T225NG钛合金在高温高压水介质中应力腐蚀行为的研究

研究T2 2 5NG钛合金在高温高压水中的应力腐蚀情况 ,通过将双悬臂梁试样预加应力后放入高温高压的回路水中 ,试样经过 2 0 0 0h的试验 ,观察试样应力腐蚀和裂纹扩展情况。结果发现 ,双悬臂梁试样的预制裂纹经试验后发生了很小的扩展。经过计算 ,在 5 0 0h内裂纹扩展速度da/dt<1× 10 - 9m·s- 1 ,而且KISCC/KIC>0 .75 ,说明T2 2 5NG钛合金在高温高压的回路水中具有良好的耐应力腐蚀性能。同时也发现在试样表面生成了氧化膜 ,研究表明 ,表面氧化膜主要是由白色的TiO2 颗粒组成 ,由于表面氧化膜的存在 ,阻碍了阴极析氢产生的氢进入钛合金中 ,防止了氢在钛合金中的聚集而产生的氢化物及氢脆 ,这进一步证明了T2 2 5NG钛合金在高温高压水溶液中具有良好的耐应力腐蚀性能。     

晶粒细化对Zr-4合金均匀腐蚀性能的影响

通过超声喷丸处理在Zr-4合金表面获得细晶组织,400 ℃高压釜实验表明其耐蚀性能优于原始组织.采用场发射扫描电镜和X射线衍射,观察并计算了细晶组织的晶粒形貌与尺寸分布.采用金相显微镜、原子力显微镜和X射线衍射,分析了不同腐蚀时间的氧化膜形貌和结构的演变.结果表明,喷丸处理在细化晶粒的同时会增加样品表面微观缺陷,从而促进保护性氧化膜的形成,提高Zr-4均匀的耐腐蚀性能.     

高温合金GH4065A的恒温静态氧化行为

研究了新型镍基高温合金GH4065A在650～750℃的静态氧化行为,基于对氧化动力学与氧化产物的分析,探讨了合金的氧化机制.结果表明:采用平均氧化增重速率指标评定GH4065A合金在650～750℃温度范围内均为完全抗氧化级别,试验条件下合金的抗氧化能力与典型涡轮盘材料FGH96、GH4720Li合金相当;合金的氧化产物主要为内层富铝的氧化物颗粒、外侧富铬的氧化物膜及表面金红石型TiO2颗粒,TiO2颗粒在氧化温度超过700℃后开始生成;合金的氧化动力学遵循抛物线型规律,受钛离子与铬离子穿过氧化膜的扩散过程共同控制.     

镍代钴基高温合金涂层组织及抗氧化性能研究

分析了等离子堆焊钴基高温合金Co-02、部分镍代钴基合金Co-04和镍基代钴基合金ND Co-02粉末涂层的金相组织、氧化膜形貌及其能谱、氧化膜断面形貌及其能谱。结果表明：三种合金涂层的金相组织均为白色奥氏体基体加细小Cr7C3、Cr7(C，B)3共晶Co-02生成Cr2O3选择性外氧化保护膜，Co-04和ND Co-02有明显的局部贫Cr区，生成CoCr2O4和NiCr2O4尖晶石结构保护性氧化膜，有效地提高了抗氧化性；三种合金均具有优良的抗氧化性能，且按ND Co-02、Co-04、Co-02顺序依次增强。评定了它们的抗氧化级别。     

粉末冶金Ti-Al合金表面多孔氧化膜的制备

以含CrO3的氢氟酸水溶液为电解液,采用阳极氧化法于粉末冶金Ti-Al合金表面制备多孔氧化膜。采用场发射扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和X射线光电子能谱仪(XPS)对多孔氧化膜的形貌和结构进行分析,研究电解液各组份及浓度、阳极氧化电压对多孔氧化膜的影响规律,并利用电化学测试技术探讨多孔氧化膜的成膜机理。结果表明:合金在不含CrO3的HF电解液中阳极氧化不能获得多孔氧化膜,而是发生严重的腐蚀溶解。电解液中HF浓度和电压均影响氧化膜的形貌,在HF含量为0.2%时可获得规则的多孔氧化膜,孔径在50nm左右;当氧化电压为10V时形成的多孔氧化膜规则性较好,电压增大时多孔氧化膜结构遭到破坏。氧化膜中主要含有无定型的TiO2、Al2O3以及少量晶态的Ti2O、单质Al。多孔氧化膜的生长过程包括阻挡层的形成、多孔氧化膜的初始形成和多孔氧化膜的稳定生长3个阶段。     

包壳用锆合金表面Cr涂层的高温耐蚀性能

为了提高包壳用锆合金的耐高温腐蚀性能,采用等离子增强物理气相复合沉积（PPC）技术在Zr-4合金试样表面制备了厚度为15μm的Cr涂层,并对其性能进行了表征。通过在（420±3）℃,（10.3±0.7）MPa高温高压蒸汽中进行100 d腐蚀试验,对比了Zr-4基体和Cr涂层试样在高温蒸汽中腐蚀100 d后的耐蚀性能,利用X射线衍射（XRD）分析了涂层的物相,利用扫描电镜（SEM）分析了试样腐蚀后的氧化层厚度及断面形貌,利用能谱（EDS）线扫描分析了腐蚀后试样断面的元素成分,利用金相显微镜（OM）检测试样内部氢化物分布并采用气体分析法测量氢含量。结果表明：采用PPC技术制备的Cr涂层均匀致密,无裂纹、孔洞等缺陷;经高温高压蒸汽腐蚀后,试样表面Cr涂层氧化加重,随着腐蚀时间的延长,基体表面氧化膜厚度逐渐增加,而Cr涂层会发生减薄现象,但剩余涂层连续致密,且基体未出现氧化腐蚀现象,说明Cr涂层具有良好的耐蚀性能;涂层试样比基体具有更低的腐蚀增重率,说明Cr涂层能对基体起到保护作用;Cr涂层部分涂覆的试样涂层与基体过渡区基体侧出现氧化层,但氧化层厚度均匀一致,说明Cr涂层并未加速基体的腐蚀;与...     

RA330合金的耐高温腐蚀性能

RA330合金是镍铁铬系耐热合金,用于制作煤气加热炉隔热墙。在850℃,连续运行2 160h后,通过分析其表面氧化模式,研究了其在高温下的腐蚀性能。结果表明,其与煤接触表面主要是煤灰分形成的熔盐腐蚀,氧化膜不完整,表面形成蚀坑;与煤气接触表面主要是高温氧化腐蚀,氧化膜较完整,硫腐蚀不明显。     

Ti对Fe-Cr-Ni-Al合金抗氧化性能的影响

采用增质(质量增加)法研究Ti对显微组织为γ-Ni+γ′-Ni3Al的Fe-Cr-Ni-Al镍基合金和显微组织为α-Fe+β-NiAl的Fe-Cr-Ni-Al铁基合金在900℃下的高温氧化行为的影响。利用扫描电镜、能谱仪以及X射线衍射对氧化物的形貌、成分和相组成进行分析。结果表明:Fe-Cr-Ni-Al合金在900℃下氧化的质量增加遵循抛物线规律;当Fe-Cr-Ni-Al镍基合金中加入Ti后,合金表面形成一定的保护性较差的TiO2,随Ti含量增加,TiO2增多,发生严重的内氧化,导致合金抗氧化性能变差;而Fe-Cr-Ni-Al铁基合金中加入适量Ti时,合金表面形成保护性良好的Al2O3氧化膜,且Ti在晶界偏析,生成的TiO2将连续的外氧化膜和基体钉扎在一起,增加氧化膜的附着力,从而改善合金的抗氧化性能。但随Ti含量提高,Ti的偏聚程度增加,晶界上形成较多的TiO2,导致一定程度的内氧化,使铁基合金的抗氧化性能降低。     

阳极帽合金表面氧化层研究

研究了实验工艺对Ni42Cr6Fe合金表面氧化膜形成的影响.实验结果表明,Ni42Cr6Fe合金表面氧化膜的主要组分为Cr2O3和FeCr2O4,材料表面打毛处理和氧化温度是影响氧化膜的主要原因,晶格缺陷层产生的微观缺陷有利于原子在氧化过程中的扩散.     

Ni-Cr-Al合金在1000℃空气中的氧化

研究了两种不同Cr含量的常规熔炼Ni-Cr-Al合金在1000℃空气中的氧化行为.合金氧化动力学遵循抛物线规律,Ni-20Cr-2.5Al合金在1000℃的氧化增重略小于Ni-15Cr-2.5Al合金,二者的氧化增重都明显小于Ni-20Cr合金.Ni-20Cr-2.5Al合金1000℃氧化后形成了外层的Cr2O3及内层极薄的Al2O3型氧化膜,在Ni-Cr合金中加入Al,由于Cr、Al的相互作用,降低了形成Cr2O3和Al2O3外氧化膜所需的Cr或Al的临界含量,促进了保护性Al2O3或Cr2O3膜的生成.     

Ti_2O_3与AlCl_3共沉积方法熔盐电解制备Ti-Al合金

在NaCl-KCl熔盐体系中,以AlCl_3作为氯化剂,通过液相反应将钛的氧化物氯化为TiCl_3。对比TiO、Ti_2O_3、TiO_2的氯化效果,并综合AlCl_3与TiO、Ti_2O_3、TiO_2反应热力学分析,较好的结果是Ti_2O_3氯化为TiCl_3。采用不同的电化学测试手段研究了Al(Ⅲ)与Ti(Ⅲ)在Mo电极上的合金化过程,采用共沉积法制备TiAl_2、TiAl_3合金。同时借助于XRD和SEM手段对合金进行了分析,说明通过熔盐电解可以直接制备Ti-Al合金。     

低钛高碳铬铁生产分析(I)

分析了低钛高碳铬铁生产过程中铬矿TiO2含量变化与结构形式，冶炼过程中Ti的平衡、反应机理和在合金中的存在形式，合金含Ti量高低的影响因素，以及效益与控制方法。并介绍了生产低钛高碳铬铁的其它方法及设想。     

低钛高碳铬铁生产分析(Ⅱ)

分析了低钛高碳铬铁生产过程中铬矿TiO2含量变化与结构形式,冶炼过程中Ti的平衡、反应机理和在合金中的存在形式,合金含Ti量高低的影响因素,以及效益与控制方法.并简要介绍了生产低钛高碳铬铁的其它方法及设想.     

几种Nb—Ti—Cr—A1合金的微合金强化工艺

Nb—Ti—A1合金是一类在航天航空工业中具有良好发展前景的低密度铌基高温合金。但在该类合金的成分设计中存在两大矛盾制约了该类合金的发展。主要是Nb／Ti比值和cr＋Al含量。高的Nb／Ti比值可以提高合金的使用温度和热强性,但是反过来也增大了合金的密度。较高的cr＋Al含量可以提高合金的抗氧化能力和抗拉强度,但同时也导致合金低温脆性急剧上升。虽然可以通过调整Nb、Ti、Cr、A1四种成分的比值获得最佳的性能,但距离航空航天方面的性能指标尚有一定距离。因此必须对合金采取固溶强化和弥散强化等工艺处理。利用金相分析、XRD和SEM等多种实验方法分析了硼、钨、钼、碳和硅对Nb—Ti—A1合金的微合金化强化后的合金微观组织,并对其强化机理做了初步探讨分析。     

温度对含V和Ti生铁高温氧化性能的影响

摘要：为研究温度对含V、Ti生铁高温氧化性能的影响规律，采用静态不连续增重法绘制了氧化动力学曲线，并结合SEM-EDS和XRD检测手段，分析了含V、Ti生铁的高温氧化机制。结果表明，含V、Ti生铁的氧化增重与时间呈线性关系，900℃后氧化速率会迅速上升；高温下生成的氧化层为双层结构，表层主要氧化物为Fe2O3，外氧化层为连续的Fe2O3和TiO2的混合氧化物，内氧化层主要由V2O3组成；Ti在氧化层中扩散速率较快，随着氧化层变厚，TiO2逐渐从片层状氧化物中富集成团状。当氧化温度高于900℃后，TiO2能够破坏表层氧化物的连续性，导致含V、Ti生铁氧化层疏松脱落。     

The high temperature oxidation of Al-4.2 Wt Pct Mg alloy

The high temperature oxidation of Al-Mg alloys is characterized by the rapid formation of thick, micro-crystalline oxide films. The oxidation kinetics of an Al-4.2 wt pct Mg alloy under dry and moist 20 pct O₂/Ar have been measured, and oxide films grown on bulk specimens complementary to the weight gain curves have been characterized using electron optical techniques (TEM, SEM). Initial oxidation takes place by the nucleation and growth of primary crystalline oxides at the oxide/metal interface and by the formation of secondary oxides of MgO by the reduction of the original amorphous over-layer of γ-Al₂O₃ by Mg. Subsequent oxidation is dominated by the further nucleation and growth of primary oxides. The presence of water vapor in the oxidizing environment initially reduces oxidation rates through a modification of the mechanical properties of the amorphous overlayer but does not affect the overall oxidation mechanism. A microstructural model has been developed which describes oxidation of Al-Mg alloys in terms of fracture of the original air-formed film by primary MgO nucleation and growth and modification to this film by the presence of water vapor in the oxidizing environment.     

The effects of Zr and Ti on the microstructure and tensile properties of Al–Cu–Mg aluminium alloy

The effects of Al–5Ti–1B and Al–15Zr master alloys on the structural characteristics and tensile properties of Al–4.5Cu–0.3Mg aluminium alloy were studied. Al–5Ti–1B was found to be more effective than Al–15Zr in grain refining of the alloy. It could be seen that average grain size reduces from 570 to 260?μm when 0.01?wt-% Ti addition; additionally, while different amounts of Ti and Zr were added to the alloy, the dendritic structure changes from long dendrite to rather rosette-like morphology. Furthermore, tensile testing of cast specimens revealed that ultimate tensile strength (UTS) of the cast alloy increases from 241 to 283 and 260?MPa after adding the optimum amount of Ti and Zr containing master alloys, respectively. Moreover, UTS values of T6 heat-treated specimens also showed 73 and 61% improvement after adding 0.05?wt-% Ti and 0.3?wt-% Zr to the alloy. Fracture surface examinations exhibited a transition from brittle fracture mode in as-cast to ductile fracture in refined and T6 heat-treated specimens.     

Corrosion Resistance of MgO-C Based Refractory to Slag Containing Titania

The interaction between the slag containing titanium oxides (TiO2 of 2.0%-20.0%) and a MgO-C based refractory was investigated by immersion test. The relationship between TiO2 content in slag and corrosion rate of the refractory was studied. The microstructure and compositions of the corroded refractory were analyzed by SEM and X ray diffraction. The corrosion mechanism of MgO-C based refractory in the slag containing titanium was proposed,and the effects of TiO2 content, slag basicity (ωCaO/ωSiO2) and temperature in molten bath onthe corrosion rate of the refractory were obtained.     

稀土Y离子注入对形成不同类型氧化膜合金的高温抗氧化性能的影响

：研究了稀土Ｙ离子注入对ＦｅＣｒ,ＦｅＣｒＡｌ及ＮｉＣｒ合金高温抗氧化性能的影响。结果表明,对于主要形成Ｃｒ２Ｏ３膜的ＦｅＣｒ和ＮｉＣｒ合金,通过离子注入Ｙ可以明显提高其高温抗氧化性能,但对形成Ａｌ２Ｏ３膜的ＦｅＣｒＡｌ合金,离子注入对合金抗氧化性能没有影响,添加稀土Ｙ则使ＦｅＣｒＡｌ合金抗氧化性能大大提高。分析了氧化前、后氧化膜结构变化,认为早期形成的Ｙ２Ｏ３膜对高温氧化时金属离子的扩散有不同的影响     

The high temperature oxidation of Al-4.2 wt pct Mg alloy

The high temperature oxidation of Al-Mg alloys is characterized by the rapid formation of thick, micro-crystalline oxide films. The oxidation kinetics of an Al-4.2 wt pct Mg alloy under dry and moist 20 pct O₂/Ar have been measured, and oxide films grown on bulk specimens complementary to the weight gain curves have been characterized using electron optical techniques (TEM, SEM). Initial oxidation takes place by the nucleation and growth of primary crystalline oxides at the oxide/metal interface and by the formation of secondary oxides of MgO by the reduction of the original amorphous over-layer of γ-Al₂O₃ by Mg. Subsequent oxidation is dominated by the further nucleation and growth of primary oxides. The presence of water vapor in the oxidizing environment initially reduces oxidation rates through a modification of the mechanical properties of the amorphous overlayer but does not affect the overall oxidation mechanism. A microstructural model has been developed which describes oxidation of Al-Mg alloys in terms of fracture of the original air-formed film by primary MgO nucleation and growth and modification to this film by the presence of water vapor in the oxidizing environment. Formerly at Imperial College, London.