鋼鐵表面鑄滲耐蝕鈦鎳合金制備工藝及組織性能研究.pdf

1、本文采用真空熔煉和霧化制粉相結(jié)合，制備出 Ti-Ni合金粉體。然后把 Ti-Ni合金顆粒涂覆在砂型型腔內(nèi)壁，鋼水澆注成功制備出Ti-Ni鑄滲層的鋼基表面復(fù)合材料。通過多種電化學(xué)實驗測試證明，制備出的 Ti-Ni鑄滲層的耐腐蝕性能比ZG45鋼的要顯著提高。
　　通過對Fe-Ni-Ti體系的熱力學(xué)分析發(fā)現(xiàn)Ti-Ni合金顆粒在高溫下發(fā)生了分解， Fe和 Ni首先結(jié)合形成連續(xù)固溶體。標準狀態(tài)下該體系反應(yīng)產(chǎn)物中 Fe2Ti的生成自由焓小于0

2、而且其數(shù)值最低，極易生成穩(wěn)定相。
　　分析了 Ti-Ni合金顆粒成分以及澆注溫度這兩個工藝參數(shù)對鑄滲層質(zhì)量的影響，得到了最好的工藝參數(shù)組合；同時采用SEM、XRD、EDS等檢測方法對Ti-Ni鑄滲層的表面形貌、物相組成、成分分布等進行了檢測分析，結(jié)果表明：
　　1.35wt.％Ti的合金粉體主要成分是 NiTi和 Ni4Ti3，還有少量的 Ni；55wt.%Ti的合金粉體主要成分是 Ni2Ti；75wt.%Ti的合金粉體主要

3、成分是 Ni2Ti，還有少量的Ti。
　　2.合金粉體顆粒呈球形，粒度為60-200目。
　　3.鑄滲層與基體是冶金結(jié)合，梯形過度形成三個區(qū)域，分別是基體區(qū)，過渡區(qū)，鑄滲層。
　　4.當澆注溫度為1650℃，Ti含量為35wt.%時，能制備出質(zhì)量較好的鑄滲層，其鑄滲層厚度可以達到6～7mm。
　　5.結(jié)合熱力學(xué)數(shù)據(jù)結(jié)果，通過對鑄滲層進行物相組成分析，發(fā)現(xiàn)鑄滲層主要由Fe2Ti相，F(xiàn)e-Ni連續(xù)固溶體和大部分都聚集

4、在Fe2Ti相周圍的Ti相組成。
　　6.在3.5wt.%的NaCl溶液中，鑄滲層的自腐蝕電位(EK)為-0.58V，基體的自腐蝕電位(EK)為-0.70V，鑄滲層的自腐蝕電位比基體的高120mV，而且進入陽極極化之后，隨著電位的升高，鑄滲層的電流密度始終比基體的要小，說明鑄滲層的溶解速率比基體的要小，當電位升高到-0.50V時，鑄滲層還出現(xiàn)了鈍化的現(xiàn)象，這些都說明鑄滲層的耐腐蝕性能比基體提高很多。
　　7.在1mol/L的