鎳鋁青銅合金由于具有優(yōu)異的耐腐蝕性能和機(jī)械性能而被廣泛應(yīng)用于船用螺旋槳等海工裝備,但由于該材料具有復(fù)雜的多相結(jié)構(gòu),易發(fā)生選相腐蝕,常導(dǎo)致部件的提前失效;同時(shí)作為廣泛使用的螺旋槳材料,其海水腐蝕環(huán)境下的空泡腐蝕破壞也是較為突出的工程問題。由于腐蝕通常發(fā)生在與腐蝕介質(zhì)接觸的材料表面,因此尋求一種在鎳鋁青銅合金表面獲得高耐靜態(tài)腐蝕及空泡腐蝕性能的表面涂層改性方法,對于提高鎳鋁青銅螺旋槳部件的綜合服役性能,具有重要的工程及經(jīng)濟(jì)意義。船用鎳鋁青銅螺旋槳主要是采用鑄造鎳鋁青銅,在保障整體力學(xué)性能的同時(shí),通過675℃熱處理消除殘余β相,進(jìn)而提高其耐腐蝕性能。根據(jù)上述熱處理溫度,本文設(shè)計(jì)了一種鎳鋁青銅表面富鎳擴(kuò)散合金化的制備方法,以Ni/NAB擴(kuò)散體系為研究對象,控制及調(diào)整Ni涂層厚度和熱擴(kuò)散工藝參數(shù),獲得了具有明顯的Ni-Cu固溶體/Ni-Al-Cu層/NAB基體的分層結(jié)構(gòu)。通過對富鎳合金化層擴(kuò)散過程的深入分析,揭示了Ni-Cu固溶區(qū)及Ni-Al-Cu層生長機(jī)制;對表面富鎳合金化層的耐靜態(tài)腐蝕性能、耐空泡腐蝕性能及機(jī)理進(jìn)行了系統(tǒng)的研究工作。全文的主要研究結(jié)果如下:（1）在熱處理溫度為675℃時(shí),通過... 

【文章頁數(shù)】：145 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鎳鋁青銅合金的應(yīng)用及研究現(xiàn)狀
        1.2.1 鎳鋁青銅合金的應(yīng)用
        1.2.2 鎳鋁青銅合金的研究現(xiàn)狀
    1.3 鎳鋁青銅合金的靜態(tài)腐蝕及空泡腐蝕行為
        1.3.1 鎳鋁青銅合金的靜態(tài)腐蝕行為
        1.3.2 鎳鋁青銅合金的空泡腐蝕行為
    1.4 鎳鋁青銅合金表面改性技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.4.1 攪拌摩擦焊(FSP)
        1.4.2 物理氣相沉積技術(shù)(PVD)
        1.4.3 超音速火焰熱噴涂技術(shù)(HVOF)
        1.4.4 激光表面處理
        1.4.5 電沉積
    1.5 擴(kuò)散合金化改性涂層的研究現(xiàn)狀
        1.5.1 激光表面合金化
        1.5.2 等離子體表面合金化
        1.5.3 強(qiáng)流脈沖電子束合金化
        1.5.4 離子注入
    1.6 本論文的選題依據(jù)與主要內(nèi)容
        1.6.1 選題依據(jù)
        1.6.2 主要研究內(nèi)容
    參考文獻(xiàn)
第二章 實(shí)驗(yàn)材料與方法
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        2.2.1 設(shè)計(jì)思路
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)材料
        2.2.3 工藝參數(shù)的選擇
    2.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方法
        2.3.1 材料學(xué)表征
        2.3.2 納米壓痕測試
        2.3.3 靜態(tài)腐蝕性能測試
        2.3.4 空泡腐蝕性能測試
    參考文獻(xiàn)
第三章 富鎳合金化改性層的組織結(jié)構(gòu)及生長機(jī)制
    3.1 引言
    3.2 改性層的制備
        3.2.1 溫度對改性層的影響
        3.2.2 熱處理時(shí)間對改性層的影響
        3.2.3 涂層厚度對改性層的影響
    3.3 改性層的組織結(jié)構(gòu)
        3.3.1 逐層剝離法
        3.3.2 金相組織分析
        3.3.3 XRD分析
    3.4 富鎳合金化改性層形成的熱力學(xué)分析
        3.4.1 擴(kuò)散過程的熱力學(xué)分析
        3.4.2 合金相形成的熱力學(xué)分析
    3.5 富鎳合金化改性層形成的動力學(xué)分析
        3.5.1 擴(kuò)散系數(shù)
        3.5.2 界面生長速率常數(shù)和激活能
    3.6 改性層的生長機(jī)制分析
    3.7 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 富鎳合金化改性層的耐靜態(tài)腐蝕性能
    4.1 引言
    4.2 梯度Ni-Cu層和Ni-Al-Cu層的耐靜態(tài)腐蝕性能
        4.2.1 電化學(xué)測試
        4.2.2鹽霧實(shí)驗(yàn)
        4.2.3 腐蝕產(chǎn)物分析
    4.3 梯度Ni-Cu層的耐靜態(tài)腐蝕性能
        4.3.1 電化學(xué)測試
        4.3.2浸泡實(shí)驗(yàn)
    4.4 梯度Ni-Cu層的耐靜態(tài)腐蝕機(jī)制
        4.4.1 鈍化膜的生長
        4.4.2 元素梯度變化對點(diǎn)蝕的抑制
    4.5 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第五章 富鎳合金化改性層的耐空泡腐蝕性能
    5.1 引言
    5.2 富鎳合金化改性層的硬度
    5.3 Ni-Cu層和Ni-Al-Cu層的耐空泡腐蝕性能
    5.4 Ni-Al-Cu層的耐空泡腐蝕性能
        5.4.1 空泡腐蝕形貌觀察
        5.4.2 電化學(xué)測試
        5.4.3 機(jī)械沖擊和腐蝕的耦合作用
    5.5 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第六章 結(jié)論與創(chuàng)新
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 主要?jiǎng)?chuàng)新
致謝
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]Cu-Al-Ni三元體系界面反應(yīng)研究[D]. 尹海龍.中國石油大學(xué) 2009



本文編號：3662724