T91钢表面AlSi扩散涂层的制备及高温氧化腐蚀性能研究的开题报告.docx

T91钢表面AlSi扩散涂层的制备及高温氧化腐蚀性能研究的开题报告
一、研究背景
T91钢在热电站锅炉中被广泛应用，具有优异的耐高温强度和抗蠕变性能。然而，在高温氧化腐蚀环境下，T91钢表面容易产生氧化物层，从而导致材料的失效。
为了提高T91钢的耐高温氧化腐蚀性能，可以通过在表面涂覆一层AlSi扩散涂层。该涂层材料具有优异的耐腐蚀性和耐高温性能，可以有效地保护T91钢表面。因此，本文将重点研究T91钢表面AlSi扩散涂层的制备工艺以及涂层的高温氧化腐蚀性能。
二、研究内容
1.制备AlSi扩散涂层
选择适当的AlSi合金粉末和添加剂，通过机械合金化和球磨混合的方法制备涂层材料。利用热处理技术，在T91钢表面形成AlSi涂层。
2.表征AlSi扩散涂层
使用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、电子探针显微分析（EPMA）等工具对AlSi扩散涂层进行形态、组织结构和元素分布的表征，并进行显微硬度测试。
3.高温氧化腐蚀性能测试
将经过制备AlSi扩散涂层的T91钢试样放入高温氧化腐蚀实验设备中，在高温氧化腐蚀环境下对涂层进行测试。同时，通过压汞孔渗透法测试AlSi涂层的耐腐蚀性能，并使用杨氏模量测试仪测量涂层的弹性模量。
三、研究意义
通过本文的研究，可以深入了解T91钢表面AlSi扩散涂层的制备工艺和高温氧化腐蚀性能。对于提高T91钢在高温氧化腐蚀环境下的耐久性和性能表现具有重要的意义。同时，研究结果可以为其他材料表面涂层的制备和研究提供参考和借鉴。
四、研究方法
1.涂层制备
选择合适的AlSi合金粉末和添加剂，进行机械合金化和球磨混合，制备AlSi涂层材料。利用热处理技术，在T91钢表面形成AlSi扩散涂层。
2.表征AlSi涂层
使用扫描电子显微镜观察AlSi涂层的形态和结构，并利用X射线衍射分析其晶体结构。同时，利用电子探针显微分析技术对涂层进行元素分布分析。采用显微硬度测试仪对涂层进行硬度测试。
3.高温氧化腐蚀性能测试
将经过制备AlSi扩散涂层的T91钢试样放入高温氧化腐蚀实验设备中，在高温环境下进行高温氧化腐蚀实验。测试前后观察试样表面形态和结构变化。采用压汞孔渗透法测试AlSi涂层的耐腐蚀性能，并使用杨氏模量测试仪测量涂层的弹性模量。
五、预期成果
本文预期通过上述研究方法，得出以下成果：
1.成功制备出T91钢表面AlSi扩散涂层，并对涂层进行相关表征分析。
2.对AlSi扩散涂层的高温氧化腐蚀性能进行测试，并比较测试前后试样的性能表现。
3.初步探讨AlSi涂层的制备工艺和提高T91钢耐久性的可行性。
六、研究难点
1.制备工艺和涂层材料的选择。
2.涂层的表征技术选择及分析方法。
3.高温氧化腐蚀测试环境的构建和试验条件的控制。