纳米颗粒增强ni基耐蚀耐磨复合镀渗表面合金层的研究

《纳米颗粒增强ni基耐蚀耐磨复合镀渗表面合金层的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、南京航空航天大学硕士学位论文摘要316L不锈钢作为性能优良的奥氏体不锈钢之一被广泛用于石油化工原子能宇宙航行等很多工业部门虽然它具有优良的耐蚀性但其耐点蚀和应力腐蚀能力较差而且其硬度较低摩擦磨损性能较差无法满足耐磨损腐蚀复合性能的要求本文在综合分析目前众多的表面改性方法后通过在316L不锈钢表面制备一层纳米颗粒增强的镍基合金层可以同时提高基体表面的耐蚀性和耐磨性能本文研究了Al2O3SiO2和SiC三种颗粒增强的镍基合金层的微观结构相组成对三种合金层316L不锈钢基体和Ni-Cr-Mo-Cu多元共渗层在3.5%NaCl溶液和5%HCl溶液中进行了电化学性能测试并在20%HCl溶液中进行了为

2、期100小时的浸泡试验在室温下进行摩擦磨损试验测定其摩擦系数和失重并对腐蚀和磨损试验结果进行分析结果表明Al2O3颗粒增强镍基合金层主要由γ-Ni相组成复合镀渗合金层分为两层表面为类似于源极HastelloyC-2000的合金层次表面为Ni刷镀层与基体的互扩散层合金层与基体结合良好无明显缺陷元素呈梯度分布Al2O3颗粒在高温下分解形成Ni3Al合金层耐蚀性较基体略有提高但仍低于Ni-Cr-Mo-Cu多元共渗层和快速镍复合镀渗层其耐磨性有一定程度的提高磨损后硬度明显提高SiO2颗粒增强复合镀渗层主要由γ-Ni相组成合金层中出现非晶态其耐磨性和耐蚀性能均优于316L不锈钢基体Ni-Cr-Mo-

3、Cu多元共渗层SiC颗粒增强复合镀渗层的相结构主要为γ-Ni相SiC颗粒在合金层中分解并与周围元素形成化合物Cr6.5Ni2.5SiCr3C2和Cr23C6相使得合金层虽然耐磨性有很大提高但是耐蚀性降低低于316L不锈钢基体和Ni-Cr-Mo-Cu多元共渗层综合以上三种颗粒加入后合金层的耐腐蚀和耐磨损性能的对比研究结果表明SiO2颗粒增强复合镀渗层的综合性能最优关键词双辉复合镀渗颗粒增强镍基合金耐蚀性耐磨性i纳米颗粒增强Ni基耐蚀耐磨复合镀渗表面合金层的研究ABSTRACTAsakindofextensivelyusedAusteniticstainlesssteel,316Lhasbee

4、nwidelyusedinthefieldsofpetroleum,chemicalindustry,atomicenergy,astronauticsandsoon.Thoughithasexcellentcorrosionresistance,itspittingcorrosionandstresscorrosionarepoorandsoisthehardnessandwearresistance,whichcan’tmeetwiththerequireofcompositeresistanceofwearandcorrosion.Theresistanceofwearandcorr

5、osioncanbeeffectivelyimprovedbyanickelbasealloylayerreinforcedbynanoparticlespreparedonthesurfaceof316Lstainlesssteel.Variousmethodsaboutsurfaceengineeringhavebeenanalyzed,anddoubleglowplasmacompositealloyingtechniqueischosentopreparethenickelbasealloyreinforcedbynanoparticles.Themicrostructureand

6、phrasescomponentsofthreekindofparticles,Al2O3,SiO2andSiC,reinforcednickelbasealloyisinvestigated,thenaretheelectrochemicaltestsin3.5%NaClsolutionand5%HClsolution,dippingin20%HClsolutionfor100hours,theweartestatroomtemperaturetomeasurethefrictioncoefficientandweightloss.Theresultsaboutwearandcorros

7、ionareanalyzed.Theresultsshowthat:Al2O3nanoparticlesreinforcednickelbasealloymainlycontainsγ-NiandAlNi3,thealloylayeriswellconnectedwiththesubstrateandcontainstwolayer,thedepositionlayerandthediffusionlayerandthe