表面机械研磨处理工业纯锆的组织和拉伸性能研究

对退火态工业纯锆试样分别进行了5,15,30和45 min的表面机械研磨处理,利用光学显微镜和扫描电子显微镜观察了试样的微观组织,对其表层晶粒尺寸进行了X射线衍射分析、采用维氏显微硬度仪测量了沿层厚方向的硬度,并进行了室温拉伸性能测试。实验表明,经过表面机械研磨处理,在强烈塑性变形作用下试样表层晶粒尺寸能够细化到纳米尺度,而且随处理时间增加而进一步降低,经过45 min处理后试样表层晶粒尺寸可以达到25 nm左右;处理后在试样的次表层形成了一定深度的变形层,具有较高的孪晶密度,并且变形层厚度随处理时间延长而提高。试样表层形成的纳米结构使其显微硬度获得了显著提高,并随处理时间增加而进一步提高;沿层厚方向试样显微硬度逐渐降低,与微观组织的变化一致。拉伸试验表明,表面机械研磨能够使试样得到强化。随处理时间的增加,试样屈服强度和抗拉强度能够得到明显改善,而试样的延伸率则随处理时间的增加而降低。对经过45 min处理的试样,其屈服强度和抗拉强度分别为324和414 MPa,相对于原始试样分别提高了11.7%和8.7%,延伸率为23%,降低了30.9%,拉伸断口主要形貌特征为韧窝,处理层和中心层呈现不同的组织特征。     

表面纳米化316L不锈钢在酸性介质中腐蚀性能的研究

采用表面机械研磨处理(SMAT)在316L不锈钢上制备出纳米结构表层,研究表层纳米化组织的腐蚀性能. 结果表明:经过60 min SMAT后,样品表面形成了一定厚度的纳米表层.显微组织. 由晶粒尺寸为10～30 nm的双相组织(马氏体和奥氏体)组成. 表层腐蚀性能在c(H2SO4)=0.05 mol/L和c(Na2SO4)=0.25 mol/L构成的腐蚀介质中下降.     

Effect of mechanical attrition on microstructure and properties of electro-deposition coatings on NdFeB

Surface mechanical attrition treatment （SMAT） was developed to synthesize nanostructure coatings on alloy surface. The SMAT action was applied in the process of Ni and Cu electroplating coatings on NdFeB substrates in this paper. The role of mechanical attrition during barrel plating on the microstructure, mechanical and corrosion resistant properties of the coatings was exam- ined. The scanning electron microscopy （SEM） observation showed that the mechanical attrition could refine grain size, markedly smooth the coating surface and obviously decrease the number of pore in the coatings. The continuous collisions of glass balls onto the NdFeB samples could induce more beneficial nucleation defects on the coating, which was helpful for increasing nucleation sites and the nucleation rate. The mechanical attrition could also restrain the heterogeneous growth of the coating grain tips due to the abra- sive action of stainless steel balls. The Tafel polarization curve experimental results indicated that SMAT process could enhance the corrosion resistance of coatings on NdFeB. The scratching test revealed that the binding force between coating and NdFeB substrate could be improved dramatically with SMAT process.     

Characteristics of Mechanical Properties and Microstructure for 316L Austenitic Stainless Steel

 A comparative study on mechanical properties and microstructure of 316L austenitic stainless steel between solution treated specimen and hot rolled specimen was conducted. After a specimen was subjected to solution treatment at 1050 ℃ for 6 min, its mechanical properties were determined through tensile and hardness tests. Based on the true stress vs true strain and engineering stress vs engineering strain flow curves, the work hardening rate has been explored. The results show that the solution treated specimen has an excellent combination of strength and elongation, and that this steel is easy to work-hardening during deformation. Optical microscope, scanning electron microscope, transmission electron microscope and X-ray diffraction examinations were conducted, these reveal that twins in 316L austenitic stainless steel can be divided into suspended twin and transgranular twin which have different formation mechanisms in growth, and that the deformation induced martensite nucleated and grown in the shear band intersections can be observed, and that the fracture surfaces are mainly composed of dimples and exhibit a tough fracture character.     

温轧表面纳米晶化304不锈钢钢板的多尺度晶粒组织

采用表面机械研磨处理后进行温轧的工艺,制备超细晶粒结构的304不锈钢钢板;采用XRD、TEM分析表征材料的微观组织结构;测试材料的维氏硬度。试验结果表明,所获得的材料晶粒尺寸呈梯度分布,从表层的纳米晶层逐渐过渡为心部的微米晶层,其中微米晶层的体积分数约为40%;同时,此多尺度晶粒分布的304SS板由奥氏体和马氏体双相组成,并同样呈梯度分布,具体为马氏体的体积分数从表层到心部逐渐减少,而奥氏体则反之;所制备的钢板表层维氏硬度显著提高,与原始未处理的304SS相比提高了150%;硬度的大幅度提高源于晶粒细化和应变诱导马氏体相变;维氏硬度分布与微观组织变化一致,表明此样品实现了高强高延性的良好结合。     

表面处理对海洋工程用316L不锈钢耐点蚀性能的影响

316L不锈钢为常用的耐蚀合金材料,然而其在海洋大气环境服役时易遭受点腐蚀而发生失效。通过点腐蚀速率、临界点蚀温度、点蚀电位、极化曲线测试等评价方法,对经过不同表面处理(光亮退火、抛光、酸洗钝化)后的316L不锈钢的耐点蚀性能进行测试分析。结果表明,不同表面处理对316L不锈钢的临界点蚀温度影响不大,但会使点腐蚀速率、点蚀电位有所差异;在测试条件下,抛光及酸洗钝化均可有效提高316L不锈钢的耐点蚀性能,其中酸洗钝化态的耐点蚀性能最好,因此建议对海洋工程用316L不锈钢产品在使用前进行酸洗钝化处理。     

用铬和镍进行激光表面合金化对304L不锈钢耐腐蚀性能的影响

1 前言 激光表面合金化（LSA）和激光表面熔合（LSM）等激光表面处理技术在多种金属的表面调质处理中广泛使用，正在成为改善工程构件表面特性的有效工具。人们清楚地知道，这些技术可使钢产生独特的显微组织和成分特性，在许多情况下，可改进各种奥氏体不锈钢的硬度，提高其耐腐蚀性能。     

Effect of cerium content on microstructure and hydrogen storage performance of Ti24Cr17.5V50Fe8.5Cex（x=0-1.0） alloys

Effect of Ce addition on microstructure and hydrogen storage performance of Ti24Cr17.5V50Fe8.5Cex (x=0, 0.5at.%, 0.8at.% and 1.0at.%) alloys was studied by X-ray diffraction, scanning electron microscopy and P-C-isotherm measurements. The results indicated that Ce addition was a useful way to improve the flatness of the plateau and increase hydrogen storage capacity of Ti24Cr17.5V50Fe8.5 alloy. It was indicated that both homogenization of composition and increase of hydrogen diffusion coefficient were the main reasons for improving the hydrogen storage performance of Ti24Cr17.5V50Fe8.5Cex alloys.     

Corrosion behavior of extrusion,under-aged,peaked-aged and over-aged WE93 alloys in Na HSO_3 solutions

The corrosion behaviors of extrusion, under-aged, peaked-aged and over-aged WE93 alloys in Na HSO3 solutions were investigated by optical microscopy（OM）, scanning electron microscopy（SEM） and X-ray diffraction（XRD）.The weight loss rates, corrosion morphologies and polarization curves were analyzed.The peak-aged specimen in Na HSO3 salt spray had the highest corrosion rate of 0.9787 mg/cm2/d, while extrusion specimen led to the lowest of 0.2184 mg/cm2/d.The specimens could be arranged in decreasing order of corrosion rates： extrusion 〈under-aged〈over-aged〈peak-aged. Polarization curves also gave effective evaluation of corrosion rates in agreement. The NaHSO3 played a great role in the corrosion behaviors of WE93 alloys. The main reasons were that HSO3- developed a reaction： O2＋2HSO3 ＋2e→2HSO42→2H＋＋2SO42- to generate H＋, accelerating the process of corrosion reaction. SO4 2- stimulated corrosion and led to an autocatalytic type of reaction： MgZ＋＋SO4^2-＋7H2O→MgSO4-7H2O. XRD characterized that Mg（OH）2 and MgSO4·7H2O were the main corrosion products.     

制备工艺对粉末冶金FeCrNi中熵合金耐腐蚀性能的影响

分别采用包套热挤压和热压烧结法制备FeCrNi中熵合金,研究制备工艺对合金组织结构及耐蚀性能的影响。结果表明：采用热挤压工艺制备的FeCrNi中熵合金平均晶粒尺寸为13μm,且存在粗大的退火孪晶,而热压烧结工艺制备的FeCrNi中熵合金晶粒组织更细小,平均晶粒尺寸为6μm。在0.5mol/L H₂SO₄+2×10^-6 mol/L HF溶液中,热压烧结FeCrNi中熵合金表现出更好的耐蚀性,即更高的击穿电位(0.979V)、更低的腐蚀电流密度(7.68×10^-6 A/cm²)以及更宽的钝化区ΔE(1.011 V)。热挤压FeCrNi中熵合金钝化膜中Cr元素主要以Cr(OH)₃形式存在,而热压烧结FeCrNi中熵合金钝化膜中Cr元素主要以Cr₂O₃形式存在。这是因为热压烧结FeCrNi中熵合金的细晶组织具有高密度晶界,能够为Cr提供更多扩散通道,从而促进钝化膜中Cr₂O₃的...     

表面机械研磨工业纯钛表面纳米化研究

表面机械研磨处理可以使工业纯钛形成纳米表面层, 通过扫描电镜、透射电镜和高分辨电镜观察SMAT处理后的工业纯钛表层组织, 并研究了工业纯钛表面纳米化机制. 工业纯钛表面纳米化机制为: 孪晶的形成和孪晶的交割使得原始晶粒尺寸减小, 同时使晶格取向发生改变, 有利于位错滑移; 孪晶通过自身交割, 以及位错密度增加及其相互作用, 形成了细小的孪晶与胞状组织; 胞状组织转变为多边形亚晶; 亚晶不断吸收位错形成大角度晶界, 亚晶以及取向不同的细小孪晶逐渐转变为随机取向的纳米晶.     

316L不锈钢换热器的失效原因分析

利用化学法、金相法、SEM和EDX等方法,分析了苯酚中间再沸器316L不锈钢换热器管束和筒体失效材料的化学成分、显微组织、夹杂物水平、腐蚀产物的成分和裂纹形貌等.结果表明316L不锈钢的化学成分、显微组织和夹杂物都符合标准,换热器管束和筒体失效的主要原因是Cl-诱导的应力腐蚀开裂,此外,苯酚在裂纹处的结晶与溶解加速了应力腐蚀裂纹的扩展.针对上述应力腐蚀问题提出了相应的改进措施.     

冷加工对316L不锈钢力学行为和组织的影响

采用室温拉伸及硬度测试研究了不同的冷变形量对316L不锈钢室温力学性能及硬度的影响,并通过OM、TEM对冷变形后组织结构的观察,分析讨论了不同变形后力学性能及硬度的变化机制.结果表明,冷变形使材料的强度和硬度得到大幅度提高,但塑性有所降低.冷变形量为25％时,钢的屈服强度可达到745 MPa,同时伸长率达到19.3％.随冷变形量的不同,该钢加工硬化能力不同.变形量低于2.5％时,强度、硬度增加的速度较快,而变形量高于约2.5％后,强度、硬度增加的速度却相对较小,其原因是变形机制不同.另外,冷变形后钢的屈服强度与硬度有着相似的变化规律,由此提出了由冷变形后硬度变化预测冷变形后拉伸屈服强度的方程.     

热处理工艺对12%Cr铁素体不锈钢组织性能的影响

以12%Cr铁素体不锈钢为研究对象,研究了不同退火方式、退火工艺对12%Cr铁素体不锈钢热轧板和冷轧板组织、力学性能、耐腐蚀性能、成形性能的影响。结果显示,12%Cr铁素体不锈钢高温下存在铁素体—奥氏体相变过程,在双相区退火快冷后有马氏体组织生成。通过在热退过程中引入奥氏体相变和马氏体相变,可以显著细化最终产品晶粒,提高最终冷轧产品的强度、硬度,同时保持材料耐腐蚀性能不变。该工艺生产的产品可以适用于高强度的应用场合,打破了传统12%Cr铁素体不锈钢热轧后只能采用罩式炉退火的束缚,针对产品的最终用途可以采用不同的退火方式和退火工艺进行生产。     

铜对19Cr-1.6Mo铁素体不锈钢力学性能和腐蚀行为的影响

 采用力学性能测试、时效处理、电化学测试、显微硬度以及TEM微观分析等分析手段,研究了19Cr-1.6Mo和19Cr-1.6Mo-0.5Cu两种超纯铁素体不锈钢的力学性能和在3.5%NaCl腐蚀介质中的耐腐蚀性能。试验结果表明：合金元素铜的添加,提高了试验用钢的强度,同时降低了Δr值;随着时效时间的增加,铜析出相尺寸在不断的增加且均匀分布,基体的显微硬度由HV148增加到HV162;合金元素铜的添加降低了试验用钢在氯离子溶液下的耐点蚀能力,尤其是随着时效时间的增加,点蚀电位值由390mV降低到290mV,耐点蚀能力呈明显的下降趋势。     

氮对316LN奥氏体不锈钢力学性能和耐蚀性的影响

试验用316LN钢(/%:0.015C、0.65Si、0.90Mn、17.3Cr、12.8 Ni、2.6Mo、0.018~0.200N)由50 kg真空感应炉冶炼,破真空后加入氮化铬铁,铸锭锻成Φ20 mm棒材和热轧成4 mm板材,并分别经1 100℃30 min和10min水淬固溶处理。研究结果表明,316LN不锈钢每增加0.010%的氮,抗拉强度提高9 MPa,屈服强度提高7 MPa;伸长率降低0.55%,氮含量对断面收缩率没有影响,约保持在72.5%;氮强烈提高316LN不锈钢的耐点腐蚀性能,每增加0.010%的氮,其点蚀击穿电位提高7 mV;添加适宜的氮(0.079%N),可以改善316LN不锈钢的耐晶间腐蚀性能,过高的氮含量(超过0.120%N)对晶间腐蚀性能有害。     

热处理工艺对30MnSi PC钢棒力学性能的影响

针对30MnSi 预应力混凝土用钢棒(简称PC钢棒)在实际生产中抗延迟断裂性能差、力学性能不稳、屈强比高等问题,从生产PC钢棒的技术关键热处理制度入手, 通过调质处理得到回火屈(索)氏体组织,分别绘出了淬火温度、回火温度与抗拉强度、伸长率、屈强比的关系曲线.系统地研究了热处理工艺参数对钢棒的组织及强韧性的影响规律并进行了理论分析.摸索出了生产30MnSi PC钢棒的合理工艺制度:当加热时间一定时,淬火温度920～960 ℃,回火温度控制在390～430 ℃时,能获得较好的综合力学性能.     

磁场处理对微合金钢抗腐蚀性能的影响

以于微合金高强度结构钢,抗腐蚀性能非常重要,前人的研究成果主要集中在应力腐蚀,氢致裂纹腐蚀和疲劳腐蚀等方面,关于磁场处理后微合金结构钢抗腐蚀性能的研究未见报道,在微合金钢由奥氏体向铁素转变的过程中施加稳恒磁场,将导致其室温组织发生变化,而组织的改变必然对微合金钢的抗腐蚀性能产生影响,作主要研究了磁场处理后试样的失重量和腐蚀率的变化规律,并提出了斯特方程的修正表达式。