王勃开题报告.docVIP

本科毕业论文开题报告 题 目： 20G热浸镀铝复合渗硼层组织及性能研究 院 （系）： 材料科学与工程学院 班 级： 材料05-1班 姓 名： 王勃 学 号： 03 指导教师： 赵霞 黑龙江科技学院本科毕业论文开题报告 题 目 20G热浸镀铝复合渗硼层组织及性能研究 来源 科研项目 1、研究目的和意义 20G钢主要用于火力发电机组锅炉水冷壁管，在长期高温运行中，主要承受高温高压水和水蒸汽的作用，被严重摩擦并存在明显的高温水蒸汽氧化。钢铁表面的热浸镀铝作为一项表面处理工艺技术深受工程界关注。热浸镀铝后钢铁材料不仅具有优越的耐蚀性、良好的外观，又具有钢的强度，耐热性也远远好于热浸镀锌层，在耐高温腐蚀方面，热浸镀铝层更显出优良特性。但由于镀层的孔隙率高、与基体材料表面的结合力差等原因一般都要进行高温扩散处理。由于其扩散温度与固体法渗硼的温度相一致，又鉴于硼原子对铁铝合金力学性能的改善，故进行此工艺的探讨，以达到提高20G钢材料使用寿命改善其质量的目的。 2、国内外发展情况(文献综述) 　 20 g钢主要用于火力发电机组锅炉水冷壁管,在长期高温运行中,主要承受高温高压水和水蒸汽的作用,存在明显的高温水蒸汽氧化腐蚀。一方面,氧化会造成管壁的有效壁厚减薄,使其承载能力下降,寿命缩短,严重时会造成爆管;另一方面,水冷壁在氧化过程中会形成大量的氢,是引起水冷壁大面积氢脆(氢腐蚀)爆管的主要原因。所以对其表面进行改性是很有意义的。 钢铁表面的热浸镀铝作为一项表面处理工艺技术深受工程界关注。热浸镀铝后钢铁材料不仅具有优越的耐蚀性、良好的外观，又具有钢的强度，耐热性也远远好于热浸镀锌层，在耐高温腐蚀方面，热浸镀铝层更显出优良特性［1］。钢的硼铝共渗层具有高的耐磨性和抗高温氧化性，较低的脆性，因而引起人们的重视但由于镀层的孔隙率高、与基体材料表面的结合力差等原因一般都要进行高温扩散处理［2］。由于其扩散温度与固体法渗硼的温度相一致，又鉴于硼原子对铁铝合金力学性能的改善［3、4］故进行了此工艺的探讨。目前针对硼铝共渗的研究较多，而关于热浸铝后复合渗硼还未见有报道。20G热浸镀铝复合渗硼层组织及性能研究，可分为浸镀和渗硼两部分工艺。而针对这两种工艺的研究国内外已非常成熟。 一、热浸镀铝 热浸镀铝（Hot-dip aluminizing）是将钢铁浸入铝液中保持一段时间，通过铝液与钢铁表面的一系列复杂的物理化学反应，使之表面粘附一层涂层的金属保护方法[5+6].钢铁件热浸镀铝后， 具有优良的耐热性、耐蚀性及耐磨性等，性能全面。另外，钢材热浸镀铝的工艺简单，获得的镀层厚，因而，它是目前最经济的涂覆铝的方法，近年来热浸镀铝钢材已广泛应用于石油、化工、机械、建筑、交通工程和民用产品等领域中[7.8]。目前热浸镀铝已在钢中得到较为成功的应用。 近十几年来国内外对热浸镀工艺的研究较多,已有成熟工艺,进入了稳定的工业生产阶段[9]。由于镀铝钢材的应用越来越广泛,同时对其实用性能也提出了更高的要求,研究主要集中在三个方面:一是通过研究温度、时间、浸镀铝液组成和助镀剂等因素来有效控制合金层的厚度。然而,最有效并在生产上得到广泛应用的却是添加硅;二是开发性能更好的金属间化合物镀层,如Al2Zn、Al2Cr等;三是改变热浸镀的基体材料。目前, 除钢带镀铝采用森吉米尔法外,钢结构部件产品多采用熔剂法。熔剂法工艺灵活,适合多品种、多规格的生产,对此许多研究者通过扫描电子显微镜(SEM)、X2射线衍射(XRD)、电子探针(EM PA)等先进测试设备对镀渗铝层形成机理和镀层的显微组织进行了研究。Heumaunn[10]和A dam[11]等分别提出了不同的镀层生长模型,但由于受到工艺方法的限制,得出的许多结论并不完善。从目前的文献看,A dam提出的镀层结构模型较为完整,但这种结构模型并未被可靠的检测手段所