2A14铝合金混合表面纳米化对电化学腐蚀行为的影响

采用超音速微粒轰击(SFPB)和表面机械滚压处理(SMRT)相结合的混合表面纳米化方法,在2A14铝合金上制备出梯度纳米结构(GNS)表层,对比研究了原始样品和常温空气及低温液氮环境下混合表面纳米化样品在3.5%Na Cl水溶液中的电化学腐蚀行为.结果表明:经混合表面纳米化处理后,2A14铝合金晶粒尺寸由最表层约30 nm逐渐增大到基体的原始尺寸,塑性变形层厚度约130 mm,表面粗糙度R_a约为0.6 mm,表面微小裂纹消失.与原始样品相比,经过SFPB处理的样品耐点蚀能力没有得到提高,混合表面纳米化样品的耐点蚀能力得到提高,其中常温空气环境下样品的自腐蚀电位和点蚀击破电位分别由-1.01228和-0.29666 V升高到-0.67445和0.026760 V,耐点蚀能力最强.分析表明,表层晶粒尺寸纳米化、晶界显著增多、残余压应力以及表面粗糙度的改善有利于提高样品的耐点蚀性能.     

焊前混合表面纳米化对2A14铝合金搅拌摩擦焊接头微观组织和力学性能的影响

采用超音速微粒轰击(SFPB)和表面机械滚压处理(SMRT)相结合的混合表面纳米化(HSNC)方法在2A14铝合金表面制备出梯度纳米结构(GNS)表层,之后进行了搅拌摩擦焊(FSW)。利用OM、SEM和TEM对比研究了HSNC样品和原始样品FSW焊缝的微观组织和断裂形貌。结果表明,GNS表层以类似"S"线复杂形式分布在HSNC样品的热机影响区(TMAZ)和焊核区(NZ)中,形成了纳米层区(NLZ);原始样品显微硬度最低处和断裂位置均发生在前进侧的TMAZ,HSNC样品显微硬度最低处和断裂位置均发生在NZ;HSNC样品的抗拉强度比原始样品提高了6.4%,延伸率比原始样品提高了14.1%,两者的断裂方式均为韧性断裂,但原始样品断口形貌为非等轴韧窝和撕裂韧窝,HSNC样品断口形貌为等轴韧窝。分析表明,由于纳米晶的优异性能,NLZ在提高焊缝强度的同时提高了塑性变形能力。     

7075-T651铝合金表面纳米化处理及其强化机理

通过表面机械滚压处理(SMRT)方法实现了7075-T651铝合金表面的纳米化。电子背散射衍射(EBSD)研究表明,SMRT后的试样表层形成了梯度纳米层:表层纳米晶粒层厚度约为50μm,平均晶粒尺寸约为200 nm;亚表层变形晶粒层厚度约为450μm,平均晶粒尺寸约为2μm,母材呈现出典型的轧制晶粒特征,平均晶粒尺寸约为5μm。拉伸试验结果表明,SMRT后试样的强度得到了显著提高,塑韧性也没有明显下降。通过SMRT在材料的表层引入了梯度纳米结构,这种特殊结构具有较为优秀的强度和塑性的匹配,是力学性能提升的主要原因。     

机械滚压对304L不锈钢组织和性能的影响

采用表面机械滚压处理(SMRT)方法,分别在室温空气中和液氮中对304L不锈钢进行处理,制备出了纳米晶表层.用OM,SEM,XRD和TEM对试样组织结构的演变进行了分析;通过测定试样表层到内部的硬度研究了SMRT对试样硬度的影响.结果表明,试样表层形成了晶粒取向各异的纳米晶组织,晶粒尺寸与处理环境和处理次数有关.SMRT还使试样内部产生了大量的机械孪晶和内晶界,使试样发生了显著的马氏体相变.硬度显著提高并随距试样表面的距离的增加减小.SMRT与传统的表面纳米化方法相比,可以在不同的温度和介质环境下对试样进行表面纳米化,并能形成较厚的硬化层,而且工业化前景较好.     

AZ31B镁合金表面纳米化处理后的显微结构特征

利用表面机械研磨技术(SMAT)在AZ31B镁合金表面施加剧烈塑性变形,获得纳米晶组织的细化表层, 利用光学显微镜、X射线衍射仪和透射电子显微镜研究由表层到心部的组织结构变化特征.结果表明:经过SMAT处理后,样品表层的晶粒尺寸大约为50nm:靠近基体的区域(大约距表面40 μm),晶粒尺寸增加到约200nm.表而纳米化是通过孪晶分割和动态再结晶的共同作用实现的.硬度试验表明,SMAT后AZ31B镁合金样品表层的硬度显著提高,其原因可归结为两个主要的因素,即晶粒细化和加工硬化.     

具有均匀和双峰晶粒尺寸分布的电沉积镍的腐蚀行为（英文）

研究具有均匀和双峰晶粒分布电沉积镍的腐蚀行为。利用SEM、EBSD、TEM和XRD研究样品的显微组织,利用动电位测试法和电化学阻抗谱研究样品的腐蚀行为。结果表明:电沉积纳米晶镍具有(100)和(111)织构。纳米晶镍经不同温度热处理后,可得到具有不同晶粒尺寸分布的样品。晶粒尺寸对样品腐蚀行为的影响依赖于环境钝化能力。当钝化膜在样品表面形成时,耐蚀性随晶粒尺寸的减小而增强;相反,当样品表面无钝化膜形成时,耐蚀性随晶粒尺寸减小而降低。具有双峰晶粒尺寸分布样品的腐蚀行为遵循混合法则。     

0Cr18Ni9不锈钢表面纳米化对耐蚀性的影响

对0Cr18Ni9不锈钢采用超音速微粒轰击(Supersonic Fine Particles Bombarding,SFPB)进行表面纳米化处理,利用X射线衍射仪和透射电镜对试样表面形成的纳米品组织进行了检验.对试样表面进行了点蚀试验和动电位极化曲线测试,用扫描电镜对点蚀试样表面形貌进行了观察与分析.结果表明,超音速微粒轰击使试样表面层形成平均尺寸约20 nm的纳米晶组织,表面纳米化可以明显改善0Cr18Ni9不锈钢样品在3.5%NaCl溶液中的动电位极化特性,大大提高其抗氯离子腐蚀性能.     

表面纳米化0Cr18Ni9Ti焊接接头抗应力腐蚀性能

采用超音速微粒轰击(supersonic particles bombarding)技术对0Cr18Ni9Ti不锈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,并利用恒载荷应力腐蚀装置测量了表面处理后焊接接头抗应力腐蚀情况.结果表明,经超音速微粒轰击处理,样品表层以下60 μm区域的晶粒细化至纳米量级,表层晶粒平均尺寸为10.4 nm,而且表层组织得到均一化;较低应力情况下,300 h以上应力腐蚀后试样仍未出现断裂,可见经表面纳米化处理后样品的抗H2S应力腐蚀性能得到显著提高.     

高能喷丸对R60702焊接接头组织性能的影响

采用表面高能喷丸工艺(HESP)对工业纯锆(R60702)焊接接头进行处理,利用金相显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)和背散射电子衍射(EBSD)方法表征微观组织、表层晶粒尺寸、微观畸变、梯度结构和晶体取向,利用表面粗糙度测量仪测量评定表面粗糙度,利用电化学工作站研究了R60702焊接接头耐腐蚀性能。结果表明,工业纯锆焊接接头经HESP处理后,试样表层形成厚约110μm的梯度结构,最表层晶粒达到纳米量级;在表面纳米化过程中,孪晶和位错滑移是主要的变形方式;HESP处理后,R60702焊接接头自腐蚀电位正移,腐蚀电流密度降低;HESP处理使焊接接头3个区域的表层组织均一化,自腐蚀电位基本趋于一致,有利于抑制电偶腐蚀。     

高能喷丸对R60702焊接接头组织性能影响

采用表面高能喷丸工艺(HESP)对工业纯锆(R60702)焊接接头进行处理,利用金相显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)和背散射电子衍射(EBSD)方法表征微观组织、表层晶粒尺寸、微观畸变、梯度结构和晶体取向,利用表面粗糙度测量仪测量评定表面粗糙度,利用电化学工作站研究了R60702焊接接头耐腐蚀性能。结果表明,工业纯锆焊接接头经HESP处理后,试样表层形成厚约110μm的梯度结构,最表层晶粒达到纳米量级;在表面纳米化过程中,孪晶和位错滑移是主要的变形方式;HESP处理后,R60702焊接接头自腐蚀电位正移,腐蚀电流密度降低;HESP处理使焊接接头三个区域的表层组织均一化,自腐蚀电位基本趋于一致,有效抑制了电偶腐蚀。     

异步轧制对表面纳米化316L不锈钢组织和性能的影响

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,然后在室温对其进行80％形变量的异步轧制(CSR),研究了CSR处理后表层组织和性能的变化．结果表明：经过60min SMAT后,样品表面形成了一定厚度的纳米晶层,晶粒尺寸为10—30nm．对其进行80％形变量的CSR后,表层组织仍为纳米晶组织,但纳米晶尺寸更加均匀、细小(为5—15nm),表面粗糙度显著下降;纳米表层硬度略有提高,但基体硬度显著提高;在0．05mol／L H2SO4 0.25mol／L Na2SO4腐蚀介质中的耐腐蚀性能比SMAT后的样品有明显改善,但均低于原基材．     

AZ91D镁合金表面机械研磨处理后显微结构研究

采用表面机械研磨(SMAT)技术在AZ91D镁合金上制备出纳米晶结构表层,利用X射线衍射(XRD)仪、透射电子显微镜(TEM)及高分辨透射电子显微镜(HRTEM)研究由表层沿厚度方向的组织结构变化特征.结果表明:经过表面机械研磨处理, 样品表层形成了厚度约为40 μm的变形层, 平均晶粒尺寸由约40 nm逐渐增加到约200 nm.     

AZ31B镁合金表面纳米化处理后的显微结构特征

利用表面机械研磨技术（sMAT）在AZ31B镁合金表面施加剧烈塑性变形，获得纳米晶组织的细化表层，利用光学显微镜、X射线衍射仪和透射电子显微镜研究由表层到心部的组织结构变化特征。结果表明：经过SMAT处理后，样品表层的晶粒尺寸大约为50nm；靠近基体的区域（大约距表面40μn），晶粒尺寸增加到约200nm。表面纳米化是通过孪晶分割和动态再结晶的共同作用实现的。硬度试验表明，SMAT后AZ31B镁合金样品表层的硬度显著提高，其原因可归结为两个主要的因素，即晶粒细化和加工硬化。     

超声冲击对2A12铝合金搅拌摩擦焊接头腐蚀行为的影响

采用腐蚀挂片和动电位极化曲线测试对比研究了超声冲击前后2A12铝合金搅拌摩擦焊接头在3.5% NaCl水溶液中的腐蚀行为. 试验结果表明，超声冲击后接头的平均腐蚀速率是冲击前的1/2，未冲击试样热影响区的自腐蚀电位为?0.629 V(Ag/AgCl)，腐蚀倾向最高，由点蚀和晶间腐蚀引起的腐蚀坑平均深度达到125 μm；经过超声冲击处理后，接头各区的自腐蚀电位升高，腐蚀电流密度降低，表面基本呈现均匀腐蚀的形态，最大腐蚀深度不超过40 μm. 超声冲击使材料表层晶粒发生细化和致密化，是材料耐蚀性能提高的主要原因.     

表面机械研磨诱导AISI 304不锈钢表层纳米化Ⅰ.组织与性能

采用表面机械研磨处理(SMAT)在AISI 304不锈钢上制备出纳米结构表层,研究纳米化行为及其对硬度的影响.结果表明:经过SMAT后,样品表面形成了厚度约为30μm的纳米晶层,显微组织由平均晶粒尺寸约为10 nm的单一马氏体相演变为尺寸稍大的双相组织;在距表面30-300 μm的范围内,显微组织由以亚微米级的奥氏体多系孪晶为主逐渐演变为单系孪晶.表面纳米化是晶粒碎化与纳米尺度新相形成共同作用的结果.与心部相比,表面硬度显著提高.     

7A52铝合金表面纳米晶层的电化学腐蚀性能

采用高速微粒轰击技术对7A52铝合金进行表面纳米化处理,利用OM、XRD和TEM研究了表面纳米晶层的微观结构特征,利用CHI660A型电化学工作站测试了样品表面纳米化处理前后电化学腐蚀性能,利用SEM和EDS分析了表面纳米样品电化学腐蚀机制。结果表明:纳米晶最表层晶粒尺寸约为8～20nm,平均晶粒尺寸约为16nm,表面纳米晶层的厚度为20μm左右;表面纳米晶层自腐蚀电流密度icorr由-4.07E-7A.cm-2变为-9.476E-7A.cm-2,明显降低且晶层无龟裂,表现出优异的耐腐蚀性能。表面纳米晶层耐腐蚀性能明显提高的主要原因是表面纳米化增加了样品表面活性,生成了质量优异的钝化膜。     

Cu-30Ni合金机械冲击表面纳米化组织和性能(英文)

采用大应力塑性变形(机械冲击)技术对Cu-30Ni合金表面进行纳米化处理。利用原子力显微镜技术、纳米压痕试样、显微硬度测量、电化学分析和电子功函数等手段分别测试原始样品、大应力塑性变形纳米化处理样品的晶粒尺寸、力学性能、腐蚀性能。结果表明,与原始样品相比,大应力塑性变形纳米化处理样品的表面晶粒尺寸达到40nm;力学性能显著改善。电化学测试表明,表面纳米化提高了合金的耐腐蚀性能,耐腐蚀性能变化与电子功函数变化一致。机械冲击工艺技术能够使Cu-30Ni合金表面纳米化,从而提高了表面力学性能和耐腐蚀性能。     

变形温度对6082铝合金析出相、显微组织演变、力学性能和腐蚀行为的影响（英文）

研究深冷轧制、室温轧制和后续退火对6082铝合金析出相、显微组织演变(回复,再结晶与晶粒生长)、力学性能和腐蚀行为的影响。采用差示扫描量热仪、透射电子显微镜和背散射电子衍射研究深冷轧制、室温轧制及后续热处理样品的析出动力学和显微组织形貌,以探讨其力学性能。经200°C退火后,深冷轧制样品的抗拉强度和硬度(345 MPa和HV 127)比室温轧制样品的抗拉强度和硬度(320 MPa和HV 115)更高。200°C退火后深冷轧制样品抗拉强度和硬度得到提高是因为铝基体中析出β'相,与室温轧制样品相比产生更大的Zener阻力。与室温轧制样品的腐蚀和点蚀电位(-1.335 V和-710 mV)相比,深冷轧制样品的腐蚀和点蚀电位(-1.321 V和-700 mV)也得到提高。深冷轧制样品具有较高的位错密度,Mg_4Al_3Si_4析出相溶解到基体中,通过形成钝化保护层和抑制原电池的形成,使样品的抗腐蚀性能得到提高。     

剧烈压入形变和稳定化Cu30Ni合金梯度组织的耐腐蚀行为

利用原子力显微镜、电化学测试、电子功函数和钝化膜接触电阻显微划擦方法研究了机械剧烈压入形变和稳定化处理对Cu30Ni合金表面梯度组织和耐腐蚀行为的影响。结果发现,对机械剧烈压入和稳定化处理的试样,表层晶粒尺寸呈梯度变化。从基体到表层,随着晶粒尺寸从40μm逐渐细化到50 nm,电子功函数从4.55 e V提高至4.85 e V,表面电子稳定性提高,钝化膜粘附性能和致密性较好,耐腐蚀性能提高,ip从1.750×10-5A/cm2逐渐降低到0.119×10-5A/cm2,而腐蚀电位EV从-212 m V提高到-193 m V,这是由于机械剧烈压入形变和稳定化处理诱发晶粒呈梯度细化和组织结构中大量结构缺陷存在。     

强流脉冲电子束处理50BA钢耐腐蚀性能

目的研究强流脉冲电子束(HCPEB)对50BA钢表层组织和表面耐腐蚀性能的影响。方法对50BA钢进行不同脉冲次数的表面处理,用扫描电镜观察组织变化,并在NaCl和去离子水配成的3.5%NaCl腐蚀溶液中(室温)进行动电位极化曲线测试。结果经HCPEB处理后,50BA钢试样表层晶粒细化且产生了细小均匀分布的针状马氏体,随着脉冲次数的增加,表面趋于光滑。试样表面的自腐蚀电位从-0.660 V提高到-0.629 V,腐蚀电流从1.48×10~(-6) A降低到8.36×10~(-7) A。随着脉冲次数的增加,试样表面的腐蚀电流降低,腐蚀电位升高,腐蚀速率降低,腐蚀倾向性减小,其中50次脉冲处理后试样表面的耐蚀性能最好。结论经HCPEB处理后,表层组织发生相转变,表面趋于光滑和获得的均匀细小针状马氏体从理论上解释了50BA钢耐腐蚀性能的提高。为了提高50BA钢的耐腐蚀性,应将脉冲次数控制在30次以上,且越高越好。