稀土对工业纯铁共渗硼铝动力学的影响及计算机拟合

采用膏剂法在８９０,９２０和９５０℃对工业纯铁进行稀土硼铝共渗及硼铝共渗,考察了稀土在各温度条件下对渗层生长动力学的影响。根据试验结果,通过计算机拟合给出了渗层生长动学曲线并建立了方程。     

稀土对工业纯铁共渗硼铝动力学的影响及计算机拟合＊

采用膏剂法在890,920和950 ℃对工业纯铁进行稀土硼铝共渗及硼铝共渗,考察了稀土在各温度条件下对渗层生长动力学的影响。根据试验结果,通过计算机拟合给出了渗层生长动学曲线并建立了方程。结果表明,稀土在890和920 ℃作用较明显,曲线拟合度达99.0%以上,可用于渗层的预报和控制。     

稀土在激光熔覆涂层中的分布和行为

用激光快速熔凝法研究了加入钢表层稀土的行为和分布。结果表明，因用激光处理含稀土的涂层能够使较多的稀土偏聚到钢的表层；偏聚到钢表层的过饱和稀土除与氧、硫作用外，还可固溶于晶内、晶界或晶界附近，甚至能形成金属间化合物ＲＥ２Ｆｅ１７；经过激光处理后表面稀土的作用更为明显     

稀土元素对40Cr钢氮化过程的影响

本文研究了稀土元素对40Cr钢氮化过程的活化催渗、显微组织和抗滑动磨损性能的影响。结果表明:稀土对40Cr钢氮化过程有显著的活化催渗作用,渗速可提高25～30％;稀土在氮化的同时被渗入到钢的表层起微合金化作用,改善了氮化层中氮化物的形态、分布和大小,渗层的韧性也有所提高;经稀土氮化处理的40Cr钢的抗滑动磨损性能明显优于普通氮化处理的,且摩擦系数也显著降低。     

稀土对TC4钛合金固体渗硼的影响研究

采用稀土-硼共渗法对TC4钛合金基体表面在1000,1050和1100℃分别保温5,10,15,20 h进行了固体粉末渗硼实验,通过扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)分析与X射线衍射分析(XRD)研究TC4钛合金稀土-硼共渗后的组织形貌和物相组成,讨论了稀土对TC4钛合金渗硼层相组成、硬度及耐磨性的影响。结果表明,渗层由外表层的TiB2和伸向基体的齿状的TiB组成,渗层厚度最高可达25μm;XRD分析表明,TC4钛合金稀土-硼共渗后形成TiB2与TiB双相硼钛化合物层,稀土的加入使得TiB2的含量增大;EDS分析得出表层B和Ce元素含量较高,稀土促进B原子在基体表面的吸附使其浓度增大;渗层的显微硬度呈梯度分布,稀土-硼共渗渗层的TiB2到TiB晶须硬度值的变化范围为3300HV0.01~1800HV0.01;共渗渗层的耐磨性也显著提高。     

气体法低温稀土多元共渗的研究

从自制的多种渗剂中,筛选了含稀土的最佳渗剂,实现了气体法低温稀土、硼、碳、氮、氧多元共渗。获得了组织、性能和层深远优于其它低温化学热处理的渗层。用金相、扫描电镜、光电子能谱和正电子湮没等技术,对渗层进行了较系统的分析,对稀土的催渗等基本理论问题进行了探讨。     

稀土催化低温熔融渗硫工艺及渗硫层组织形貌

利用稀土的催渗作用开发出一种低温熔融硫新工艺，采用XRD，SEM分析了硫化层的微观结构和表面形貌，并测定了其抗蚀性和显微硬度值。结果表明，采用该含复合稀土渗剂可较大幅度提高S在钢铁表面的渗速，以980℃低温淬火＋210℃低温回火态Cr12钢为基体，190℃下渗硫6h即可获得厚约10μm的渗硫层，且渗层厚度随渗硫时间增加而增加，其变化趋势呈抛物线型动力学曲线关系。稀土的催渗作用同其加入量有关，渗硫剂中复合添加5％（质量分数）左右的稀土化合物效果最佳。渗硫层组织疏松多孔，主要由FeS,FeS2相构成，其与基体结合良好，硬度较低（约Hmv300左右），并具有一定的耐蚀性。     

稀土对低温固体硼碳氮共渗作用的研究

采用Ｘ射线衍射仪,恒电位仪,摩擦磨损试验机等设备,研究了低温硼碳氮稀土（Ｂ－Ｃ－Ｎ－ＲＥ）共渗工艺及共渗层的组织性能,并与硼碳氮（Ｂ－Ｃ－Ｎ）共渗工艺及组织性能进行了比较。在适当范围内,稀土具有明显的催渗作用;与Ｂ－Ｃ－Ｎ共渗相比,Ｂ－Ｃ－Ｎ－ＲＥ共渗层的耐蚀性明显提高。对稀土元素的作用机制作了初步的探讨。     

稀土对盐浴渗钒动力学的影响

在盐浴渗钒中添加稀土对表面渗钒有明显的催渗作用,渗钒速度约提高３０％－４０％,。对９５０℃经不同时间渗钒的试样测定渗层度（ｘ）。将ｘ及所对应时间（ｔ）代入经验公式ｘ＾ｎ＝Ｋｔ（ｌｎｘ＝ｌｎＫ／ｎ＋ｌｎｔ／ｎ）,经一元线性回归处理可知,ｘ与ｔ之间满足ｘ＾２＝Ｋｔ抛物线关系,添加稀土可以加快渗剂反应而增大渗剂钒势。稀土的强还原性使钢件表面的氧化还原而活性其表面,稀土渗入钢基体和ＶＣ渗层,会增大晶体缺陷密度,使碳原子扩散易于进行,稀土的添加可降低碳原子扩散激活能,起到催渗的效果。     

稀土对3Cr2W8V钢多元共渗及金相组织的影响

(一)实验方法 经调质处理尺寸为10×10×10mm的3Cr2W8V钢试样,在7kW井式滴控坩埚炉中,采用滴注式气体共渗工艺,共渗介质为自配的稀土渗剂,稀土加入量为5g/L,在580℃进行共渗处理。 用Plasma 300 ICP和X射线衍射仪分析检测稀土;用显微硬度法确定渗层深度和显微硬度分布。     

Laser treatment of A286 superalloy: corrosion resistance of the treated surface

Laser controlled melting of metal surface provides a local treatment with improved surface properties such as corrosion resistance. In the present study, laser surface treatment of iron base superalloy (A286) is carried out. The corrosion resistance of the laser‐treated surface is examined through potentiodynamic tests using 0.5 N NaCl solution. The microstructural and morphological changes in the laser‐treated layer are investigated incorporating scanning electron microscopy (SEM), X‐ray diffraction (XRD) and energy dispersive spectroscopy. The residual stress formed at the laser‐treated surface is measured using the XRD technique. It is found that laser treatment enhances corrosion resistance of A286 superalloy surface, which is attributed to the formation of fine grains and dense layer at the treated surface. Although locally scattered few corrosion induced microcracks are observed at the treated surface, they are not extended to form large cracks or crack network at the surface. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

铅基稀土合金作为正极板栅的阳极膜性能

采用交流阻抗（EIS)、交流伏安（ACV）、循环伏安(CV)、腐蚀失重实验等方法研究了铅-钙-锡-铝-银合金中添加混合镧铈稀土在硫酸溶液中的阳极行为。 实验结果表明,混合镧铈稀土的添加能有效抑制阳极Pb(Ⅱ)膜的生长,降低Pb电极表面生成的Pb(Ⅱ)膜氧化膜电化学反应阻抗,改善阳极膜的导电性。 增强合金的耐腐蚀性能,并且增加析氧的过电位,抑制氧气的析出,降低电池的早期容量损失。 混合镧铈稀土的添加有利于提高电池的深循环寿命。 当镧铈混合稀土质量分数为0.5％时,各方面综合性能更优,效果更好。     

Corrosion resistance of zinc electrodeposited from acidic and alkaline electrolytes using pulse current

Corrosion resistance of zinc coatings was investigated in an accelerated corrosion test in a condensation chamber. Zinc was electrodeposited from alkaline and acidic electrolytes using direct current (DC) or pulse current (PC). The zinc coating was subsequently protected against corrosion with a chrome (III) layer. Morphology and structure of the coatings was investigated using scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX), and X-ray diffraction analysis (XRD) before and after the corrosion test. Corrosion resistance of alkaline zinc coatings electrodeposited with DC and PC under test conditions was found to be comparable. The corrosion resistance of zinc coatings deposited from acidic electrolytes by PC was lower in comparison with corrosion resistance of zinc coatings deposited using DC. Presented at the 8th Conference on Solid State Chemistry, Bratislava, Slovakia, 6–11 July 2008.     

用丝束电极研究模拟碳化混凝土孔隙液中缓蚀剂对碳钢局部腐蚀的抑制行为

应用丝束电极(WBE)的电位/电流扫描技术, 研究了含Cl-的模拟碳化混凝土孔隙液中, Q345B碳钢局部腐蚀在空间和时间上的发生和发展特征, 同时比较了四乙烯五胺(TEPA)和亚硝酸钠缓蚀剂对局部腐蚀抑制能力的差异. 结果表明NO-2离子能快速渗透腐蚀产物层, 并抑制锈层下的碳钢活性溶解, 而乙烯胺由于在锈蚀层内的扩散速率低, 初期反而会促进锈层下的局部腐蚀, 随着烯胺分子扩散并吸附于锈蚀层/金属界面处, 碳钢活性溶解才受到抑制. 电化学阻抗谱(EIS)可反映局部腐蚀的萌发, 但难以表征缓蚀剂在碳钢表面的不均匀吸附特征. 基于丝束电极表面电位/电流分布所提出的局部腐蚀因子(LF), 可定量表征腐蚀的不均匀特征以及缓蚀剂对局部腐蚀的修复能力.     

稀土在电沉积锌—镍合金中的作用

锌—镍合金镀层具有耐蚀性高、低氢脆性和与基体的结合力好等特性 ,是良好的防护性镀层。当合金镀层的镍含量在 7～ 1 8% (质量 )时 ,镀层的耐蚀性最高 ,因此它可代替传统的锌镀层、锡镀层和镉镀层而广泛应用于电镀汽车钢板、航空航天及家电等行业[1～ 3] 。稀土元素 ( RE)包括了 1 5个镧系元素和钇元素 ,共 1 6个元素。由于稀土元素具有独特的电子层结构和化学性能 ,使稀土及其化合物在材料科学领域中的应用越来越广泛 ,尤其是稀土在电沉积过程中的研究及应用正日趋深入。文献资料表明 ,在电镀溶液中加入少量的稀土化合物后 ,可以改善镀液…     

Use of rare earth metal salt solutions for corrosion protection of aluminum alloys and mild steel

The rare earth metal salt (REMS) compounds which are non-toxic and inexpensive have been used successfully for the corrosion protection of commercial aluminum alloys as well as of mild steel. The resistance to localized corrosion of aluminum alloys such as Al 2024, Al 6061 and Al 7075 has been greatly improved by immersion in hot cerium salt solutions. Cerium oxides/hydroxides were formed at sites where intermetallic compounds containing copper were located and eliminated the formation of local cathodes. REMS solutions were also used for sealing of anodized layer on Al alloys replacing toxic chromates. In addition to increased corrosion resistance excellent paint adhesion was observed. Cerium nitrate and yttrium sulfate solutions produced the most satisfactory results. Cerium salts were also applied successfully as inhibitors and as pretreatment for the corrosion protection of carbon steel in hot NH₃/water solutions used in absorption heat pumps. Factorial design experiments have been used to determine the optimum concentrations of CeCl₃ and H₂O₂ as well as the treatment time used in the cerating process for mild steel. The corrosion protection provided by the cerated layer was further improved by cathodic polarization in cerium chloride. A dual corrosion protection strategy employing cerating and addition of a REMS to the working solution is expected to provide long-lasting corrosion protection of mild steel. Dedicated to the ninetieth anniversary of Ya.M. Kolotyrkin’s birth. This article was submitted by the author in English.     

AZ91镁合金表面稀土转化膜的制备及耐蚀性能研究

采用在镁合金表面形成无毒、无污染的稀土铈转化膜的方法解决AZ91镁合金表面的腐蚀问题。确定了最佳成膜工艺参数，讨论了处理液的浓度、成膜温度和成膜时间等因素对转化膜耐蚀性的影响。利用湿热实验、阳极极化曲线的测定等实验方法评价了转化膜对镁合金表面的防护作用。结果表明，在潮湿温热条件下稀土铈转化膜试样仍能保持膜层的完整性并具有较高的覆盖度，腐蚀现象不明显。腐蚀电势升高，出现钝化现象，腐蚀电流密度下降，稀土铈转化膜可以提高AZ91镁合金的耐蚀性能。用扫描电镜观察了膜的微观形貌，稀土铈转化膜是由基膜和附着的细小颗粒组成，最佳工艺形成的铈转化膜无破碎现象，对AZ91镁合金表面的腐蚀过程的发生有明显的抑制作用。     

稀土对钛合金钢的析出与组织性能的影响

概述了稀土在钢中的研究现状,并重点说明了稀土在钛合金钢中的作用机制及对钢的组织与性能的影响。稀土加入钢中后起到细化了组织晶粒、净化钢液、细化夹杂的作用,改善了钢的力学性能、抗腐蚀性等性能;稀土加入含钛钢中后,对含钛第二相以及组织与性能起到一定积极作用,细小的TiN与TiC颗粒经常用于改善晶粒大小和改善钢的切削韧性和耐磨性等特点,对奥氏体晶粒的细化程度更加明显,促进了含细小钛第二相的富集、夹杂的弥散分布、夹杂的球化等,更为有效的改善钢的组织与性能。     

基于双脉冲LIBS结合偏最小二乘回归的稀土元素定量分析

激光诱导击穿光谱(LIBS)是一种以激光为激发源的等离子体发射光谱分析技术，已有将其用于稀土元素的定量分析研究，但由于稀土矿基体差异大、元素含量低，定量分析灵敏度和准确度仍有待提高。通过使用单激光分束构造双脉冲LIBS系统，并结合偏最小二乘回归(PLSR)算法实现对稀土矿石样品中的稀土元素La、Dy、Yb和Y的定量分析。结果表明，双脉冲LIBS结合PLSR可建立更加稳定的定标模型，与常规基本定标法相比，La、Dy、Yb和Y元素的相对均方根预测误差(RMSEP)从0.0061 %、0.0037%、0.0045%、0.0280 %降低至0.0044%、0.0016%、0.0029%、0.0134%，平均相对预测误差(AREP)从10.88%、15.27%、6.42%、17.20%降低至6.67%、3.62%、4.10%、7.98%。因此，双脉冲LIBS结合PLSR方法可以有效地提高LIBS对稀土矿石中稀土元素的定量分析能力。     

RE—Al—Zr—C—N多元渗的XPS研究

用气相法对45钢表面进行RE－Al-Zr-C-N多元渗，通过X射线光电子能谱（XPS）给出了该体系中各元素的结合能位置，分析了它们的存在状态，同时用扫描电镜－能谱进行了形貌分析，元素分析等，证实RE，Al,Zr,C,N渗入到了金属表层，在共渗中发现微量稀土元素对铝的活化催渗作用大于其对锆的作用，进一步证实了对氮的作用亦优于对碳的活化催渗作用。