Ni-Al含能结构材料的制备和性能研究

以Ni粉和Al粉(摩尔比1:1)为原料,采用冷压-烧结法制备了Ni-Al含能结构材料。研究了烧结温度对Ni-Al含能结构材料界面扩散、力学性能、起始反应温度和能量密度等的影响。结果表明：烧结温度的提高,增加了Ni-Al颗粒间界面扩散速率,从而使含能结构材料界面粘合强度增大,拉伸和压缩强度提高,同时,能量密度降低;当烧结温度为550℃时,可获得强度和能量密度俱佳的含能结构材料,其拉伸和压缩强度分别为66.0 MPa和294.6 MPa,能量密度为436.1 J/g。     

基于电化学方法的Inconel718合金显微组织对应力腐蚀敏感性研究

采用电化学刻蚀试验方法、阳极极化曲线、扫描电镜(SEM)及能谱分析（EDS）等试验从δ相的分布、阳极极化快速扫描和慢速扫描等方面研究了电化学刻蚀方法及阳极极化曲线在评价Inconel718合金材料内δ相的分布与形态、晶间应力腐蚀（IGSCC）敏感性的适用性及显微组织对应力腐蚀敏感性的影响。结果表明：电化学刻蚀方法及快慢扫阳极极化曲线能够实现快速评估Inconel718合金内δ相的分布、形态及Inconel718合金IGSCC敏感性;晶间δ相的存在导致Inconel718试样的RSR、PSCC在低电位区间内增大,与Inconel718合金IGSCC敏感性具有密切关系。     

低温固相反应合成纳米级TiB2-TiC复合粉体

在Ti-B体系中引入PTFE作为反应促进剂, 实现了TiB₂-TiC粉体的低温固相合成。分别采用热分析仪、X射线衍射仪和场发射扫描电子显微镜, 测定了体系的反应温度, 表征了生成物的物相和微观形貌, 并对其反应过程和反应机理进行了分析。合成实验在氩气炉中进行, 结果表明: 当添加10wt% PTFE时, 能够在550℃通过固相反应制备出平均粒径小于400 nm的TiB₂-TiC复合陶瓷粉体。DTA测试表明固相反应合成过程主要包括两步: 首先, 在低温下PTFE和Ti发生反应并释放出大量的热, 然后, 诱发Ti和B的固相反应生成TiB₂。     

回火温度对42CrMo4高强钢力学性能及应力腐蚀敏感性的影响

以42CrMo4高强钢为研究对象,采用光学显微镜(OM)、慢应变拉伸(SSRT)和透射电镜( TEM)等研究了42CrMo4显微组织中碳化物形貌和分布随温度变化的情况及其对力学性能和应力腐蚀敏感性的影响.结果表明,42CrMo4高强钢在500～650℃回火后,组织均为回火索氏体,随着回火温度的提高,碳化物由片状不均匀分布逐渐转变为短棒状,最终呈颗粒状弥散分布于基体上;回火过程中碳化物由不均匀片状分布转变为颗粒状弥散分布是42CrMo4高强钢综合力学性能和抗应力腐蚀敏感性持续改善的主要原因.随着回火温度上升,42CrMo4 高强钢0 ℃冲击韧性逐渐提高,拉伸强度逐渐降低;回火温度为500～600 ℃时,试样具有较高的应力腐蚀敏感性,且在相同热处理条件下EH(42CrMo4 充氢后的脆化指数)＞ENaCl(42CrMo4在3. 5% (质量分数)NaCl介质中的脆化指数),回火温度为620～650 ℃时,EH 和ENaCl均低于25% ,具有较低的应力腐蚀敏感性.     

类蝴蝶翅膀表面微纳结构的制备及其疏水性

在金属表面构筑微纳米粗糙结构后以低表面能物质修饰,可以获得超疏水的金属表面,对实现防水、防腐及表面自清洁等功能具有重要的意义。以钛片为基底,利用简单易行且低成本的喷砂-酸蚀法,对其进行粗糙化处理,并使用低表面能物质氟碳树脂进行表面改性,获得了超疏水性表面。测量了试样表面与蒸馏水的静态接触角,将试样置于空气、模拟海水、质量分数为3%的NaOH和HCl溶液中进行了耐环境测试,观察了试样表面的微观形貌。结果表明:在光滑的钛基底上用氟碳树脂修饰后,得到的疏水表面接触角仅为103°;而钛片表面经喷砂-酸蚀后,再利用氟碳树脂进行疏水化修饰,得到与水接触角为156°的超疏水表面。经表面粗糙化处理和低表面能物质修饰后得到的钛基底上形成了类蝴蝶翅膀表面微纳结构的蜂窝状超疏水表面,具有优异的耐环境性和良好的自清洁效果。     

非平衡态Al/PTFE反应材料制备及其热性能

用机械合金化方法制备了Al-Ni-Ti-Zr非平衡态合金粉末。将制备的Al基非平衡态合金粉末与聚四氟乙烯(PTFE)微米粉混合压制制备了非平衡态Al-Ni-Ti-Zr/PTFE反应材料。采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)表征了球磨过程中粉末的相组成和形貌特征。利用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和选区电子衍射(SAED)分析了球磨后合金粉末的相结构。利用差示扫描量热法(DSC)分析了非平衡态Al/PTFE反应材料的热行为。结果表明:通过机械合金化方法可以制备出Al基非平衡态合金粉末。存在弥散在Al基非晶基体中的纳米级微晶岛状区域。在升温速率10 K·min~(-1)、空气气氛下,非平衡态Al/PTFE反应材料的反应峰值温度为495℃,放热峰积面积为1775 J·g~(-1)。连续升温条件下,非平衡态Al/PTFE反应材料的放热反应具有典型的动力学特征,通过Kissinger法计算的反应活化能E_c为309.1 kJ·mol~(-1)。     

环境因素对1.4539超级奥氏体不锈钢点蚀行为的影响

采用浸泡腐蚀试验和电化学试验研究了温度、载荷和Cl-含量对1.4539不锈钢耐点蚀性能的影响.结果表明:介质温度低于50℃时,1.4539不锈钢具有良好的耐点蚀性能,介质温度超过50℃后,随着温度的升高,点蚀电位迅速降低;当载荷产生的拉应力高于0.54σs时,材料的钝化区消失,阳极曲线转变为活性溶解,且随着拉应力的增大...     

橡胶软管老化及开裂行为

采用超景深三维显微镜、扫描电子显微镜、能谱分析、光谱分析以及电子万能材料试验机等研究开裂的橡胶软管微观形貌、成分与力学性能。结果显示:软管的内、外层橡胶存在裂纹、孔洞,橡胶材料的拉伸强度和拉断伸长率明显下降;部分增强层钢丝发生韧性断裂,其表面及断口均已发生腐蚀。这表明软管的内衬层和外覆层橡胶严重老化,存在孔洞或颗粒状分解,影响橡胶的耐油、耐水性,介质及空气可透过橡胶层进入增强层与钢丝发生反应,导致钢丝的性能下降,发生开裂。     

表面粗糙度对GCr15轴承钢在0.05 mol/L NaCl溶液中腐蚀行为的影响

轴承表面粗糙度是影响轴承寿命、可靠性等的重要因素之一,但目前有关轴承表面粗糙度与其耐蚀性的关系研究较少.为此,采用浸泡试验、开路电位-时间(OCP-t)法、电化学阻抗谱(EIS)等方法,研究了表面粗糙度Ra分别为1.35,1.05,0.15 μm的GCr15轴承钢在0.05 mol/L NaCl溶液中的腐蚀行为.结果 ...