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《哈尔滨工程大学》 2011年
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新型细晶Ni_3Al涂层的制备及其耐蚀性能研究

李明菲  
【摘要】:本文以Ni3Al合金为基体,在混有适量Al颗粒(平均粒径约1μm)的镀镍液中进行复合电沉积,并经后续600℃、2h真空退火,获得了一种新型细晶γ'-Ni3Al涂层。与同成分的粗晶合金做对比,通过研究该涂层的高温氧化行为及在3.5%NaCl水溶液中的腐蚀行为,探讨晶粒尺寸对Ni3Al抗腐蚀性能的影响。 空气中900℃及1000℃恒温氧化实验结果表明,与Ni3Al粗晶合金相比,细晶涂层表面可快速生长Al2O3膜,导致NiO的生长受到抑制。其原因在于细晶涂层内丰富的晶界增加了氧化物的形核位置,并促进了Al向氧化前沿的快速扩散,从而缩短了形成连续Al2O3膜所需时间。此外还发现,细晶涂层表面形成的氧化膜与基体结合良好。 空气中900℃循环氧化实验表明,与氧化层剥落严重的粗晶Ni3Al合金相比,细晶涂层因形成连续致密、粘附性好的Al2O3膜,抗循环氧化性能明显提高。其原因在于该细晶结构有利于避免大尺寸孔洞在Al2O3膜/涂层界面形成,从而提高了该界面结合强度。 在30℃下3.5%NaCl水溶液中的动电位极化测量结果表明,Ni3Al细晶涂层由于表面缺陷多,易于在Cl-作用下快速溶解,耐蚀性能劣于合金。但Ni3Al细晶涂层经1050℃真空、5h的预处理后,其表面形成了一层致密、稳定的薄Al2O3膜,有效阻挡了Cl-的侵袭,从而使得材料腐蚀电位提高、钝化区间扩大,具有最佳的耐蚀性能。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TG174.4

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