂层,锌腐蚀实验结果表明涂层的耐锌腐蚀天数为15天。涂层失效机理:Zn液与WC-10Co4Cr涂层中的粘结相Co发生反应生成CoZn₁₃硬脆相,导致涂层在热应力作用下易产生裂纹。同时起防腐蚀作用的块状WC相因失去粘结作用而剥离出涂层。通过对失效机理的分析进行成分优化:选取WC-10Co4Cr作为主体材料,分别加入Mo、W两种耐锌腐蚀成分。锌腐蚀实验结果表明,涂层中的Mo金属平铺于粘结相表面,与陶瓷相连接在一起形成了“屏蔽效应”,有效的阻止了锌液渗入,减少了锌与粘结相发生反应的速率,耐锌腐蚀天数达到20天;而W金属由于脆硬及难熔的特性,在涂层中有少量偏聚,同时又增加了涂层整体的脆硬性,使得涂层在热应力的作用下易于产生裂纹,导致涂层早期失效...

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 熔融Zn/Zn-Al液对金属材料的腐蚀机理
        1.1.1 熔融Zn液对金属材料的腐蚀
        1.1.3 熔融Zn-Al液对金属材料的腐蚀
    1.2 对熔融Zn、Al腐蚀的防护技术
        1.2.1 专用耐腐蚀材料
        1.2.2 扩渗技术
        1.2.3 热喷涂技术
    1.3 本课题主要研究目的
    1.4 实验内容
第2章 实验材料、设备与方法
    2.1 实验材料
    2.2 实验设备
    2.3 实验方法
第3章 WC-10Co4Cr涂层的制备及耐锌腐蚀研究
    3.1 涂层制备及微观组织分析
    3.2 涂层性能分析
    3.3 锌腐蚀后涂层形貌及失效分析
第4章 WC-10Co4Cr涂层的成分优化及耐锌腐蚀研究
    4.1 喷涂粉末成分优化设计
    4.2 涂层微观形貌及性能分析
        4.2.1 涂层微观形貌
        4.2.2 涂层性能分析
    4.3 锌腐蚀后涂层形貌及失效分析
        4.3.1 WC-10Co4Cr+10%Mo涂层
        4.3.2 WC-10Co4Cr+10%W涂层
第5章 Al₂O₃-13%TiO₂涂层的制备及耐锌铝腐蚀研究
    5.1 涂层制备及微观组织分析
    5.2 涂层性能分析
    5.3 锌铝腐蚀后涂层形貌及失效分析
第6章 Al₂O₃-13%TiO₂梯度涂层的制备及耐锌铝腐蚀研究
    6.1 梯度涂层的设计
    6.2 梯度涂层的微观形貌及性能分析
        6.2.1 涂层微观形貌
        6.2.2 涂层性能分析
    6.3 锌铝腐蚀后梯度涂层形貌及失效分析
        6.3.1 NiCoCrAlY/Al₂O₃-13%TiO₂梯度涂层
        6.3.2 Mo/Al₂O₃-13%TiO₂梯度涂层
第7章 结论
参考文献
在学研究成果
致谢



本文编号：3763672