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《碳鋼熱噴涂滲鋁互擴(kuò)散系數(shù)計算》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、沈陽T:業(yè)大學(xué)碩十學(xué)位論文摘要隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,材料的防護(hù)問題逐漸受到關(guān)注。在工作中保護(hù)材料,延長材料的使用壽命,目前,最有效的方法就是在材料表面使用涂層。而電弧噴涂方法是制備涂層方法中最優(yōu)秀的方法之一。與其它方法相比,它具有很多優(yōu)良的特性,例如成本低、效率高、安全性好等?,F(xiàn)在,越來越多地人采用電弧噴涂的方法在材料表面噴涂鋁涂層,以達(dá)到很好的防護(hù)效果。鋁涂層所具有的獨特的防護(hù)特點已經(jīng)被廣泛接受。鋁涂層所形成的氧化鋁薄膜能夠很好的防止高溫氧化腐蝕,有效的阻止了氧化腐蝕的進(jìn)一步深入,大大提高了材料的
2、使用壽命。鋁的擴(kuò)散深度決定了涂層對材料保護(hù)能力的大小以及涂層的使用壽命。如果擴(kuò)散深度越深,則涂層的保護(hù)能力越強,使用壽命越長。鋁原子在基體中擴(kuò)散深度的大小由擴(kuò)散系數(shù)來決定,因此擴(kuò)散系數(shù)的研究工作是十分重要。本課題著重對鐵鋁之間的互擴(kuò)散系數(shù)進(jìn)行研究,采用電弧噴涂舢工藝在Q235.A鋼基體上制備Al涂層,利用掃描電子顯微鏡(SES0、X射線衍射儀(XRD)、能譜儀(EDS)等現(xiàn)代分析手段研究了電弧噴涂Fc.Al涂層的微觀結(jié)構(gòu),探討了涂層中Fc.Al金屬間化合物形成的機理,研究了在一定溫度下的擴(kuò)散機理。
3、通過對其滲層中鋁濃度分布曲線的分析,基于一定的假設(shè),采用有限元差分法分別計算了800℃,900℃的滲層中的Fe-AI互擴(kuò)散系數(shù)。結(jié)果表明:800℃時互擴(kuò)散系數(shù)是隨著鋁濃度的增加而增大的,其數(shù)量級變化范圍為lffl2~10-11。而900"C時互擴(kuò)散系數(shù)的數(shù)量級變化范圍為lff“~1礦”。在相同鋁濃度的情況下,900"C時的互擴(kuò)散系數(shù)要比800℃時的互擴(kuò)散系數(shù)大1個數(shù)量級。這也說明了濃度和溫度對互擴(kuò)散系數(shù)有較大的影響。為Fe-AI金屬間化合物涂層的生產(chǎn)應(yīng)用提供了一定的理論基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞:電弧噴涂,滲層
4、,熱擴(kuò)散,互擴(kuò)散系數(shù),有限差分法碳鋼熱噴涂滲鋁互擴(kuò)散系數(shù)計算CalculationofInterdiffusivityofFeandAIinAluminideCoatingArc·sprayedonMildSteelAbstractWiththedevelopmentofthemodemindustry,thematerialprotectionisgraduallygottheattention.Nowinordertoprotectthematerialintheworkandprolongt
5、heusefullifeofthematerial,themosteffectivemethodistoUSecoatingonthesurfaceofthematerial.Andelectricarcsprayingisoneofthemostexcellentmethodofpreparingcoating.Comparedwithothermethods,ithasmanygoodcharacteristics,such勰lowcost,llighefficiency,goodsecuri
6、ty,act.Nowmoreandmorepeopleadoptthemethodofelectricarcsprayingtosprayalumimdecoatingonthesurfaceofthematerialinordcrtoachievethebestprotectingeffect.Theparticularprotectingcharacteristicofthealuminidecoatinghasbeenacceptedbythepublic.1nhealuminiumoxid
7、efilmwhichisproducedbythealuminidecoatingcanpreventthematerialfromthehightemperatureoxidationerosion,andalsosuccessfullypreventitfromerodingmore.SoitimprovestheuSefullifeofthematerial.Thediffusiondepthofaluminiumdeterminestheprotectingabilitytothemate
8、rialandtheusefullifeofthecoating.1fthediffusiondepthisdeeper,theprotectingabilityofthecoatingisbetter,anditsusefullifeislonger.Thediffusiondepthofthealuminiumatominthebodydependsonthediffusioncoefficient.Sotheresearchonthediffusioncoefficienti