Đang tải... (xem toàn văn)
MỞ ĐẦU Theo một số tài liệu thống kê trên thế giới thì mỗi năm có từ 10 – 15% khối lượng kim loại bị phá hủy do ăn mòn trong các điều kiện khác nhau [1]. Trong các ngành công nghiệp nặng, các chi tiết máy thường phải làm việc trong các điều kiện hết sức khắc nghiệt (độ ẩm cao, nhiệt độ cao, môi trường bụi, hóa chất…) dẫn đến các hiện tượng mài mòn, ăn mòn và cuối cùng là phá hủy [2, 3]. Mỗi khi các chi tiết bị mài mòn hoặc ăn mòn thì chi phí để thay thế là rất lớn, ngoài chi phí về vật liệu vốn đã rất cao thì còn kèm theo chi phí cho công tháo, lắp, sửa chữa và các thiệt hại khác do dây chuyền sản xuất phải ngừng hoạt động. Những năm gần đây, song song với việc phát triển khoa học công nghệ và các ngành kỹ thuật công nghiệp thì việc đòi hỏi nâng cao chất lượng sản phẩm và kéo dài tuổi thọ của các chi tiết máy luôn được quan tâm. Đặc biệt đối với các chi tiết máy làm việc trong môi trường khắc nghiệt như chịu ăn mòn, mài mòn thì tính chất vật liệu bề mặt chi tiết máy đó được đặt lên hàng đầu. Hiện nay có rất nhiều phương pháp xử lý bề mặt được ứng dụng nhằm đáp ứng các yêu cầu của chi tiết trong các điều kiện làm việc khác nhau. Công nghệ phun phủ và xử lý nhiệt là một trong những phương pháp có thể đáp ứng được yêu cầu làm việc của chi tiết trong điều kiện nói trên [4, 5]. Trong các công nghệ xử lý bề mặt được sử dụng, công nghệ phun phủ nhiệt ngày càng được phát triển mở rộng về quy mô, cải thiện về chất lượng, thể hiện được những tính ưu việt so với các phương pháp xử lý bề mặt khác cả về kỹ thuật và kinh tế [5, 6]. Như chúng ta đã biết, các kim loại Cr, Ni, Al có khả năng chịu nhiệt, chống ăn mòn, chịu mài mòn và có độ bền khá cao trong nhiều môi trường hóa chất. Lớp phủ Al thường được biết đến là lớp phủ chống ăn mòn khí quyển tốt, khả năng chịu nhiệt khá tốt, ngoài ra, khi được xử lý nhiệt lớp phủ Al trên thép, Al còn có khả năng khuếch tán vào nền thép tạo thành các pha liên kim giữa Al và Fe như: Fe 3 Al, FeAl 2 , Fe 2 Al 5 , Fe 3 Al, FeAl. Các pha liên kim này có độ cứng cao, chịu mài mòn, chịu nhiệt tốt [7 – 13]. Ngoài khả năng khuếch tán vào thép, nếu có mặt các nguyên tố Ni và Cr đủ lớn Al còn có thể tương tác với các nguyên tố Ni và Cr tạo thành các liên kim giữa Al – Ni như: AlNi 3 , Al 3 Ni 5 , AlNi, Al 3 Ni 2 , Al 3 Ni; giữa Al – Cr như: AlCr 2 , Al 8 Cr 5 , Al 9 Cr 4 , Al 11 Cr 2 , Al 7 Cr là các pha có độ cứng khá cao. 2 Ni và Cr là các nguyên tố thường dùng để hợp kim hóa trong thép tạo thành thép hợp kim, với hàm lượng cao cùng với Fe và C tạo ra các loại thép không gỉ, các hợp kim bền nóng. Ni kết hợp với Cr theo tỷ lệ gần 80% Ni và gần 20% Cr tạo thành hợp kim Ni-20Cr, hợp kim này thường được dùng làm dây sợi đốt cho các loại lò buồng, nhiệt độ làm việc lên đến 900 – 1100 o C [14, 15, 16]. Ngoài khả năng chịu nhiệt, hợp kim Ni-20Cr còn được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp dầu khí, khai thác khoáng sản, hóa chất dưới dạng lớp phun phủ nhiệt [17]. Để đáp ứng được các yêu cầu vừa chịu mài mòn, chống ăn mòn và chịu nhiệt cần tìm giải pháp phối hợp các lớp phủ với nhau. Việc đưa lớp phủ nhôm vào bên trong (tiếp giáp với nền thép) và lớp phủ Ni-20Cr bên ngoài, kết hợp với xử lý nhiệt khuếch tán giữa các lớp phủ và lớp phủ với nền có thể làm tăng liên kết, đồng thời có một số các tính chất đáp ứng với yêu cầu mong muốn là một hướng có triển vọng, tuy nhiên các nghiên cứu này lại chưa nhiều. Với mục tiêu nghiên cứu chế tạo ra một hệ lớp phủ mới có khả năng làm việc trong các môi trường khắc nghiệt như vừa chống được mài mòn, ăn mòn và chịu nhiệt, tác giả đã lựa chọn hệ lớp phủ kép Al kết hợp với lớp phủ Ni-20Cr, lớp phủ Al ở giữa tiếp giáp nền thép, lớp phủ Ni-20Cr ở trên, kết hợp xử lý ủ nhiệt. Thép C45 và CT3 là nhóm vật liệu thông dụng trong công nghiệp, ưu điểm là rẻ tiền, tính hàn tốt, dễ gia công cắt gọt, thường được dùng để chế tạo các chi tiết máy, kết cấu không đòi hỏi các tính chất đặc biệt. Thép C45 thường được dùng để chế tạo các chi tiết dưới dạng trục, thép CT3 thường được dùng dưới dạng tấm, thanh, để chế tạo các kết cấu, cánh quạt, cánh khuấy, vỏ, thân lò. Vì vậy đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ xử lý nhiệt đến cấu trúc, tính chất của hệ lớp phủ kép nhôm và hợp kim Ni-20Cr trên nền thép” chọn thép C45 và CT3 làm vật liệu nền nhằm khai thác những ưu điểm của nhóm vật liệu này, đồng thời nhờ lớp phủ để nâng cao khả năng làm việc của chúng trong một số môi trường đặc biệt như chống ăn mòn, mài mòn, ví dụ: cánh quạt trong lò đốt rác thải, cánh tuabin, cánh bơm…
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÝ QUỐC CƯỜNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ XỬ LÝ NHIỆT ĐẾN CẤU TRÚC, TÍNH CHẤT CỦA HỆ LỚP PHỦ KÉP NHÔM VÀ HỢP KIM Ni-20Cr TRÊN NỀN THÉP LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC HÀ NỘI – 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÝ QUỐC CƯỜNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ XỬ LÝ NHIỆT ĐẾN CẤU TRÚC, TÍNH CHẤT CỦA HỆ LỚP PHỦ KÉP NHÔM VÀ HỢP KIM Ni-20Cr TRÊN NỀN THÉP Chuyên ngành: Hóa lý thuyết Hóa lý Mã số: 62 44 01 19 LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Lê Thu Quý PGS.TS Phùng Thị Tố Hằng Hà Nội – 2016 i MỤC LỤC MỤC TRANG DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tình hình nghiên cứu ứng dụng phun phủ nhiệt giới 1.2 Tình hình nghiên cứu, ứng dụng cơng nghệ phun phủ nhiệt Việt Nam 1.3 Nguyên lý công nghệ phun phủ nhiệt 1.3.1 Mục đích phân loại cơng nghệ phun phủ nhiệt 1.3.2 Cấu trúc tính chất lớp phủ kim loại 12 1.4 Vật liệu nhôm lớp phủ nhôm 14 1.4.1 Sơ lược vật liệu nhôm 14 1.4.2 Lớp phủ nhôm 15 1.5 Vật liệu crôm, niken lớp phủ hợp kim Ni-20Cr 16 1.5.1 Sơ lược crôm (Cr) 16 1.5.2 Sơ lược niken (Ni) 17 1.5.3 Lớp phủ hợp kim Ni-20Cr 17 1.6 Lớp phủ kép Ni-20Cr Al……………………………………… 19 1.6.1 Xử lý nhiệt lớp phủ kép Al/Ni-20Cr…………………………….… 23 1.6.2 Tương tác lớp phủ Al với thép 24 ii 1.6.3 Tương tác lớp phủ Ni-20Cr với lớp phủ nhôm………….… CHƯƠNG THỰC NGHIỆM 27 31 2.1 Chế tạo mẫu nghiên cứu 31 2.1.1 Mẫu thép 31 2.1.2 Vật liệu phun 33 2.1.3 Trang thiết bị phun phủ kim loại 33 2.2 Nghiên cứu chế độ xử lý bề mặt thép 34 2.2.1 Mẫu thí nghiệm 34 2.2.2 Các thông số phun nhám 34 2.2.3 Thiết bị đo độ nhám 35 2.3 Lựa chọn thông số công nghệ phun phủ tối ưu……………….… 35 2.3.1 Chọn thông số công nghệ phun tối ưu 35 2.3.2 Phun phủ mẫu thí nghiệm 36 2.4 Xử lý nhiệt lớp phủ 36 2.4.1 Mẫu để xử lý nhiệt……………………….…………………….… 36 2.4.2 Chế độ xử lý nhiệt 37 2.4.3 Thiết bị sử dụng 38 2.5 Nghiên cứu cấu trúc lớp phủ 38 2.5.1 Đo độ xốp lớp phủ 38 2.5.2 Nghiên cứu tổ chức tế vi kính hiển vi quang học…………… 40 2.5.3 Xác định độ cứng lớp phủ 40 2.6 Nghiên cứu thành phần lớp phủ 41 2.6.1 Nghiên cứu thành phần hóa học phương pháp EDS 41 2.6.2 Phân tích pha phương pháp nhiễu xạ Rơnghen……… 41 2.7 Nghiên cứu tính lớp phủ……………………….… 42 2.7.1 Đánh giá khả bám dính lớp phủ 42 2.7.2 Đo cường độ mài mòn lớp phủ 44 2.7.3 Đánh giá khả chống ăn mòn lớp phủ 46 iii CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Nghiên cứu xác định chế độ xử lý bề mặt trước phun phủ 52 52 Nghiên cứu xác định chế độ phun phủ tối ưu 55 3.2.1 Tối ưu hóa chế độ phun phủ hợp kim Ni-20Cr 55 3.2.2 Tối ưu hóa chế độ phun phủ Al 59 3.3 Độ bám dính lớp phủ nhơm thép trước xử lý ủ nhiệt 3.4 Tổ chức tế vi độ cứng tế vi lớp phủ kép Al/Ni-20Cr trước xử lý ủ nhiệt 62 64 3.4.1 Tổ chức tế vi trước xử lý nhiệt 64 3.4.2 Độ cứng tế vi trước xử lý nhiệt 65 3.5 Ảnh hưởng xử lý nhiệt tới tổ chức tế vi, độ cứng độ xốp hệ lớp phủ kép Al/Ni-20Cr……………… ……………………… 3.5.1 Ảnh hưởng thời gian xử lý nhiệt đến tổ chức tế vi lớp phủ 66 66 kép Al/Ni-20Cr 3.5.2 Ảnh hưởng thời gian xử lý nhiệt đến tổ chức tế vi lớp phủ kép Al/Ni-20Cr nhiệt độ 550 600oC 3.5.3 Ảnh hưởng xử lý nhiệt đến hình dạng, kích thước phân bố rỗ xốp lớp phủ kép Al/Ni-20Cr ……………………………………… 3.5.4 Ảnh hưởng xử lý nhiệt đến độ cứng lớp phủ kép Al/Ni- 70 75 78 20Cr 3.6 Kết nghiên cứu thành phần hóa học phương pháp EDS 3.7 Kết nghiên cứu pha liên kim phương pháp nhiễu xạ Rơnghen 89 92 3.8 Nghiên cứu khả chống mài mòn lớp phủ 96 3.9 Nghiên cứu khả chống ăn mòn lớp phủ 98 3.9.1 Ảnh chụp bề mặt mẫu theo thời gian 99 iv 3.9.2 Điện mạnh hở theo thời gian 100 3.9.3 Quét đường cong phân cực 103 3.9.4 Đo phổ tổng trở điện hóa 105 3.10 Một số ứng dụng điển hình lớp phủ kép Al/Ni-20Cr 108 3.10.1 Phân tích kết cấu chi tiết mức độ hư hỏng cần khắc phục quạt hút 108 3.10.2 Quá trình phun phủ phục hồi bề mặt chi tiết bị ăn mòn 110 3.10.3 Một số ứng dụng khác lớp phủ kép Al/Ni-20Cr 111 KẾT LUẬN 113 NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN 114 TÀI LIỆU THAM KHẢO v DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT CVD: Chemical vapor deposition: Lắng đọng hóa học PVD: Physical vapor deposition: Lắng đọng vật lý BCC: Body centered cubic: Lập phương tâm khối FCC: Face centered cubic: Lập phương tâm mặt Cấu trúc tinh thể A2: Lập phương tâm khối, nguyên tử góc tâm khối lập phương giống Cấu trúc tinh thể B2: Dạng lập phương tâm khối nguyên tử góc tâm khác Cấu trúc tinh thể DO3: Dạng hỗn hợp cấu trúc A2 B2 xếp trồng lên HVOF: High Velocity Oxygen Fuel: Công nghệ phun nhiên liệu oxy tốc độ cao EDS (EDX): Energy-dispersive X-ray spectroscopy: Phổ tán sắc lượng tia X SEM: Scanning electron microscope: Kính hiển vi điện tử quét OCP: Open circuit potential: Điện mạch hở PDP: Potentiodynamic polarization: Phương pháp phân cực động vi DANH MỤC CÁC BẢNG Số bảng Chú thích bảng Trang Bảng 1.1 So sánh đặc điểm số phương pháp phun phủ nhiệt Bảng 1.2 Một số tính chất nhơm 14 Bảng 1.3 Một số tính chất crôm 16 Bảng 1.4 Một số tính chất niken 17 Bảng 1.5 Đặc điểm thấm ướt Ni, Cr lỏng ôxit nhôm 22 Bảng 1.6 Nhiệt độ phần trăm khối lượng tồn pha theo giản đồ pha Fe –Al 25 Bảng 1.7 Cấu trúc tinh thể độ cứng pha FemAln 26 Bảng 2.1 Thành phần hóa học thép trước phun phủ 31 Bảng 2.2 Thành phần hóa học loại vật liệu phun 33 Bảng 2.3 Các chế độ xử lý nhiệt…… ……………………… … 38 Bảng 3.1 Giá trị độ nhám thép C45 CT3 ứng với chế độ tạo nhám khác 52 Bảng 3.2 Chế độ tạo nhám bề mặt cho thép (C45 CT3) 55 Bảng 3.3 Ma trận thực nghiệm trực giao cấp I, k = 56 Bảng 3.4 Kết đo độ xốp mẫu lớp phủ Ni-20Cr 56 Bảng 3.5 Kết thực nghiệm lặp tâm kế hoạch 57 Bảng 3.6 Ma trận thực nghiệm trực giao cấp I, k = 60 Bảng 3.7 Kết đo độ xốp lớp phủ Al 60 Bảng 3.8 Kết thực nghiệm lặp tâm kế hoạch 61 Bảng 3.9 Chế độ phun cho dây Al dây hợp kim Ni-20Cr 62 Bảng 3.10 Kết đo độ bám dính mẫu phủ Al 64 Bảng 3.11 Thành phần hóa học điểm biên giới lớp phủ kép Al/Ni-20Cr Bảng 3.12 Bảng 3.13 90 Các pha góc 2θ vạch nhiễu xạ tương ứng vùng Ni-20Cr – Al 93 Các pha góc 2θ vạch nhiễu xạ tương ứng vùng 93 vii Al – Fe Bảng 3.14 Kết đo cường độ mòn hệ số ma sát Bảng 3.15 Ảnh chụp bề mặt mẫu theo thời gian, sau ngâm dung dịch axít H2SO4 với pH = 97 98 viii DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ Số hình Chú thích hình Trang Hình 1.1 Ngun lý chung công nghệ phun phủ nhiệt Hình 1.2 Các cơng nghệ phun phủ nhiệt điển hình Hình 1.3 Nguyên lý phun phủ hồ quang điện điện cực 10 Hình 1.4 Sơ đồ nguyên lý phun hồ quang điện 10 Hình 1.5 Cấu trúc lớp phủ kim loại 12 Hình 1.6 Biên giới lớp lớp phủ lớp phủ với kim loại 13 Hình 1.7 Giản đồ pha hai nguyên Ni Cr 18 Hình 1.8 Góc thấm ướt 21 Hình 1.9 Sự thay đổi góc thấm ướt hợp kim Ni-20Cr lên bề mặt ôxyt nhôm (Al2O3), Hafnium (HfO2) Ytri (Y2O3) theo thời gian Hình 1.10 22 Ảnh giọt hợp kim Ni-20Cr lên bề mặt a) Al2O3, b) Y2O3, c) HfO2 23 Hình 1.11 Giản đồ pha Fe – Al 24 Hình 1.12 Hệ số khuếch tán chất α-Fe 27 Hình 1.13 Hệ số khuếch tán chất Al 27 o Hình 1.14 Giản đồ pha nguyên Cr-Ni-Al: mặt cắt đẳng nhiệt 700 C 28 Hình 1.15 Giản đồ pha Al – Cr 29 Hình 1.16 Giản đồ pha Al – Ni 30 Hình 2.1 Sơ đồ bước nghiên cứu luận án 32 Hình 2.2 Mẫu thép trước phun phủ 31 Hình 2.3 Hệ thống kéo dây (a), nguồn điện (b) tủ điều khiển (c) 33 Hình 2.4 Đo chiều dày lớp phủ sau phun 36 Hình 2.5 Mẫu trước xử lý ủ nhiệt phun phủ 37 Hình 2.6 Quy trình ủ nhiệt mẫu lớp phủ kép Al/Ni-20Cr 38 Hình 2.7 Mẫu đo độ xốp phương pháp soi kim tương 39 112 Hình 3.43 Một số hình ảnh triển khai lớp phủ kép Al/Ni-20Cr cho chi tiết bơm Phân xưởng sàng tuyển than thuộc Cảng vụ Cẩm Phả, Quảng Ninh Hình 3.44 Một số hình ảnh triển khai lớp phủ kép Al/Ni-20Cr cho chi tiết bơm – Công ty CP than Hà Lầm, Quảng Ninh 113 KẾT LUẬN CHUNG Chọn chế độ tạo nhám có giá trị Rz cao nhất: dùng công nghệ phun hạt mài (corindon) cỡ hạt #18, khoảng cách phun 100mm, áp lực khí nén 8atm, đạt độ nhấp nhô bề mặt (độ nhám) thép C45 Rz =58,39 µm; CT3 Rz = 62,25 µm Tối ưu chế độ phun phủ Al hợp kim Ni-20Cr theo tiêu chí độ xốp nhỏ nhất, công nghệ phun phủ hồ quang điện thiết bị OSU – Hessler 300A (Đức): chế độ phun Al P = 4,7 atm, U = 27,5 V, khoảng cách phun L = 200 mm, độ xốp lớp phủ 13,56%; chế độ phun hợp kim Ni-20Cr: P = 3,5 atm, U = 33 V, khoảng cách phun L = 100 mm, độ xốp lớp phủ 10,96% Khả bám dính lớp phủ Al thép ứng với giá trị Rz cao (đối với mẫu chưa xử lý nhiệt): thép C45 14,9 MPa, thép CT3 16,29 MPa Kết phân tích thành phần hóa học băng phương pháp EDS phân tích XRD cho thấy: Al khuếch tán lên lớp phủ Ni-20Cr khuếch tán vào thép, pha xuất biên giới lớp phủ Ni-20Cr Al AlNi, Al4Cr, (AlNi + Al3Ni), Al3Ni, Al3Ni2, AlNi3 Al4CrNi15 Các pha liên kim vùng biên giới lớp phủ Al thép FeAl3, AlFe3 AlFe Lớp phủ kép Al/Ni-20Cr sau xử lý nhiệt nhiệt độ 550 – 600oC với thời gian giữ nhiệt – giờ, biên giới lớp phủ, lớp phủ thép hình thành pha liên kim có độ cứng cao (đạt 600 – 800 HV), chiều dày khuếch tán đạt 35 – 45 μm Lớp phủ sau xử lý nhiệt có hệ số ma sát nhỏ khả chống mài mòn tốt mẫu chưa xử lý nhiệt, khả chống ăn mịn mơi trường axit (cụ thể H2SO4 có pH = 2) tốt mẫu khơng xử lý nhiệt 114 NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN Chế tạo thành công hệ lớp phủ kép Al/Ni-20Cr với lớp phủ Al bên trong, lớp phủ Ni-20Cr bên ngồi thép thơng dụng C45 CT3 công nghệ phun phủ hồ quang điện Tổ hợp lớp phủ có độ xốp thấp, khả bám dính tốt thép thơng dụng C45 CT3 Lớp phủ kép Al/Ni-20Cr sau xử lý nhiệt chế độ thích hợp làm giảm độ xốp, biên giới lớp phủ, lớp phủ thép xẩy khuếch tán hình thành pha liên kim có độ cứng cao Tổ hợp lớp phủ sau xử lý nhiệt có hệ số ma sát nhỏ, khả chống mài mòn, chống ăn mòn tốt trước xử lý nhiệt 115 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ Lý Quốc Cường, Lê Thu Quý, Đào Thị Ánh Tuyết, Nguyễn Văn Tuyển Nghiên cứu khả khuếch tán lớp phủ nhôm chế tạo công nghệ phun phủ hồ quang điện thép cacbon CT3 Tạp chí Khoa học Công nghệ, T.48, Số 3A, 75 – 80 (2010) Lý Quốc Cường, Lê Thu Quý, Đỗ Thị Thục, Đào Bích Thủy, Nguyễn Văn Tuấn, Ngơ Thế Diện, Đào Thị Ánh Tuyết, Nguyễn Văn Tuyển Ảnh hưởng xử lí nhiệt đến tính chất lớp phủ kép nhôm hợp kim crom chế tạo công nghệ phun phủ hồ quang điện Tạp chí Khoa học Công nghệ, T.48, Số 3A, 68 – 74 (2010) Lê Minh Thực, Lê Thu Quý, Ngô Thế Diện, Lý Quốc Cường, Nguyễn Văn Tuấn Nghiên cứu khả chịu xói mịn – ăn mịn lớp phủ hợp kim Cr20Ni80 mơi trường axit sulfuric Tạp chí hóa học, T.48, 4A (2010) Ly Quoc Cuong, Le Thu Quy, Phung Thi To Hang, Le Minh Ngoc Influence of heat treatment at 550 – 600oC to the structure of thermal spray duplex coating system of aluminium – nickel chromium alloy on carbon steel Journal of Chemistry Vol 50 (6B), 194 – 199 (2012) Cuong Quoc Ly, Quy Thu Le, Tuan Van Nguyen, Hang Thi To Phung, Dien The Ngo Heat treatment of thermal spray duplex coating system of aluminum – nickel chromium alloy on carbon steel Journal of Thermal Spray Technology, Vol.22, Issue 8, 1383 – 1387 (2013) Lý Quốc Cường, Lê Thu Quý, Nguyễn Văn Tuấn, Đỗ Thị Thục, Đào Bích Thủy, Nghiên cứu khả bảo vệ chống ăn mòn lớp phun phủ hợp kim NiCr mơi trường axit, Tạp chí Hóa học, T 51, số 2(AB), 140 – 144 (2013) 116 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1- Nguyễn Văn Tư Ăn mòn bảo vệ vật liệu, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 2002 2- Hoàng Tùng Phục hồi bảo vệ bề mặt phun phủ, Đại học Bách khoa Hà Nội,1993 3- Nguyễn Văn Thông Công nghệ phun phủ bảo vệ phục hồi, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 2006 4- Nguyễn Văn Tư Xử lý bề mặt, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 1999 5- Hồng Tùng Cơng nghệ phun phủ ứng dụng, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 2002 6- P Hanneforth “The global thermal spray industry – 100 years of success: So what’s next ?” International thermal spray and surface engineering, Vol 1, Issue 1, 2006 7- Cooper et al Dissfusion bonding of aluminum and aluminum alloys United States Patent Patent Number: 5,224,645, 1993 8- Nickola Aluminum coated low – alloy steel foil United States Patent, Patent number 4,624,895, 1986 9- Tomohiro Sasaki and Takao Yakou Effects of Heat Treatment Conditions on Formation of Fe – Al alloy Layer during Temperature Aluminizing ISIJ Internationl, Vol 47, No.7, p 1016 – 1022, 2007 10- N Babu, R Balasubramaniam, A Ghosh High-temperature oxidation of Fe3Albased iron aluminides in oxygen Corrosion Science 43, p 2239 – 2254, 2001 11- D.Das, R Balasubramaniam, M.N.mungole.Hot corrosion of Fe3Al Journal of Materials Science 37, p 1135 – 1142, 2002 12- R.S Sundar, T.R.G Kutty, D.H Sastry Hot hardness and creep of Fe3Al – based alloys Intermetallics 8, p 427 – 437, 2000 13- Dianran Yan, Jining He, Boran Tian, Yanchun Dong, Xiangzhi Li, Jianxin Zhang, Lisong Xiao, Weina Jing The corrosion behavior of plasma spayed 117 Fe2Al5 coating in molten Zn Surface & coatings Technology 201, p 2662 – 2666, 2006 14- Lê Công Dưỡng Vật liệu học, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 1997 15- Nghiêm Hùng Giáo trình vật liệu học, Đại học Bách khoa Hà Nội, 1999 16- Nguyễn Thị Minh Phượng, Tạ Văn Thất Công nghệ nhiệt luyện, NXB Giáo dục, 2000 17- J.C Price The application of thermal spraying technology in the oil and gas industry Proceedings of the 15th International thermal spray conference, Nice, France, p 1103 – 1107, 1998 18- http://www.congnghemoi.com.vn/modules.php?name=News&file=save&sid=56 54 19- Lê Trọng Hậu, Trần Thị Thanh Vân cộng Nghiên cứu công nghệ phun phủ lớp hợp kim sở Cr – Ni cho chi tiết máy làm việc điều kiện khắc nghiệt, Viện Kỹ thuật Nhiệt đới, Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam, 1999 20- Edited by J.R Davis Davis & Associates, Handbook of Thermal Spray Technology #06994G – ASM International, Thermal Spray society, 2004 21- An Introduction to Thermal Spay Sulzer Metco Website at www.sulzer.com, 2012 22- Operating and Maintenance structions for ArcSpray Equipment 300A LD/U –2 EM (with automatic electronic controller) 23- Catalog: OSU – Hessler 300A; DLR (Đức) 24- ASM Handbook, Vol 20 Materials selection and design, Material Selection for wear applications ASM International, Metals Park, OH, 1999 25- Helmut Mehrer, Springer in solid state science Diffusion in Solids, Fundanentals, Methods, Materials, Diffusion-Cotrolled Processes, 2007 26- M Potesser, T Schoeberl, H Antrekowitsch and J Bruckner The Characterization of the Intermetallic Fe – Al Layer of Steel – Aluminum Weldings, EPD Congress, 2006 118 27- G.A Cooper, I.E Bottomley Diffusion bonding of aluminium and aluminium alloys US Patent 5,224,645, 1993 28- D Das, R.balasubramaniam, M.N Mungole Hot corrosion of Fe3Al, Journal of Materials science 37, p 1135 – 1142, 2002 29- A A Gordonnaya, Yu B Malevskii, and L K Doroshenko Effect of Preliminary deformation on the interaction of iron with an aluminum coating, Plenum Publishing Corporation, 1980 30- G.T Bayer, K.A Wynns, Diffusion heat treated thermally sprayed coatings US Patent 6,165,286, 2000 31- Bayer et al, date of Patent Dissfusion heat treated thermally sprayed coatings United States Patent Patent Number 6,165,286, 2000 32- Helmut Meher Diffusion studies in metals and intermetallic compounds, Institut für Materialphysik, Universität Münster, 2006 33- Ye Hong, Yan Zhonglin, Sun Zhifu The Microstructure and Properties of Diffusion Layer of Spay Aluminum Journal of Wuhan University of Technology – Mater Sci.Ed Vol.20 No.3, p 80 – 83, 2005 34- V.A.Pavlovskii Heat Resistant coatings on High – Temperature Metals Protection of Metals, Vol 40, No.4, p 358 – 361, 2004 35- B.Brevaglieri, M.Mongelli and S Natali Aluminium based protective coatings produced on AISI 304 stainless steel Journal de Physique IV, Volume 3, 1993 36- Ng Post metallization stress relief annlealing heat treatment for arc tin over aluminum layers Patent Number 5,994,217, 1999 37- Weichao Gu, Dejiu Shen, Yulin Wang, Guangliang Chen, Wenran Feng, Songhua Fan, Chizi Liu, Size Yang Deposition of duplex Al2O3/aluminum coatings on steel using a combined technique of arc spraying and plasma electrolytic oxidation, Applied Surface Science 252, p 2927 – 2932, 2006 38- F Bernardi, M Behar, J.H.R Dossantos, F Dyment Diffusion of Al implanted into – Hf studied by means of the nuclear resonance technique Appl Phys A 80, p 69 – 72, 2005 119 39- I N Kidin Structure and phase composition of aluminum coatings" Metal I Term Obrabotka, 1971 40- D.D.N Singh, R.S.Chaudhary and C.V Agarwal Corrosion characteristics of some aluminum alloys in nitric acid J Electrochem Soc., Vol 129, Issue 9, p 1869 – 1874, 1982 41- Matsusaka Kikuo Corrosion behavior of ultra – high purity aluminum in strong acid solutions with respect to the development of ultra – high purity metals and applications Science Link Japan, p 496 – 498, 2003 42- G.Y Elewady, I.A.El – Said, A.S.Fouda Anion surfactants as corrosion inhibitors for aluminum dissolution in HCl solutions Int J Electrochem Sci., 3, p 177 – 190, 2008 43- G.Y Elewady, I.A.El – Said, A.S.Fouda Effect of anions on the corrosion inhibition of aluminum in HCl using ethyl trimethyl ammonium bromide as cationic inhibitor Int J Electrochem Sci., No 3, p 644 – 655, 2008 44- L Malki Alaoui, S Kertit, A Bellaouchou, A Guenbour, A Benbachir, B Hammouti Phosphate of aluminum as corrosion inhibitor for steel in H3PO4 Portugaliae Electrochimica Acta 26/4, p 339 – 347, 2008 45- R Grunke, L Piechl Method for applying an aluminum diffusion coating to a component of titanium alloy US Patent 4,936,927, 1990 46- ASM HandBook, OH Vol 04: Heat treating, ASM International, Metals Park, 1997 47- ASM HandBook, OH Vol 05: Surface Engineering, ASM International, Metals Park, 1997 48- ASM HandBook, OH Vol 13A: Corrosion, Fundamentals, Testing, and Protection, ASM International, Metals Park, 1997 49- E.Bemporad, M.Sebastiani, D De Felicis, F Carassiti, R Valle, F Casadei Production and characterization of duplex coatings (HVOF and PVD) on Ti – 6Al – 4V substrate Thin Solid Films 515, p 186 –194, 2006 50- Geoffroy Berard, Patrice Brun, Jacques Lacombe, Ghislain Montavon, Alain Denoirjean, and Guy Antou Influence of a Sealing Treatment on the Behavior of 120 plasma – Sprayed Alumina Coatings Operating in Extreme Environments Journal of Thermal Spray Technology, Volume 17(3), p 410 – 419, 2008 51- X Y Wang, J F Li, H Liao, B Normand, C X Ding and C Coddet Effect of a localized thermal treatment process on the electrochemical behaviour of thermally sprayed nickel-based alloy Surface and Coatings Technology, Vol 166, Issues 2-3, p 167 – 175, 2003 52- M Dvorak, P Heimgartner Assessment of HVOF coatings for wet corrosion protection Proceedings of the 15th International thermal spray conference, Nice, France, p 95 – 100, 1998 53- Ashary et al Nickel – Chromium corrosion coating and process for producing it United States Patent Patent Number: 5, 451,470, 1995 54- ASM Handbook, Vol 18: Friction, Lubrication, and Wear Technology, page 512: Corrosive wear ASM International, Metals Park, OH, 1997 55- J.E Cho, S.Y Hwang and K.Y Kim Corrosion behavior of thermal sprayed WC cermet coatings having various metallic binders in strong acidic environment Surface and Coatings Technology, Vol 200, Issue 8, p 2653 – 2662, 2006 56- Gang – Chang Ji, Chang – Jiu Li, Yu – Yue Wang, and Wen – Ya Li Erosion Performance of HVOF – Sprayed Cr3C2 – NiCr Coatings Journal of Thermal Spray Technology, Volume 16(4), p 557 – 565, 2007 57- Manpreet Kaur, Harpreet Singh, and Satya Prakash High – Temperature Corrosion Studies of HVOF – Sprayed Cr3C2 –NiCr Coating on SAE – 347H Boiler Steel Journal of Thermal Spray Technology, Volume 18(4), p 619 – 632, 2009 58- Dominique poirier, Jean – Gabriel Legoux, and Rogerio S Lima Engineering HVOF – Sprayed Cr3C2 – NiCr Coatings: The Effect of Particle Morphology and Spraying Parameters on the Microstructure, Properties, and High Temperature Wear Performance Journal of Thermal Spray Technology, Volume 22(2 – 3), p 280 – 289, 2013 59- Deepa Mudgal, Surendra Singgh, and Satya Prakash Evaluation of Ceria – Added Cr3C2 – 25 (NiCr) Coating on Three Superalloys under Simulated 121 Incinerator Environment Journal of Thermal Spray Technology, Volume 24(3), p 496 – 514, 2015 60- Guan – Jun Yang, Chang – Jiu Li, Shi – Jun Zhang, and Cheng – Xin Li High – Temperature Erosion of HVOF Sprayed Cr3C2 – NiCr Coating and Mild Steel for Boiler Tubes Journal of Thermal Spray Technology, Volume 17 (5 – 6), p 782 – 787, 2008 61- Guoliang Hou, Yulong An, Guang Liu, Huidi Zhou, Jianmin Chen, and Zujun Chen Effect of Atmospheric Plasma Spraying Power on Microstructure and Properties of WC– (W,Cr)2C – Ni Coatings Journal of Thermal Spray Technology, Volume 20 (6), p 1150 – 1160, 2011 62- Lutz – Michael Berger, Sabine Saaro, Tobias Naumann, Michaela Kasparova, and Frantisek Zahalka Microstructure and Properties of HVOF – Spayed WC – (W,Cr)2C – Ni Coatings Journal of Thermal Spray Technology, Volume 17 (3), p 395 – 403, 2008 63- Israel López Báez, Carlos Agustín Poblano Salas, Juan Mũnoz Saldãna, and Luís Gerardo Trápaga Martínez Effects of the Modification of Processing Parameters on Mechanical Properties of HVOF Cr2C3 – 25NiCr Coatings Journal of Thermal Spray Technology, Volume 24 (6), p 938 – 946, 2015 64- W.Tillmann, E.Vogli, I.Baumann, G.Kopp, and C.Weihs Desirability – Based Multi – Criteria Optimization of HVOF Spray Experiments to Manufacture Fine Structured Wear – Resistant 75Cr3C2 –25(NiCr20) Coatings Journal of Thermal Spray Technology, Volume 19(1 – 2), p 392 – 408, 2010 65- Maria Prudenziati, Gian Carlo Gazzadi, Marcello Medici, Gregorio Dalbagni, and Marco Caliari, Volume 19(3) Cr3C2 – NiCr HVOF – Sprayed Coating: Microstructure and Properties Versus Powder Characteristics and Processs Parameters Journal of Thermal Spray Technology, p 541 – 550, 2010 66- S.Matthews Compositional Development as a Function of Spray Distanse in Unshrouded/Shrouded Plasma – Sprayed Cr3C2 Coatings Journal of Thermal Spray Technology, Volume 24(3), p 515 – 533, 2015 67- M Magnani, P.H Suegama, N Espallargas, C.S Fugivara, S.Dosta, J.M Guilemany, and A.V.Benedetti Corrosion and Wear Studies of Cr3C2NiCr – 122 HVOF coatings Spayed on AA7050 T7 Under cooling Journal of Thermal Spray Technology, Volume 18(3), p 353 – 363, 2009 68- S.Matthews Carbide Dissolution/Carbon Loss as a Function os Spray Distance in Unshrouded/Shrouded Plasma Sprayed Cr3C2 – NiCr coatings, Journal of Thermal Spray Technology, , Volume 24(3), p 552 – 569, 2015 69- Jie Chen, Yulong An, Xiaoqin Zhao, Fengyuan Yan, Huidi Zhou, and Jianmin Chen Effect of Nd2O3 Additive on Microstructure and Tribological Properties of plasma – Spayed NiCr – Cr2O3 Composite Coatings Journal of Thermal Spray Technology, Volume 23(3), p 363 – 372, 2014 70- W.M Zhao, Y Wang, T Han, K.Y Wu and J Xue Electrochemical evaluation of corrosion resistance of NiCrBSi coatings deposited by HVOF Surface and Coatings Technology, Vol 183, Issue 1, p 118-125, 2004 71- S.Shrestha, T.Hodgkiess, and A.Neville The Effect of Post – Treatment of a High Velocity Oxy – Fuel Ni-Cr-Mo-Si-B Coating JTTEE5 10, ASM International, p 656 – 665, 2000 72- M.R.Ramesh, S.Prakash, S.K.Nath, Pawan Kumar Sapra, and N Krishnamurthy Evaluation of Thermocyclic Oxidation Behavior of HVOF – Sprayed NiCrFeSiB Coatings on Boiler Tube Steels Journal of Thermal Spray Technology, Volume 20 (5), p 992 – 1000, 2011 73- W.M Zhao, Y Wang, T Han, K.Y Wu and J Xue Electrochemical evaluation of corrosion resistance of NiCrBSi coatings deposited by HVOF Surface and Coatings Technology, Vol 183, Issue 1, p 118 – 125, 2004 74- T.S Sidhu, A.Malik, S.Prakash, and R.D.Agrawal Oxidation and Hot Corrosion Resistance of HVOF WC – NiCrFeSiB Coating on Ni – and Fe – based Superalloys at 800oC Journal of Thermal Spray Technology, Volume 16 (5 – 6), p 844 – 849, 2007 75- F.-X Ye, S.-H Wu, and A Ohmori Microstructure and Oxidation Behavior of Cr39Ni7C Cermet Coatings Deposited by Diamond Jet Spray Process Journal of Thermal Spray Technology, Volume 17 (5 – 6), p 942 – 947, 2008 76- Zhensu Zeng, Seiji Kuroda, Jin Kawakita, Masayuki Komatsu, and Hidenori Era Effects of Some Light Alloying Elements on the Oxidation Behavior of Fe and Ni 123 – Cr Based Alloys During Air Plasma Spraying Journal of Thermal Spray Technology, Volume 19 (1 – 2), p 128 – 136, 2010 77- Niraj Bala, Harpreet Singh, and Satya Prakash High Temperature Corrosion Behavior of Cold Spray Ni –20Cr Coating on Boiler Steel in Molten Salt Environment at 900oC Journal of Thermal Spray Technology, Volume 19 (1 – 2), p 110 – 118, 2010 78- Harminder Singh, T.S Sidhu, S.B.S Kalsi, and J.Karthikeyan Hot Corrosion Behavior of Cold – Sprayed Ni – 20Cr Coating in an Incinerator Environment at 900oC Journal of Thermal Spray Technology, Volume 24(3), p 570 – 578, 2015 79- G.Kaushal, H Singh, and S.Prakash Performance of Detonation Gun – Sprayed Ni – 20Cr Coating on ASTM A213 TP347H Steel in a Boiler Environment Journal of Thermal Spray Technology, Volume 21(5), p 975 – 986, 2012 80- Sukhpal Singh Chatha, Hazoor S.Sidhu, and Buta S.Sidhu High – Temperature Behavior of a NiCr – Coated T91 Boiler Steel in the Platen Superheater of Coal – Fired Boiler Journal of Thermal Spray Technology, Volume 22(5) p 838 – 847, 2013 81- Niraj Bala, Harpreet Singh, Satya Prakash, and J.Karthikeyan Investigations on the Behavior of HVOF and Cold Sprayed Ni –20Cr Coating on T22 Boiler Steel in Actual Boiler Environment Journal of Thermal Spray Technology, Volume 21 (1), p 144 – 158, 2012 82- Maria Prudenziati and Magdalena Lassinantti Gualtieri Electrical Properties of Thermally Sprayed Ni – and Ni20Cr – Based Resistors Journal of Thermal Spray Technology, Volume 17(3), p 385 – 394, 2008 83- J.Saaedi, T.W Coyle, H Arabi, S Mirdamadi, and J.Mostaghimi Effects of HVOF Process Parameters on the Properties of Ni – Cr Coatings Journal of Thermal Spray Technology, Volume 19(3), p 521 – 530, 2010 84- Alfredo Valarezo and Sanjay Sampath An Integrated Assessment of Sprocess – Microstructure – Property Relationships for Thermal – Sprayed NiCr Coatings, Journal of Thermal Spray Technology, Volume 20 (6), p 1244 – 1258, 2011 85- Kaozuo Ishikawa, Tsuguo Suzuki, Shogo Tobe and Yoshiharu Kitamura Resistance of thermal sprayed duplex coating composed of Al and NiCr alloy 124 against aqueous corrosion Proceedings of the 15th International thermal spray conference, Nice, France, p 31– 35, 25 – 29, 1998 86- Kaozuo Ishikawa, Tsuguo Suzuki, Shogo Tobe and Yoshiharu Kitamura Resistance of thermal – sprayed duplex coating composed of aluminum and 80Ni – 20Cr alloy against aqueous corrosion Journal of Thermal Spray Technology Vol.10(3), p 521 – 525, 2001 87- Edward P Rowady Method of coating metallic surfacer with layers of nickel – chromium and aluminium US Patent 3,165,823, 1965 88- Cezary Senderowski and Zbigniew Bojar Influence of Detonation Gun Spraying Conditions on the Quality of Fe – Al Intermetallic Protective Coatings in the Presence of NiAl and NiCr Interlayers Journal of Thermal Spray Technology, Volume 18(3), p 435 – 447, 2009 89- Wei – Jen Cheng*, Chaur – Jeng Wang Characterization of intermetallic layer formation in aluminide/nickel duplex coating on mild steel Materials Characterization 69, p 63 – 70, 2012 90- J.Jiang, A Fasth, P.Nylén, and W.B.Chol Microindentation and Inverse Analysis to Characterize Elastic – Plastic Properties for Thermal Sprayed Ti2AlC and NiCoCrAlY Journal of Thermal Spray Technology, Volume 18(2), p 194 – 200, 2009 91- S.Saeidi, K.T.Voisey, and D.G.McCartney Mechanical Properties and Microstructure of VPS and HVOF CoNiCrAlY Coatings, Journal of Thermal Spray Technology, Volume 20(6), p 123 – 1243, 2011 92- Guan-Jun Yang, Xu-Dong Xiang, Lu-Kuo Xing, Ding-Jun Li, Chang-Jiu Li, and Cheng-Xin Li Isothermal Oxidation Behavior of NiCoCrAlTaY Coating Deposited by High Velocity Air – Fuel Spraying Journal of Thermal Spray Technology, Volume 21 (3 – 4), p 391 – 399, 2012 93- Hiroyuki Waki, Takeshi Kitamura, and Akira Kobayashi Effect of Thermal Treatment on High – Temperature Mechanical Properties Enhancement in LPPS, HVOF, and APS CoNiCrAlY Coatings Journal of Thermal Spray Technology, Volume 18(4), p 500 – 509, 2009 125 94- Hui Zhang, Ye Pan, and Yizhu He Effects of Annealing on the Microtructure and Properties of 6FeNiCoCrAlTiSi High – Entropy Alloy Coating Prepared by Laser Cladding Journal of Thermal Spray Technology, Volume 20 (5), p 1049 – 1055, 2011 95- Heli Koivuluoto and Petri Vuoristo Effect of Ceramic particles on properties of cold – sprayed Ni – 20Cr + Al2O3 coatings, Journal of Thermal Spray Technology, Volume 18(4), p 555 – 562, 2009 96- S.Brossard, P.R.Munroe, A.T.T Tran, and M.M.Hyland Effects of Substrate Roungness on Splat Formation for Ni – Cr Particles Plasma Sprayed onto Aluminum Substrates Journal of Thermal Spray Technology, Volume 19 (5), p 1131 – 1141, 2010 97- Jingjing Zhang, Zehua Wang, Pinghua Lin, Wenhuan Lu, Zehua Zhou, and Shaoqun Jiang Effect of Sealing treatment on Corrosion Resistance of Plasma – Sprayed NiCrAl/Cr2O3 – 8wt.%TiO2 Coating Journal of Thermal Spray Technology, Volume 20(3), p 508 – 513, 2011 98- S Brossard, P.R Munroe, and M.M.Hyland Microstructural Study of Splat Formation for HVOF Sprayed NiCr on Pre – Treated Aluminnum Substrates Journal of Thermal Spray Technology, Volume 19(5), p 1001– 1012, 2010 99- Weatherly et al Duplex coanting for thermal and corrosion protection United States Patent Patent Number: 4,095,003, 1978 100- ASM HandBook, OH Vol 03: Alloy Phase Diagrams, ASM International, Metals Park, 1997 101- Franz Weitzer, Wei Xiong, Nataliya Krendelsberger, Shuhong Liu, Yong Du, and Julius C.Schuster Reaction Scheme and Liquidus Surface in the Al – Rich Section of the Al-Cr-Ni System The Minerals, Metals & Materials Society and ASM International, 2008 102- Nguyễn Minh Tuyển Quy hoạch thực nghiệm, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội, 2005 103- ASTM G59 – 97, Standard Test Method for Conducting Potentiodynamic Polarization Resistance Measurements, 2014 126 104- ASTM G3 – 13, Standard Practice for Conventions Applicable to Electrochemical Measurements in Corrosion Testing 105- ASTM G102 – 15, Standard Practice for Calculation of Corrosion Rates and Related Information from Electrochemical Measurements 106- EN 14616:2004 (E) Thermal spaying – Recommendations for thermal spaying 107- DEF STAN 02-828 Issue Requirements for Thermal Spay Deposition of Metals and Ceramics for Enginneering Purposes 108- NORSOK STANDRD M-501 Surface preparation and protective coating