表面纳米化技术对金属材料性能影响

综述了表面纳米化技术的原理和发展历程,介绍了表面纳米化技术对金属材料的疲劳性能和耐蚀性的影响,阐述和总结了在该领域中各研究者的观点。认为表面纳米层中晶粒细化及残余应力对材料性能的影响起到重要作用,超声冲击表面纳米化技术会在医用植入材料领域得到良好应用。     

表层纳米化对钛合金电化学腐蚀影响的研究进展

表层纳米化处理可以改变材料表层的组织结构,提高材料的表面性能,而钛合金综合性能优异,有着广泛的应用,可以通过表层纳米化技术在钛合金表层制备出一定厚度的纳米层,进一步提升钛合金的耐腐蚀性能.本文介绍了表层纳米化技术和钛合金表层纳米化的作用机理,并综述了目前国内外表层纳米化对钛合金电化学腐蚀影响的研究进展,重点阐述了表层纳...     

表面纳米化低碳钢电化学行为尺寸效应

利用超声喷丸技术制备了表面纳米化低碳钢.结构分析表明,最表层低碳钢的晶粒尺 度在20nm左右,随着向基体方向靠近,纳米层晶粒尺度逐渐增加.对纳米低碳钢在0.05 mol /L H2SO4+0.05 mol/L Na2SO4腐蚀介质中腐蚀速度测试结果表明,纳米化后低碳钢 的腐蚀增加; 纳米低碳钢的电化学腐蚀行为存在尺寸效应.在晶粒尺度小于35 nm时,纳米 低碳钢的电化学腐蚀速度随晶粒尺度的增加而降低,当晶粒尺度高于35 nm后,晶粒尺寸对 腐蚀速度影响不大.纳米化后低碳钢的阳极反应历程不变,阳极交换电流密度提高;而阴极 反应历程改变,析氢反应容易,并由电化学步骤控制转变为由扩散步骤控制.纳米化后低碳 钢阴阳极反应同时得到促进,腐蚀速度增加.     

表面纳米化Cu-10％Ni合金在硫酸钠溶液中的腐蚀行为

采用表面机械研磨处理(Surface Mechanical Attrition Treatment,SMAT)技术实现了Cu-10％Ni的表面纳米化.采用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(SEM)、能量色散谱(EDS)等研究了表面纳米化Cu-10％Ni合金在酸性硫酸钠溶液(0.05 mol/LNa2S04+ 0.05 mol/LH2SO4)的电化学腐蚀行为.结果表明:原始Cu-10％Ni合金和表面纳米化合金在腐蚀介质中的极化曲线均有钝化现象产生;但表面纳米化处理之后的合金的耐蚀性下降了,腐蚀速率加快了;且合金的腐蚀性能随着表面纳米化时间的延长逐渐降低.     

金属材料表面纳米化对腐蚀性能的影响

本文主要介绍了纳米材料的特性,表面纳米化机理,并根据已有的研究结果分别从应力腐蚀和电化学腐蚀方面综述了表面纳米化对腐蚀性能的影响.     

表面纳米化对X80管线钢应力腐蚀开裂行为的影响

通过超声表面滚压(ultrasonic surface rolling processing,USRP)方法对X80管线钢进行表面纳米化处理,利用金相显微镜和透射电镜对材料表面的微观组织进行了分析.采用慢应变速率拉伸试验(SSRT)和扫描电镜观察研究USRP对X80管线钢在NS4溶液中的应力腐蚀行为.结果表明,USRP处理使X80管线钢表层晶粒细化至纳米量级,X80管线钢随着外加电位的负移,断裂时间、断面收缩率、应变量都明显缩短,X80管线钢的SCC敏感性增加,应力腐蚀断口呈穿晶准解理特征,表面纳米化延长了X80管线钢的断裂时间,增加了应力腐蚀抗力.     

金属材料表面纳米化的研究现状

概述金属材料表面纳米化研究的现状,包括表面纳米化的基本原理、制备方法、结构特征和功能特性,并对表面纳米化研究的发展进行展望。     

金属材料表面纳米化研究现状

金属材料的表面纳米化处理是近几年表面强化方法研究的热点之一。这种技术将纳米晶体材料的优异性能与传统工程金属材料相结合,在工业应用上具有广阔的应用前景。通过对表面纳米化的基本原理、制备方法、结构特征和功能特性的综述,提出要实现这种新技术的工业应用需要解决的问题,如影响因素,表面纳米化形成动力学等。     

金属材料表面自纳米化研究进展

介绍了表面自纳米化技术,综述了国内外金属材料表面自纳米化的研究现状.金属材料的表面自纳米化处理可以改善其综合机械性能,并能不同程度地影响其耐蚀性、耐磨性以及稳定性.最后提出了表面自纳米化技术研究需要解决的问题.     

表面纳米化对渗锌过程的影响

热扩散渗锌过程是一种固态扩散反应,反应时间长、速度慢。表面纳米化技术作为一项新的表面处理技术应用于热扩散渗锌,可以降低渗锌温度和缩短渗锌周期。对表面纳米化处理以及添加剂对渗层厚度、保温时间、保温温度的影响进行了探索性试验。试验表明纳米化层对于扩散更加敏感,时间的影响对于纳米化层并不显著。同时结合其它渗剂的使用,表面纳米层对渗层的改善作用又有所提高,温度越高,渗层厚度增加越明显。     

金属局部腐蚀研究中的空间分辨电化学技术

微米空间分辨度的电化学方法,主要包括多种扫描微电极技术,并用于研究金属表面和金属／溶液界面电化学不均一及局部腐破坏过程,结果表明,这些空间分辨电化学方法的发展及应用,使得人们对金属表面和金属／溶液界面电化学不均一性,特别是金属局部腐蚀发生,发展过程机理的认识得以深化。     

微晶化对高温合金K38G在CO气氛中腐蚀的影响

研究了高温合金Ｋ３８Ｇ在８５０－１０００℃下ＣＯ气氛中的腐蚀以及微晶化对高温合金Ｋ３８Ｇ在ＣＯ气氛中腐蚀的影响。结果表明：铸态Ｋ３８Ｇ合金在ＣＯ气氛中表面形成Ｃｒ２Ｏ３，ＴｉＯ２和Ｃｒ７Ｃ３，合金发生严重的内腐蚀，腐蚀动力不基本符合抛物线规律；     

6种不锈钢的化学和电化学腐蚀行为

采用化学和电化学加速腐蚀试验方法对６种不锈钢的耐点蚀和缝隙腐蚀性能进行了评价。结果表明：两种评价方法之间具有良好的相关性;６种不锈钢按照点蚀和缝隙腐蚀抗力由大到小的顺序排列为３＾＃〉１＾＃〉６＾＃〉２＾＃〉４＾＃〉５＾＃,详细描述了６种不锈钢各自的腐蚀行为特征。     

纳米化对Cu-20Zr合金腐蚀行为的改善

利用磁控溅射技术制备纳米晶Cu-20Zr(mass%)薄膜,用动电位极化法、电化学阻抗法对比研究了溅射Cu-20Zr纳米晶薄膜与铸态Cu-20Zr合金在0.1 mol/L HCl溶液中的耐蚀特性差异.腐蚀后样品的表面形貌及电化学分析表明,纳米化改善了Cu-Zr合金的耐蚀性能.在Zr优先溶解时,纳米晶薄膜中Zr的低活性和表面形成的富Cu层以及Cu、Zr同时溶解时腐蚀产物膜的形成是提高纳米晶Cu-20Zr在HCl水溶液中耐蚀性的重要原因.     

利用随机方法研究纳米化对纯锌点蚀行为的影响

选择柠檬酸型镀液,用脉冲电镀法成功制备纳米锌镀层;并用电化学法和随机法等研究纳米化对纯锌点蚀行为的影响.结果表明：纳米锌和铸态锌的点蚀击破电位均服从正态分布;纳米化增加了纯锌点蚀击破电位对电位扫描速度的敏感性,使纯锌的点蚀产生类型由B1（parallel）型转为B2（series）型,并能抑制纯锌的点蚀生长.     

纳米化对K38G合金900℃涂盐热腐蚀行为的影响

通过磁控溅射方法在K38G合金上沉积了一层与其同成分的纳米晶涂层。研究了铸态肥8G合金及其纳米晶涂层在900℃的涂盐(盐的成分为75％Na2SO4 25％K2SO4)热腐蚀行为。结果表明：当涂薄盐膜时(0．8mg／cm^2)，纳米晶涂层表面生成一层连续的Al2O3膜，消除了内硫化；当涂厚盐膜时(3mg／cm^2)，纳米晶涂层表面氧化产物为Al2O3、Cr2O3和TiO2混合氧化物，虽然没有消除内硫化，但纳米晶涂层仍然提高了合金的抗热腐蚀性能。并讨论了纳米晶涂层的抗热腐蚀机理。     

锌酸盐对Zn在KOH溶液中腐蚀及电化学行为的影响

用电化学方法研究了锌酸盐对Zn在KOH溶液中腐蚀及电化学行为的影响,提出了K2Zn(OH)4在高浓度时对析氢反应的促进机制,并对观察到的实验现象进行了讨论     

Fe-20Cr溅射纳米涂层的腐蚀电化学性能研究

利用电化学方法与表面分析技术，考察了平面磁控溅射Fe—20Cr纳米涂层的腐蚀电化学性能及耐蚀机制．研究表明，尽管溅射纳米涂层钝化膜的溶解速度高于铸态合金，但其钝化趋势较强，即使在含有0．5mo1／L NaCl的H2SO4溶液中仍能自钝化，而此时铸态合金的钝化趋势非常微弱；纳米涂层的耐点蚀能力也远优于铸态合金；晶粒细化以及铬元素分布均匀性是决定溅射纳米涂层耐点蚀能力的关键因素．     

16MnR钢焊接接头表面纳米化及接头抗H2S应力腐蚀性能

采用超音速微粒轰击(Supersonic Particles Bombarding)技术对16MnR低合金钢焊接接头表面进行处理，利用金相显微镜和透射电镜对材料表面的微观组织进行分析。结果表明，经超音速微粒轰击处理可以使样品表层晶粒细化至纳米量级，表层晶粒尺寸平均为12．6nm，而且表层组织得到均一化。实验证实抗H2S应力腐蚀性能得到显提高。