【摘 要】
：
Ni-Al涂层由于具有低密度、高比强度以及良好的高温性能等优点而备受关注,但其高温强度和抗蠕变性能较差以及氧化皮容易剥落限制了其应用。Cr合金化NiAl金属间化合物涂层可以很大程度地弥补其高温强度、抗高温氧化等性能不足的短板,因此可以作为一种很有希望的高温涂层材料。本文中采用高频感应辅助燃烧合成技术（HFIHCS）,在5CrNiMo模具钢基体表面原位制备了Ni-Al-Cr系金属间化合物涂层。对Ni
论文部分内容阅读
Ni-Al涂层由于具有低密度、高比强度以及良好的高温性能等优点而备受关注,但其高温强度和抗蠕变性能较差以及氧化皮容易剥落限制了其应用。Cr合金化NiAl金属间化合物涂层可以很大程度地弥补其高温强度、抗高温氧化等性能不足的短板,因此可以作为一种很有希望的高温涂层材料。本文中采用高频感应辅助燃烧合成技术（HFIHCS）,在5CrNiMo模具钢基体表面原位制备了Ni-Al-Cr系金属间化合物涂层。对Ni-Al-Cr反应体系进行了热力学计算,制定了合适的实验工艺参数,然后利用SEM等检测技术分析了涂层的微观组织结构,最后通过高温氧化实验和电化学腐蚀实验分别研究了涂层的抗高温氧化和耐腐蚀性能。本文得出的主要结论有:（1）在Ni-Al-Cr体系中发生CS反应时,Ni-Al二元体系所形成的化合物的自由能变化最小;添加Cr元素会降低反应体系的绝热温度,在T0=933K时Ni-Al-Cr体系燃烧合成反应能自我维持的最大Cr含量为27.5 at.%;当Cr含量为15 at.%时,保证反应持续进行的最低预热温度为874 K。（2）Ni-Al涂层表面为单一的Ni Al相,界面处存在Ni Al、Ni3Al以及以Ni为核心的环岛状的混合组织;Ni-Al-Cr涂层中主要为Ni Al和α-Cr,在含15 at.%Cr的涂层中还观察到少量呈菊花状的共晶组织。涂层中Cr含量增加,其晶粒尺寸变小,硬度变大;Ni-Al涂层的晶粒尺寸为15～50μm,表面硬度为287.13 HV0.2,Ni-Al-15Cr涂层的晶粒尺寸约为2～7μm,表面硬度为616.52 HV0.2。Ni-Al-Cr燃烧合成反应机制是以溶解-析出机制和扩散机制相结合的方式进行;Cr元素对NiAl合金的强化机理以细晶强化为主并伴随有固溶强化和第二相强化。（3）Ni-Al-Cr涂层在900℃氧化100 h,氧化膜动力学曲线符合抛物线规律,随Cr含量增加,抛物指数减小,涂层抗高温氧化性能愈强。Ni-Al涂层氧化膜结构以内层致密的簇状Al2O3为主,外层为薄片状的Al和Ni的混合氧化物有明显的裂纹和剥落的痕迹。Ni-Al-Cr涂层氧化膜呈现为致密平整的Al（Cr）2O3上分布着粗颗粒状的Ni Al（Cr）2O4尖晶石相,整体结构较为紧密,分层现象并不明显。随Cr含量的增加可以增强氧化物的完整性和稳定性,减少电子或者离子的迁移扩散速度以及增强氧化膜与涂层的黏着力。（4）Ni-Al-Cr涂层在酸碱盐溶液中的自腐蚀电位比基体高,自腐蚀电流密度比基体低,拥有更好的耐腐蚀性能。在盐溶液中Ni-Al-15Cr涂层的腐蚀稳定性最好;在酸和碱溶液中,Ni-Al-6Cr的腐蚀倾向最小。在Na Cl溶液中浸泡168 h后,较低孔隙率的Ni-Al-3Cr涂层的最低频率阻抗模量(|Z|0.01Hz)最大,其具有较高的防护性能。
其他文献
城市轨道交通系统作为缓解大城市交通拥堵的重要方式,在我国数十个城市广泛建设,作为重大民生工程,其安全和质量必须得到保障,而政府监管就是保障的最后一道防线。面对各地发生的安全质量事故,需要研究如何提高城市轨道交通建设工程安全质量政府监管的有效性。首先,本文从实际出发,分析出城市轨道交通建设工程安全质量政府监管有效性的影响因素,即监管依据、监管体系、监管人员、监管方式、监管手段等五大方面,包括了法律、
智能家居是指以住宅为平台,为住户提供一定程度的数字连接或优化服务,形成集系统、结构、服务、管理为一体的智能系统。智能家居内部的室内环境始终以舒适作为追求目标,要保持建筑内部的热舒适,就要消耗一定的能源以供给末端设备的正常运行,而想要做到节能减排,往往以牺牲用户居住的舒适度为代价。因此最重要的问题是平衡居住者关于舒适度的高要求和能源的高消耗。除此之外还存在对舒适的定义存在个体差异性,且环境存在较多干
纳米硅灰是一种综合了纳米材料与矿物掺和料共同优点的掺和料。与普通混凝土相比,纳米硅灰混凝土具有高强度、高韧性、高耐久性等优点。但是,其目前的成本较高,且相关研究时间较短,其对混凝土不同力学性能之间关系影响与构件性能影响的研究则更是少之又少。因此,针对纳米硅灰混凝土不同力学性能之间的关系与纳米硅灰钢筋混凝土构件性能进行试验研究是很有必要的。本文试验内容主要分为两个部分。第一部分将三种不同强度等级、三
彩绘文物数量众多、色彩绚丽,是我国文化遗产的重要组成部分,具有丰富的历史价值和极高的科研价值。彩绘文物表面丰富的色彩是其主要特点,然而由于受到人为因素和自然因素的影响,表面会出现褪色、颜色层脱落等情况。因此,急需利用现代科学技术为彩绘文物色彩修复提供帮助。传统分析方法具有二次损伤,局部检测的缺点,而高光谱技术作为一种快速、无损的颜料识别方法近年来受到广泛关注。根据绘画技法,画家经常会使用多种颜料混
为进一步深化生态文明建设,装配式建筑越来越受到国家层面的重视。蒸压加气混凝土（ALC）广泛应用于装配式建筑,研究装配式ALC用于围护结构的传热、传质特性,对评价其热湿物性、蓄热储湿能力、建立围护结构的热湿耦合迁移模型、预测墙体霉菌滋生风险、改善室内热湿环境有着重要的意义。通过文献总结分析,对ALC墙体热湿传递理论进行分析,以温度与相对湿度为驱动势,考虑湿迁移与热迁移相互作用建立ALC一维瞬态热湿耦
高温烟气会直接导致隧道结构损毁,从而造成不可估量的后果。竖井自然排烟是隧道烟气治理的有效方法,竖井可以将火灾烟气通过烟囱效应的驱动力排出隧道,为人员逃生争取时间,因此对隧道竖井自然通风及其相关影响因素的研究是十分必要的。本文针对竖井结构和阻塞比对隧道竖井排烟效率和排烟特性的作用进行了数值模拟分析,旨在优化实际隧道竖井结构达到较佳的火灾烟气治理效果。主要研究工作如下:（1）对比分析了不同竖井结构优化
近年来,随着无人机、三维激光扫描等数据采集技术的发展,有效降低了三维空间数据的获取成本和时间周期,提高了数据精度。然而随着大规模三维空间数据的不断积累,三维空间数据如何在B/S下高效地发布、传输、可视化和分析成为一个亟待解决的问题。随着WebGL与Web开发技术的发展,产生了众多的三维可视化框架,Cesium作为目前性能优异的三维可视化框架之一,它能够在三维虚拟地球场景中添加丰富多样的地理要素。C
中国文化源远流长,各朝各代遗留大量的文化瑰宝,其中,古建筑是中华文化的重要宝藏,是传承中华文化的核心。早期的古建筑信息主要以文字、绘图、拍照等方式进行存储,随着三维重建技术的成熟,大量的古建筑表面信息以三维点云等形式进行留存。中国古建筑的大木结构极具特色,各个构件是组成古建筑主体的基本单位,如何从三维点云中对古建筑构件进行分类是实现大木结构高效率建模的关键步骤。点云数据分类主要有传统的分类算法和机
热轧高强钢具有节能减排、缩减成本的效益,但在轧制过程中易产生大量氧化铁皮,造成环境污染和产品表面缺陷。为提高热轧高强钢表面质量,解决表面氧化层脱落掉粉问题,本文以700XL钢为研究对象,采用模拟热轧并结合现场工艺制度,通过SEM、EBSD、EPMA、XRD等检测手段来研究氧化层组织结构转变和脱落掉粉问题,以实现对其氧化铁皮的控制,为现场生产提供指导。论文研究结果表明:700XL钢在850℃以下时,
随着世界经济的高速发展,汽车尾气污染问题也成为了全世界关注的焦点,而NOx传感器正是汽车尾气净化的重要器件。目前柴油机主要采用选择性催化还原技术来净化尾气,NOx传感器作为SCR后处理系统的重要组成部分,在发动机运行过程中对尾气里的氮氧化物进行浓度监测并进行反馈,从而控制氮氧化物排放量以达到国家要求标准的目的。本文在了解NOx传感器的制备工艺及工作原理的基础上,设计了一套NOx传感器标定系统,该系