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金属学报  2011, Vol. 47 Issue (12): 1527-1534    DOI: 10.3724/SP.J.1037.2011.00368
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Ce对热浸Al防氚渗透涂层结构及性能的影响
张惠,周欢,李宁,柳林
华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室, 武汉 430074
EFFECT OF Ce ON MICROSTRUCTURE AND PROPERTIES OF HOT DIP ALUMINIZED TRITIUM PERMEATION BARRIER
ZHANG Hui, ZHOU Huan, LI Ning, LIU Lin
State Key Lab for Materials Processing and Die & Mould Technology, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074
全文: PDF(1034 KB)  
摘要: 通过热浸镀Al及高温氧化法制备出梯度防氚渗透涂层, 并系统研究了稀土元素Ce对涂层微观结构及性能的影响. 热浸镀Al所获得的涂层包括表面Al层和Fe-Al中间合金层,在热浸镀Al过程中, Fe-Al合金层的厚度随浸镀液中Ce含量的增加而增大,且与基体间的接触方式逐渐由平面接触转为锯齿状接触, 从而提高了Fe-Al层与基体的结合强度. 经过850 ℃条件下保温4 h的扩散处理, 获得了Al含量呈梯度分布的Al2O3/Al/Fe--Al涂层, 这种梯度涂层有效地消除了热应力失配现象.对涂层的性能测试结果表明, 浸镀液中Ce含量的添加也提高了涂层的抗热震和抗高温氧化性能.
关键词 防氚渗透涂层 微观结构 性能    
Abstract:The gradient tritium permeation barrier was fabricated on CLAM steel substrate by hot dip aluminizing (HDA) and subsequent high–temperature diffusion treatment. The effect of Ce element on the microstructure and properties were investigated systematically. The Fe–Al layer with larger thickness and conspicuous serrated interface bonding with the substrate was achieved and the bonding strength of the coating was improved when the content of Ce increase. The gradient distribution of aluminized coating from surface to inter was obtained after thermal diffusion at 850 ℃for 4 h, the gradient coating reduces the thermal stress effectively. The result of the coating properties indicates that the thermal shock resistance and oxidation resistance at high temperature of the coating were also improved with the addition of Ce element.
Key wordstritium permeation barrier    microstructure    property
收稿日期: 2011-06-15      出版日期: 2011-12-11
基金资助:

国际热核聚变实验堆计划专项资助项目 2010GB109000

通讯作者: 李宁     E-mail: hslining@mail.hust.edu.cn
Corresponding author: LI Ning     E-mail: hslining@mail.hust.edu.cn
作者简介: 张惠, 男, 1986年生, 硕士生

引用本文:

张惠 周欢 李宁 柳林. Ce对热浸Al防氚渗透涂层结构及性能的影响[J]. 金属学报, 2011, 47(12): 1527-1534.
ZHANG Hui ZHOU Huan LI Ning LIU Lin. EFFECT OF Ce ON MICROSTRUCTURE AND PROPERTIES OF HOT DIP ALUMINIZED TRITIUM PERMEATION BARRIER. Acta Metall Sin, 2011, 47(12): 1527-1534.

链接本文:

http://www.ams.org.cn/CN/10.3724/SP.J.1037.2011.00368      或      http://www.ams.org.cn/CN/Y2011/V47/I12/1527

[1] Smith D L, Konys J, Muroga T. Nucl Mater, 2002; 307: 1314
[2] Smith D L, Park J H, Lyublinski I. Fusion Eng Des, 2002; 61: 629
[3] Aiello A, Ciampichetti A, Benamati G. Nucl Mater, 2004; 329: 1398
[4] Causey R A, Wampler W R. Nucl Mater, 1995; 220: 823
[5] Shan C Q, Wu A J, Li Y J. Nucl Mater, 1992; 191: 221
[6] Liu H B, Tao J, Zhang P Z, Xu J. Mater Rev, 2006; 20(9): 47(刘红兵, 陶杰, 张平则, 徐江. 材料导报, 2006; 20(9): 47)
[7] Huang Q Y, Li C J, Li Y F, Liu S J, Song Y. Atomic Energy Sci Technol, 2007; 41(supp.): 397(黄群英, 李春京, 李艳芬, 刘少军, 宋勇. 原子能科学技术, 2007; 41(增刊): 397)
[8] Choy K L. Prog Mater Sci, 2003; 48: 57
[9] Hao J K, Shan C Q, Jin Z J, Chen Q W. Nucl Fusion Plasma Phys, 1996; 16(2): 62(郝嘉馄, 山常起, 金柱京, 陈庆旺. 核聚变与等离子体物理, 1996; 16(2): 62)
[10] Perujo A, Serra E. Nucl Mater, 1996; 233: 1102
[11] Chen H, Sang G. Corros Sci Prot Technol, 2010; 31(4): 268(陈镐, 桑革. 腐蚀与防护, 2010; 31(4): 268)
[12] Sun W C. The Behavior of Rare Earth in Aluminium Alloy. Beijing: Chemical Industry Press, 1992: 28(孙伟成. 稀土在铝合金中的行为. 北京: 化学工业出版社, 1992: 28)
[13] Bahadur A, Mohanty O N. Trans JIM, 1991; 32: 1053
[14] Zhang W, Wen J B, Zhang J M, Fan Z K. Chin Rare Earths, 2005; 26(6): 29(张伟, 文九巴, 张金民, 范志康. 稀土, 2005; 26(6): 29)
[15] Li C P, Liu X Z, Tian J F, Gao Y Y. Acta Metall Sin, 1989; 25: A382(李翠屏, 刘兴志, 田继丰, 高允彦. 金属学报, 1989; 25: A382)
[16] Larikov L N. Protect Coatings Met, 1971; 3: 66
[17] Li M S. High Temperature of Metals. Beijing: Metallurgical Industry Press, 2001: 187(李美栓. 金属的高温腐蚀. 北京: 冶金工业出版社, 2001: 187)
[18] Zhang W, Fan Z K, Guo X J, Wen J B, Zhang J M. J Aeronaut Mater, 2006; 26(2): 16(张伟, 范志康, 郭献军, 文九巴, 张金民. 航空材料学报, 2006; 26(2): 16)
[1] 李天瑞, 刘国怀, 徐莽, 牛红志, 付天亮, 王昭东, 王国栋. Ti-43Al-4Nb-1.5Mo合金包套锻造与热处理过程的微观组织及高温拉伸性能[J]. 金属学报, 2017, 53(9): 1055-1064.
[2] 陈瑞, 许庆彦, 郭会廷, 夏志远, 吴勤芳, 柳百成. Al-7Si-Mg铝合金拉伸过程应变硬化行为及力学性能模拟研究[J]. 金属学报, 2017, 53(9): 1110-1124.
[3] 侯陇刚, 刘明荔, 王新东, 庄林忠, 张济山. 高强7050铝合金超低温大变形加工与组织、性能调控[J]. 金属学报, 2017, 53(9): 1075-1090.
[4] 刘国怀, 李天瑞, 徐莽, 付天亮, 李勇, 王昭东, 王国栋. 累积叠轧TC4钛合金的组织演化与力学性能[J]. 金属学报, 2017, 53(9): 1038-1046.
[5] 席明哲, 吕超, 吴贞号, 尚俊英, 周玮, 董荣梅, 高士友. 连续点式锻压激光快速成形TC11钛合金的组织和力学性能[J]. 金属学报, 2017, 53(9): 1065-1074.
[6] 陈懿, 郭明星, 易龙, 袁波, 李高洁, 庄林忠, 张济山. 新型Al-Mg-Si-Cu-Zn合金板材组织、织构和性能的优化调控[J]. 金属学报, 2017, 53(8): 907-917.
[7] 张文奇, 朱海红, 胡志恒, 曾晓雁. AlSi10Mg的激光选区熔化成形研究[J]. 金属学报, 2017, 53(8): 918-926.
[8] 李敏, 刘静, 姜庆伟. 退火温度对ARB-Cu室温拉伸断裂行为的影响[J]. 金属学报, 2017, 53(8): 1001-1010.
[9] 李细锋, 陈楠楠, 李佼佼, 何雪婷, 刘红兵, 郑兴伟, 陈军. 温度与应变速率对Invar 36合金变形行为的影响[J]. 金属学报, 2017, 53(8): 968-974.
[10] 郭廷彪, 李琦, 王晨, 张锋, 贾智. 单晶Cu等通道转角挤压A路径形变特征及力学性能[J]. 金属学报, 2017, 53(8): 991-1000.
[11] 刘晓云,王文广,王东,肖伯律,倪丁瑞,陈礼清,马宗义. 片层石墨尺寸对片层石墨/Al复合材料的强度和热导率的影响[J]. 金属学报, 2017, 53(7): 869-878.
[12] 董丹,蒋百灵,郭萌,杨超. 碳基非晶镀层的纳米晶诱发机理及其摩擦学性能研究[J]. 金属学报, 2017, 53(7): 879-887.
[13] 杨建海,张玉祥,葛利玲,程晓,陈家照,高杨. 焊前混合表面纳米化对2A14铝合金搅拌摩擦焊接头微观组织和力学性能的影响[J]. 金属学报, 2017, 53(7): 842-850.
[14] 耿遥祥,林鑫,羌建兵,王英敏,董闯. Finemet型纳米晶软磁合金的双团簇特征与成分优化[J]. 金属学报, 2017, 53(7): 833-841.
[15] 张洪伟,秦学智,李小武,周兰章. 一种高硼定向凝固合金的初熔行为及其对力学性能的影响[J]. 金属学报, 2017, 53(6): 684-694.