TZM合金电化学腐蚀行为研究

采用粉末冶金和轧制工艺制备出TZM合金和稀土镧掺杂的La-TZM合金,通过动电位极化研究合金电化学腐蚀行为,扫描电子显微镜(SEM)观察、能谱定量(EDS)分析表征腐蚀产物显微结构特征。保持Cl-浓度不变分别探讨合金在中性、酸性、碱性介质中耐侵蚀能力。结果表明,TZM合金在中性和碱性介质中抗腐蚀性能优于La-TZM合金,而在酸性介质中La-TZM合金抗腐蚀性能优于TZM合金,两类合金抗腐蚀性均表现为酸性介质强于中性介质,碱性介质最弱。Cl-有效破坏腐蚀表面形成的钝化膜,OH-和Cl-双重侵蚀促使两类合金晶间腐蚀加剧、粉末冶金制备的TZM合金及La-TZM合金对酸性介质具有良好的耐蚀性。     

TZM合金在酸、碱腐蚀介质中的腐蚀行为研究

对TZM、掺杂La-TZM合金进行酸性和碱性介质腐蚀试验,设计腐蚀周期分别为10、30、50、70 d 4个阶段。通过对2种TZM和掺杂La-TZM合金在2种腐蚀介质中不同腐蚀周期的质量损失、失重速度、平均腐蚀率以及腐蚀形貌的研究与比较,分析TZM合金在2种介质中的腐蚀机理,以及掺杂La对于TZM合金的耐酸、碱腐蚀性能的影响。研究表明TZM合金在酸性介质中主要发生电池反应,阳极金属溶解,阴极析氢;腐蚀在金属表面缺陷、杂质富集、晶界处以及位错处优先进行,并且表面存在划痕处的小于0.00254 mm的窄缝处发生缝隙腐蚀。TZM合金在碱性介质中几乎不发生腐蚀;掺杂稀土元素镧可以略微提升TZM合金的耐蚀性,但提升效果不显著。     

掺杂稀土元素镧对TZM合金板材再结晶行为的影响

采用粉末冶金和轧制工艺分别制备TZM合金和掺杂稀土元素镧的La-TZM合金板材,通过对其在1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600℃退火后样品的金相组织、力学性能进行分析与对比,研究掺杂稀土元素镧对TZM合金再结晶温度的影响。研究表明,TZM合金的开始再结晶温度为1200℃左右,La-TZM合金的开始再结晶温度约为1300℃。La2O3在TZM合金的晶界处形成细小的第二相,阻碍了晶界的迁移,提高了TZM合金板材的再结晶温度。     

La2O3对TZM合金再结晶温度的影响

采用粉末冶金和轧制工艺制备TZM合金和掺镧TZM合金,通过对其分别在1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600 ℃退火后样品的显微组织进行研究与对比,分析La₂O₃对TZM合金再结晶温度的影响机理。研究表明,TZM合金的再结晶温度为1100 ℃左右,La-TZM合金的再结晶温度为1200 ℃,La₂O₃在TZM合金的晶界处形成细小的第二相,阻碍了晶界的迁移,可提高TZM合金的再结晶温度,同时可提高晶界第二相的形核概率,且可细化晶粒。     

La-TZM合金板材制备及其氧化行为

采用粉末冶金法,在TZM合金的基础上,固-液掺杂稀土元素La,且以有机碳源硬脂酸替代传统的石墨粉引入C元素,经混料、压制成形、高温烧结、热轧、温轧、冷轧等工艺制备La-TZM合金板材。将La-TZM合金板材分别在300、450、600、800、1000℃进行高温氧化实验,通过质量损失率、差热分析等实验方法研究其氧化行为。研究表明:La-TZM合金板材的抗拉强度为1361.74 MPa,伸长率为8.81%,较传统的TZM合金均有显著提高。La-TZM合金板材纤维组织细长,组织致密;第二相细小且分布均匀。其细小的氧化镧及第二相颗粒钉扎在晶界,生成的氧化物会在基体表面形成致密氧化物覆盖层,可以有效地阻碍氧向基体的侵入,表面不易氧化,从而使TZM合金的抗氧化性能提高,扩展了TZM合金的使用温度范围。     

掺镧TZM合金板材断口形貌和组织分析

采用粉末冶金和轧制工艺制备不同掺镧方式的La-TZM合金,运用金相法、SEM和力学性能测试分别对其组织和性能进行研究,探讨La2O3和La(NO3)3两种掺镧方式对TZM合金力学强度及延伸率的影响机理。研究表明:La2O3-TZM合金抗拉强度为1057 MPa,延伸率为8.2%;La(NO3)3-TZM合金的抗拉强度为1202 MPa,延伸率为7.0%。La(NO3)3掺杂使合金组织内形成更加细小均匀的第二相,其断裂面为准解理断口,显著提高了TZM合金的强度,但对TZM合金的延伸率有一定的影响。     

合金元素对球墨铸铁冲蚀腐蚀磨损特性的影响

研究了添加Cr、Ni、Mo合金元素的球墨铸铁，分别以90°和45°冲击角度在酸性、中性和碱性石英砂介质中的冲蚀腐蚀磨损特性。结果表明：球墨铸铁的冲蚀腐蚀磨损耐磨性随合金元素的加入而增加，并且随介质pH值和冲击角度的增加而增加。球墨铸铁冲蚀腐蚀磨损的机理，在酸性介质中是以粒子显微切削和腐蚀共同作用为主，而在中性和碱性介质中是以粒子显微切削为主，腐蚀的作用很弱。     

非晶态Ni-Sn-P合金的研究

用化学沉积法获得的Ni-Sn-P非晶态合金层的耐蚀性,在某些介质中优于Ni及Ni-P合金;在碱性及强氧化性介质中其耐蚀性优于Ni-P合金;在含有Cl~-的介质中,未发现该合金产生点蚀。     

硅对球墨铸铁冲蚀腐蚀磨损耐磨性的影响

研究不同含硅量的球墨铸铁分别以90°和45°冲击角度在酸性、中性和碱性石英砂介质中的冲蚀腐蚀磨损特性.结果表明:球墨铸铁的冲蚀腐蚀磨损耐磨性随含硅量和冲击角度的增加而增加,在介质pH值为7时最高.球墨铸铁冲蚀腐蚀磨损机理的研究表明,在酸性介质中是粒子显微切削和腐蚀共同作用为主,而在中性和碱性介质中是以粒子显微切削为主,腐蚀的作用较弱.     

Ni-Ta-Sn非晶合金的耐腐蚀性能

用单辊甩带方法制备了Ni-Ta-Sn非晶合金薄带,用失重法和室温动电位极化法研究了该薄带在酸、碱、盐等腐蚀介质中的腐蚀行为,并与典型Zr-Ti-Cu-Ni-Be非晶合金以及1Cr18Ni9Ti不锈钢进行了对比.结果表明,Ni-Ta-Sn非晶合金比Zr-Ti-Cu-Ni-Be具有更低的腐蚀速率,且抗腐蚀性能远远优于1Cr18Ni9Ti不锈钢.     

普通凝固与快速凝固ZK60合金的耐蚀性能研究

采用常规凝固、快速凝固结合往复挤压及正挤压制备了As-cast ZK60和RE-4-EX-RSZK60合金,研究了其组织与耐蚀性能。结果表明,RE-4-EX-RSZK60合金组织细小、均匀,由α-Mg和Mg Zn2相构成,晶内和晶界弥散分布着细小的第二相颗粒。在3%Na Cl溶液中,酸性环境下腐蚀速度最快,碱性最低,而中性介于二者之间。中性环境,Na Cl溶液浓度越高,腐蚀速度越快。极化曲线表明RE-4-EX-RSZK60合金更耐腐蚀,腐蚀电位高而腐蚀电流密度小。     

非晶态Ni-Sn-P合金的腐蚀行为

研究了Ni-Sn-P非晶态合金在若干酸中的腐蚀行为。结果表明Ni-Sn-P非晶态合金在这些介质中的耐蚀性优于Ni-P非晶态合金。该合金在含有Cl~-介质中未发现存在点蚀。     

热挤压LAZ532-x(RE、Cu、Sn)镁锂合金的耐蚀性能研究

通过真空感应熔炼+热挤压法制备了LAZ532-x(RE、Cu、Sn)镁锂合金。采用失重法和极化曲线法测试了这三种合金在酸性及碱性溶液中的耐蚀性能。结果表明:在相同试验条件下,LAZ532-2Cu合金的自腐蚀电位最低,耐腐蚀性能最差,LAZ532-Sn合金的耐腐蚀性较好,LAZ532-2RE的耐腐蚀性最好。三种合金在酸性溶液中都发生了大面积的均匀腐蚀和点蚀,而在碱性溶液中合金表面只发生了轻微均匀腐蚀。     

钼基掺杂合金的研究现状

合金化是改善钼性能的主要途径。本文对固溶强化类、弥散强化类及K泡强化类钼合金进行了综合评述,重点从制备方法、形貌组织、强化机理以及力学性能这几个方面,对TZM合金、Mo-Re合金、La2O3掺杂钼合金、Al2O3掺杂钼合金以及Si-Al-K掺杂钼合金这几类合金的研究现状进行了分析。根据钼合金抗氧化性能差和耐磨性能差这两个缺点,提出了研制抗氧化涂层和硬质相是未来钼合金发展的两个重要方向。     

掺镧方式对La-TZM合金性能的影响

采用粉末冶金法在TZM合金的基础上,分别进行固-固掺杂稀土La2O3,固-液掺杂La(NO3)3,经烧结、热轧、温轧、冷轧后得到不同掺杂方式的La-TZM合金板材。用SEM观察粉末形貌、烧结坯组织及板材断口形貌,用粒度分布、EDS分别对合金粉末粒度及合金成分进行分析。结果表明:固-液掺杂La(NO3)3比固-固掺杂稀土La2O3的La-TZM合金板材第二相分布更为均匀、细小;晶粒尺寸较小;且固-液掺杂La(NO3)3合金的抗拉强度比固-固掺杂稀土La2O3也有显著提高,使其提高了10.9%。     

Cu含量对Ti-8Si系合金抗腐蚀性能的影响

采用高能球磨-冷压成型-真空烧结工艺制备了Ti-8Si、Ti-7.6Si-5Cu、Ti-7.2Si-10Cu和Ti-6.4Si-20Cu四种合金并研究了其在HCl溶液中的抗腐蚀性能。采用扫描电镜(SEM)及配备的能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对Ti-8Si合金腐蚀前后的表面形貌、横截面形貌和物相组成进行了分析。结果表明:四种合金主要含有Ti、Ti_5Si_3和Ti_5Si_4相,添加Cu元素的合金出现Cu_3Si、Cu Si Ti和Cu_xTi_y等相。Ti-7.6Si-5Cu合金的显气孔率仅为0.14%,腐蚀失重仅为0.5mg/cm~2(腐蚀深度约为8μm),合金致密度和抗腐蚀性能明显优于其他三种合金。适量的Cu元素有利于提高Ti-8Si合金的致密度,阻碍Cl~-的侵蚀作用,提高了该合金的抗腐蚀性能。     

奥氏体304不锈钢及焊缝在氯化物溶液中应力腐蚀开裂行为及机理研究

<正> 本文用慢应变速率实验(SSRT)技术,研究固溶态和敏化态的304不锈钢基材和焊缝在两种环境:a)酸性介质(HCl引起的应力腐蚀);b)中性介质(Cl~-引起的应力腐蚀)中,其发生应力腐蚀开裂(SCC)的可能性、严重程度、影响因素作用规律和过程机理,获得出许多有科学意义的数据。主要试验结果如下:     

合金粉制备工艺对TZM棒材组织性能的影响

研究了合金粉制备工艺对TZM棒材组织性能的影响。通过合理的制备工艺研制出了氧含量低于0.03%,且力学性能优于美国ASTM标准的TZM合金棒材。     

铝-空气电池中合金阳极的腐蚀性能研究

研制了含有少量Zn、Bi、Te、In、Gu、Pb和Ti之中单个元素或多种元素的铝合金,它们有可能用于碱性铝-空气电池中作为燃料来使用.合金化元素含量<1%的二元合金,在50℃的4MKOH溶液中显示出的腐蚀速率比纯铝在同样介质中的腐蚀速率要高.添加两种或更多种合金化元素时,在开路中的腐蚀速率急剧降低到比纯铝的还低很多.已确认一些含Ga、In、Ti和P的铝合金有希望作为高性能的燃料.已发现压力加工(冷加工)对腐蚀速率几乎没有可再现的影响,但是Al-O.5%Ga合金除外,这个合金在最小加工量为50%的冷加工后可显示出不同的腐蚀速率.腐蚀速率数据还表明,含很少量的合金化元素就足以能提高合金的抗腐蚀性能,而含量超过临界值后,几乎不改善合金的抗腐蚀性能.     

Ti32Mo—TiC合金耐蚀性能研究

本文讨论了TiC含量、腐蚀介质温度及浓度对粉末冶金Ti32Mo-TiC合金耐蚀性能的影响。所用原料为工业纯钼粉、氢化钛粉和碳化钛粉。将粉末按一定配比初混之后倒入球磨筒,充Ar保护混料20h,成形之后,在1450℃下真空烧结2h。车加工成柱状试样,用恒温水浴锅控制腐蚀介质温度,测定了不同条件下的腐蚀性能,结果表明:Ti32Mo-TiC合金是一种耐还原性酸腐蚀性能较好的合金。在Ti32Mo中添加TiC后,合金的耐蚀性能随TiC含量的增加而降低,在20%HCl中于30℃下,含15%(wt)TiC的合金腐蚀速率为7.53×10~(-3)mm/a,而含30%TiC时合金的腐蚀速率为1.48×10~(-2)mm/a。合金的耐蚀性能随腐蚀介质温度和浓度的提高而降低,但仍属耐蚀合金。