注入稀土元素改善钢的耐蚀性

离子注入技术已超出了半导体工业的范围,成为材料科学中强有力的研究手段,并在材料改性领域中开始了工业应用。有人认为离子束技术是进行“材料设计”的手段,是实现“从天然材料到人造材料时代的关键。稀土元素在冶金中的应用很有前途,加入适量稀土可改善钢的机械性能、加工性能和耐蚀性能。但稀土元素改善钢的耐蚀性的作用和机理都有待深入研究,而用离子注入技术系统研究稀土元素改善钢的耐蚀性的工作尚未见报道。我国稀土资源丰富,系统地研究注入稀土元素的作用有重要意义。为了改善航空发动机轴承的抗局部腐蚀性能,美国海军实验室曾将Cr、Mo等常规耐蚀合金元素注入到轴承钢表层,并取得良好效果。本工作亦显示了注入稀土元素改善轴承钢抗点蚀特性的潜力。     

钒合金的氢脆机理研究

利用气相渗氢法，测试了几种钒合金在氢含量最高达到113mg/kg范围内的拉伸性能变化。实验结果表明：低强度的钒合金具有较好的抗氢脆性能。合金中的氧会加重钒合金（特别是强度较高者）的氢脆敏感性。机理分析揭示钒合金的氢脆断裂主要由沿晶断造成，氧和合金强度的影响均是通过改变合金的晶界与晶粒的对比强度来实现的。     

钒合金的氢致硬化和氢脆

通过气相渗氢后的室温拉伸试验,测试了多种钒合金材料的拉伸性能,如V-4Ti、V-6W-lTi和V-4Cr-4Ti,以及日本国立核聚变研究所研制的V-4Cr-4Ti合金,研究了钒合金的氢脆行为及其影响因素.实验结果表明钒合金有较强的吸氢能力,合金元素Ti能显著提高合金的吸氢量.在达到氢致脆性断裂前,氢致强化表现为典型的固溶强化,而其强化能力因Ti的存在而显著降低,是含Ti钒合金具有优良抗氢脆性能的主要原因.合金氧含量极大地影响合金的抗氢脆能力.氧含量在200～400 μg/g时,V-4Cr-4Ti合金发生氢脆断裂的临界氢含量约为300 μg/g,而当氧含量超过700 μg/g时,该临界值低于50 μg/g.另一方面,强度较低的V-4Ti合金似乎具有更好的抗氢脆能力.     

65Mn金属材料氢脆性能实验研究

采用小压杆方法对核电厂中常用的高强度弹簧钢65Mn的氢脆特性进行实验研究.对试样采用阴极电解充氢方法,实验采用不同的电解电流(1、4、10、20 mA),经过氢在金属中吸附、扩散、聚集和起裂导致材料的氢脆.采用小压杆实验方法对充氢后的试样进行压入实验,结果表明随着充氢电流强度的提高,试样的最大载荷降低,强度降低;试样的...     

热老化下RPV模型钢中溶质析出机理的原子尺度模拟研究

压力容器是压水堆核电站全寿期不可更换的关键部件,决定着核电站的安全和寿命。本文利用分子动力学和蒙特卡罗方法研究了热老化下压力容器模型钢FeCu0.5Ni0.8Mn1.5中溶质析出机理。模拟结果表明:热老化后,富铜沉淀物会析出,同时晶界上会有合金元素Ni、Mn析出;Ni、Mn等合金元素的晶界析出会增强晶界结合能。     

合金添加剂Si和Ti对316不锈钢辐照肿胀作用的研究

用ＨＶＥＭ在１ＭｅＶ和５５０℃下原位研究了Ｓｉ和Ｔｉ对３１６不锈钢照肿胀的影响。含１％Ｓｉ的３１６钢在辐照剂量≤１１ｄｐａ时作含０．１％Ｔｉ的一样，能强烈抑制辐照肿胀。但在〉１１ｄｐａ后，含１％Ｓｉ的３１６钢肿胀率远大于未含添加剂的对比钢样吕，含０．５％Ｔｉ能完全抑制辐照空洞产生，但诱导了Ｔｉ析出物，１％Ｓｉ的３１６钢肿胀率远大于未含添加剂的对比钢样品，含０．５％Ｔｉ能完全抑制辐照空洞产生，但诱导     

用正电子湮灭技术研究裂纹顶端塑性区内的缺陷分布

本文用多普勒加宽谱研究了钢材裂纹顶端塑性区内的应变分布及其充氢后的变化。 40MnNb中强度石油用钢在H_2S介质中使用发生氢脆。用这种钢制成10×20×160悬臂梁试样,线切割和疲劳裂纹总长度为5.977mm,经抛光后在悬臂梁上加载,作用于裂纹顶端的应力场强度因子K_I=273kg/mm~(3/2),然后加楔固定裂纹顶端的张开位移。在加载的情况下线切割成2×20×40(mm)薄片状恒位移试样,切割面经砂纸磨光,     

高纯Sc_2O_3中15个稀土的色层分离——ICP/AES测定

采用以CL-TBP萃淋树脂为固定相,9mol·L~(-1)HCl为流动相的萃取色层分离与阳离子交换分离相结合的分离方法,将待测稀土元素与基体钪和非稀土杂质元素分离后,以水平式ICP/AES测定高纯氧化钪中15个稀土元素。取样0.3g(按需要可减少)可用于稀土总量为0.31μg·g~(-1)(Ce、Pr、Nd为0.05;Eu、Dy、Yb为0.0033;其它稀土为0.017μg·g~(-1))纯度为99.99996％的Sc_2O_3中15个稀土元素的测定,方法的加入回收率为85％～110％,相对标准偏差优于9％。采用本法对一个Sc_2O_3样品和一个核工业总公司稀土分析检测中心分发的比对样品中15个稀土元素含量的分析结果与其它分析方法的结果符合很好。     

高纯Sc_2O_3中15个稀土的色层分离——ICP/AES测定

采用以CL-TBP萃淋树脂为固定相,9mol·L~(-1)HCl为流动相的萃取色层分离与阳离子交换分离相结合的分离方法,将待测稀土元素与基体钪和非稀土杂质元素分离后,以水平式ICP/AES测定高纯氧化钪中15个稀土元素。取样0.3g(按需要可减少)可用于稀土总量为0.31μg·g~(-1)(Ce、Pr、Nd为0.05;Eu、Dy、Yb为0.0033;其它稀土为0.017μg·g~(-1))纯度为99.99996％的Sc_2O_3中15个稀土元素的测定,方法的加入回收率为85％～110％,相对标准偏差优于9％。采用本法对一个Sc_2O_3样品和一个核工业总公司稀土分析检测中心分发的比对样品中15个稀土元素含量的分析结果与其它分析方法的结果符合很好。     

用正电子湮没方法测定钕在铁中的固溶度

由于研究固溶度使用的手段受灵敏度和分辨能力的限制,稀土在钢铁中的固溶度迄今尚无准确的结果。曾经发表的值是不超过0.3～0.4wt％和在0.08～0.4wt％之间。 本工作用正电子湮没方法研究了钕在铁中的固溶度,测定了从两种温度热处理的含钕量     

稀土永磁材料Er_2Fe_(15)Mn_2C的中子衍射研究

用中子衍射方法研究了 2∶17型稀土铁基化合物Er2 Fe15Mn2 C的晶体结构和磁结构。研究结果表明 :Er2 Fe15Mn2 C为Th2 Ni17型六角结构 ,空间群为P63 /mmc ,居里温度TC=34 9K ,Mn原子在12k、12 j、6g和 4 f四个晶位均发生替代 ,占位数分别为 0 0 39、0 168、0 0 2 2和 0 336。室温下所有磁性原子的磁矩均位于垂直于六重轴的平面内 ,Er次晶格的磁矩方向与 (Fe ,Mn)次晶格的相反     

渗氮钢表面氮含量的核反应分析研究

本文研究了利用核反应~(15)N(p,αγ)~(12)C分析渗氮钢表面氮含量的最佳测试条件。在入射质子能量为1MeV时,分析灵敏度为～0.03％。工厂实际检测结果表明,在渗氮炉中部,~(40)Cr钢渗氮表面的氮含量为(9.1±0.6)％,而上下边沿部位表面氮含量明显降低。对氮的深度分布进行了讨论,核反应分析法对渗氮产品质量的检验和工艺的改进具有实用价值。     

先进反应堆用ODS F/M钢的强韧性匹配研究进展

氧化物弥散强化(ODS)铁素体/马氏体(F/M)钢具有极高的缺陷阱密度,加之体心立方结构基体,使其具有优异的抗辐照性能,被确定为包括聚变堆和第4代裂变堆在内的先进核能系统关键部件候选材料,成为核材料领域的研究热点。有利于ODS钢抗辐照性能的显微组织特点同时也赋予了ODS钢优异的室温和高温强度。但和其他高强度材料类似,ODS钢也存在强度高,而塑韧性不足的矛盾,不利于复杂部件的加工,因此,实现ODS F/M钢的高强高韧成为面向工程应用的ODS F/M钢研究的一大热点和难点。目前,针对ODS F/M钢强韧化的研究还较少,已有的相关研究也不够系统和深入,本文主要对抗辐照ODS F/M钢的显微组织结构要求及其强韧化研究现状进行总结和分析,为先进反应堆用抗辐照ODS F/M钢的强韧化设计提供思路和参考。     

用流态化技术制取优质粗粒重铀酸铵

论述了采用流态化技术从硫酸-硫酸铵、硫酸-氯化物溶液体系中沉淀制取优质、粗粒重铀酸铵的研究工作。在硫酸-硫酸铵溶液体系中,铀工厂常规搅拌沉淀产品含U63.18％,SO_4~(2-)13.3％,产品粒度≥40μm者占33.91％;采用流态化技术沉淀,在最佳条件下,沉淀产品含U69.94％,SO_4~(2-)3.7％,产品粒度≥40μm者占75.87％。在硫酸-氯化物溶液体系 中,铀工厂常规搅拌沉淀产品含U58％,Cl~-5％产品粒度≥40μm者只占1.6％;采用流态化技术沉淀产品含U68％,Cl~-0.22％,产品粒度≥40μm占41.46％。试验用流化床沉淀塔直径为400mm,高3200mm,结构简单,易稳定操作,对料液浓度变化适应性强,具有广阔的工业应用前景。     

用流态化技术制取优质粗粒重铀酸铵

论述了采用流态化技术从硫酸-硫酸铵、硫酸-氯化物溶液体系中沉淀制取优质、粗粒重铀酸铵的研究工作。在硫酸-硫酸铵溶液体系中,铀工厂常规搅拌沉淀产品含U63.18％,SO_4~(2-)13.3％,产品粒度≥40μm者占33.91％;采用流态化技术沉淀,在最佳条件下,沉淀产品含U69.94％,SO_4~(2-)3.7％,产品粒度≥40μm者占75.87％。在硫酸-氯化物溶液体系中,铀工厂常规搅拌沉淀产品含U58％,Cl~-5％产品粒度≥40μm者只占1.6％;采用流态化技术沉淀产品含U68％,Cl~-0.22％,产品粒度≥40μm占41.46％。试验用流化床沉淀塔直径为400mm,高3200mm,结构简单,易稳定操作,对料液浓度变化适应性强,具有广阔的工业应用前景。     

掺Ag的YBaCuO高Tc超导体的研制

一、引言由于我们采用微分扰动角关联(DPAC)方法对超导样品的机理进行研究,必须要在样品中加入少量放射性的Ag作探针。在原有烧制工艺的基础上作了些改进,烧制出的含Ag超导样品YBa_2(Cu_(0.9)Ag_(0.1))_3O_(7-(?)),T_(?)     

超临界水冷堆燃料包壳管用低活性F/M钢的优化设计

应用热力学计算与实验验证，系统研究了Cr、W、C、Mn对高Cr低活性F/M（铁素体/马氏体）钢基体相及显微组织的影响规律，并在此基础上，对钢的组织和成分进行设计与优化，以适应超临界水系统对包壳材料的性能要求。研究表明：Cr是决定高Cr低活性实验钢中奥氏体Cr固溶量以及钢中是否出现铁素体的最重要影响因素;W和C对实验钢铁素体相的出现有显著影响，而Mn的影响相对较小;W对实验钢中Laves相出现的温度范围及数量具有显著影响，Laves相消失的临界温度随W量降低而降低;在不采用Co、Ni等奥氏体形成元素且不增加Mn量的情况下，通过调控W、C等含量，Cr含量≥11%的Cr-W-C-Mn系低活性F/M钢即可获得全马氏体组织。     

辐射制备POE/EPDM/SR/MH无卤阻燃绝缘材料的研究

使用电子加速器辐照制备了由聚烯烃弹性体(POE)、三元乙丙橡胶(EPDM)、硅橡胶(Siliconrubber)和氢氧化镁混炼而成的无卤阻燃绝缘材料,研究了配方对共混体系力学性能、阻燃性能、电性能等的影响。探索了力学性能与吸收剂量之间的相关性,研究了含硅体系与含硅磷体系各自的阻燃机理。发现拉伸强度与凝胶含量无直接对应关系,屈服强度与凝胶含量在一定剂量范围内有良好的对应关系;硅橡胶的加入可促进体系成炭,硅橡胶与红磷有协同阻燃作用。     

稀土永磁材料Er2Fe15Mn2C的中子衍射研究

用中子衍射方法研究了2:17型稀土铁基化合物Er2Fe15Mn2C的晶体结构和磁结构。研究结果表明：Er2Fe15Mn2C为Th2Ni17型六角结构,空间群为P63/mmc,居里温度Tc=349K,Mn原子在12k、12j、6g和4f四个晶位均发生替代,占位数分别为0.039、0.168、0.022和0.336。室温下所有磁性原子的磁矩均位于垂直于六重轴的平面内,Er次晶格的磁矩方向与（Fe、Mn）次晶格的相反。     

反应堆压力容器钢中溶质元素空位型扩散机理研究

辐照或热老化导致元素偏析和沉淀析出是反应堆压力容器(reactor pressure vessel,RPV)钢性能退化的主要影响因素,点缺陷与合金/杂质元素结合与扩散是引起元素偏析和沉淀析出的主要原因。本文利用分子动力学方法研究了反应堆压力容器钢中几种主要合金/杂质元素(Cu、Ni、Mn、P)的空位型扩散机理。研究了空位与合金/杂质元素的结合性能;基于多频模型计算了合金/杂质元素的空位风参数和扩散系数。通过计算发现,Cu、P与第1近邻、第2近邻空位均具有较大的结合能,Ni与第2近邻空位具有较大的结合能;溶质元素的空位风均随着温度的升高而增大,表明在高温下合金/杂质元素均倾向通过与空位互换位置而扩散。