Ce对铝青铜粉体涂层微观组织结构及腐蚀性能的影响

论文摘要

本试验采用水雾化法制备的多元铝青铜合金粉末（含Ce和不含Ce）为材料,其主要元素成分为Cu70～80%、Al12～16%、Fe2.0～4.0%,另外,其它的微量元素为Mn、Ni、Co、Ce等。利用等离子喷焊技术,将其涂覆在45#钢表面,通过FEM3A、SEM等对涂层表面微观组织观察,X射线衍射、表面EDS、EPMA等分析,研究了Ce在多元铝青铜粉体涂层中的分布及对其微观组织结构的影响。结果表明:稀土Ce对涂层的物相结构没有明显的影响,Ce在多元铝青铜合金粉体材料涂层中以化合物的形式存在,主要富集在晶界,少量分布在晶粒内。通过对涂层（含Ce和不含Ce）静态浸泡腐蚀实验、电化学实验、X射线衍射分析、扫描电镜、电子探针等方法对比研究涂层在3.5%NaCl、5%H2SO4、10%NaOH溶液中的耐蚀性能及腐蚀行为。结果表明:涂层在3.5%NaCl溶液、5%H2SO4溶液、10%NaOH溶液中具有较强的耐腐蚀性,并且含Ce的涂层比不含Ce的涂层更耐腐蚀。合金涂层中的（α+γ2）共析体与β′相、α相和k相比,具有优先腐蚀倾向,合金涂层主要发生脱铝腐蚀。其在三种溶液中的腐蚀速率由小到大依次为:3.5%NaCl溶液、5%H2SO4溶液、10%NaOH溶液。说明多元铝青铜合金粉体材料涂层在盐溶液中的耐腐蚀性能要优于在酸溶液和碱溶液。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 材料表面工程技术
• 1.1.1 表面工程技术概述
• 1.1.2 表面工程技术的分类
• 1.1.3 表面涂覆技术
• 1.2 稀土的性能及应用
• 1.2.1 稀土元素概述
• 1.2.2 稀土元素的分类及性质
• 1.2.3 稀土在金属表面工程中的作用机理
• 1.2.4 稀土在铜及铜合金中的作用
• 1.2.5 稀土Ce 的特性及应用
• 1.3 铜及铜合金在表面工程中的研究进展
• 1.3.1 铜的性质
• 1.3.2 铜基合金粉末的分类
• 1.3.3 铜合金在表面工程中的研究现状及发展方向
• 1.4 合金涂层的腐蚀性能研究
• 1.4.1 腐蚀
• 1.4.2 铜合金粉末涂层的腐蚀行为
• 1.4.3 铜合金腐蚀的研究现状
• 1.4.4 腐蚀试验方法
• 1.5 课题研究的意义、目的和内容
• 第二章 铝青铜合金粉末与熔覆层的制备
• 2.1 粉末概述
• 2.2 铝青铜合金粉末的制备
• 2.2.1 材料的化学成分
• 2.2.2 水雾化法制备铝青铜合金粉末
• 2.3 铝青铜合金粉体涂层的制备
• 2.4 本章小结
• 第三章 Ce 对铝青铜合金粉体材料涂层微观组织结构的影响
• 3.1 实验结果
• 3.1.1 涂层金相组织分析
• 3.1.2 涂层微区成分分析
• 3.1.3 涂层的EPMA 面分析
• 3.1.4 涂层组织结构分析
• 3.2 分析与讨论
• 3.3 本章小结
• 2SO₄ 溶液、NaCl 溶液、NaOH 溶液中的腐蚀行为研究'>第四章 合金涂层在H₂SO₄ 溶液、NaCl 溶液、NaOH 溶液中的腐蚀行为研究
• 4.1 实验材料及试样
• 4.2 实验过程和实验方法
• 4.2.1 静态腐蚀实验
• 4.2.2 电化学实验
• 4.3 实验结果
• 4.3.1 腐蚀介质：3.5%NaCl 溶液
• 2SO₄ 溶液'>4.3.2 腐蚀介质：5%H₂SO₄溶液
• 4.3.3 腐蚀介质：10%NaOH 溶液
• 4.4 分析与讨论
• 4.4.1 铝青铜合金粉体涂层在不同腐蚀介质中的耐腐蚀性比较
• 4.4.2 铝青铜合金粉体涂层耐腐蚀性及腐蚀机理
• 4.4.3 腐蚀前后的涂层组织及腐蚀行为分析
• 4.4.4 Ce 对铝青铜合金粉体涂层耐蚀性的影响
• 4.5 本章小结
• 结论
• 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文