發(fā)布時(shí)間：2017-12-26 14:03

  本文關(guān)鍵詞：HVAF鐵基非晶合金涂層耐蝕機(jī)理研究　出處：《沈陽工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：非晶合金因其自身擁有許多優(yōu)異性能而廣受關(guān)注,目前已成為最具有發(fā)展?jié)摿Φ男滦徒饘俨牧现�。非晶合金自身因缺少晶界、位錯(cuò)等常見的晶體結(jié)構(gòu)缺陷,故表現(xiàn)出極高的強(qiáng)度、彈性極限和耐磨耐蝕性能。同時(shí),與晶相合金相比,非晶合金能夠固溶大量有益元素,這極大地增強(qiáng)了非晶合金的多種性能。然而,非晶合金形成能力有限,在室溫下的塑性變形能力也較差,不適合應(yīng)用于結(jié)構(gòu)材料領(lǐng)域。故非晶合金更適合以涂層的形式投入應(yīng)用。本文采用超音速火焰噴涂制備方法制備的SAM2X5鐵基非晶合金涂層為研究對(duì)象,以傳統(tǒng)合金鋼涂層和傳統(tǒng)電鍍鉻涂層作為比對(duì)材料,利用電化學(xué)工作站、鹽霧實(shí)驗(yàn)和高溫高壓超臨界CO2腐蝕實(shí)驗(yàn)等測(cè)試手段,表征其耐蝕性能;并通過SEM、XRD、DSC以及XPS等技術(shù)手段觀察分析其在不同環(huán)境條件下的鈍化行為,理解非晶合金中耐蝕組元間的協(xié)同作用。主要結(jié)論如下:利用空氣助燃超音速火焰噴涂技術(shù)制備出了 SAM2X5鐵基非晶合金涂層。通過結(jié)構(gòu)表征,證實(shí)該涂層具有完全非晶結(jié)構(gòu)。該非晶涂層的硬度達(dá)910 HV,具有優(yōu)異的耐磨性。在中性3.5 wt.%NaCl溶液中,相比于316 L不銹鋼涂層及傳統(tǒng)電鍍鉻涂層,非晶合金鈍化能力強(qiáng),鈍化區(qū)間寬且穩(wěn)定。中性鹽霧實(shí)驗(yàn)表明,涂層經(jīng)過1008 h的鹽霧測(cè)試表明無銹斑。168 h的高溫高壓超臨界CO2腐蝕實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,鐵基非晶合金涂層腐蝕速率僅為對(duì)比材料低合金鋼涂層的1/6。非晶合金表面的鈍化膜厚度與腐蝕條件密切相關(guān)。在中性NaCl溶液中,隨應(yīng)用電位升高,鈍化膜的厚度先上升后略微下降,這種情況主要與高電位下鈍化膜外層的高價(jià)態(tài)氧化物優(yōu)先溶解有關(guān)。0.6 VSCE時(shí)生成的鈍化膜厚度約為0.0 VSCE時(shí)的17倍,而0.8 VSCE時(shí)生成的鈍化膜厚度則為0.0 VSCE時(shí)的11倍左右。而在高溫高壓超臨界CO2環(huán)境中生成的鈍化膜厚度約為0.0 VSCE時(shí)的36倍左右。Cr、Mo、W、Mn等元素在不同電位下形成的鈍化膜中具有協(xié)同作用。合金中的Cr元素起到了主要的耐蝕作用,但僅有Cr元素的合金(如電鍍鉻),在較低電位區(qū)間內(nèi)的耐蝕能力較差,主要表現(xiàn)為維鈍電流密度較大且不穩(wěn)定。而當(dāng)合金中缺乏Mn、W等元素(如316 L不銹鋼),則在高電位下耐蝕能力較差,表現(xiàn)為鈍化區(qū)間較窄,過鈍化電位較低。在高溫高壓超臨界CO2腐蝕中,非晶合金表面生成的鈍化膜保護(hù)性很強(qiáng)。經(jīng)XPS、XRD等技術(shù)分析可知,該鈍化膜中大量富集了 Mn與Cr的氧化物,有效地阻止了涂層基體的過鈍化溶解。
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TG174.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1337527