The Effect of Sulfur Segregation on the Adherence of the Thermally-Grown Oxide on NiAl—I: Sulfur Segregation on the Metallic Surface of NiAl(001) Single-Crystals and at NiAl(001)/Al2O3 Interfaces

The aim of this study was to improve the understanding of the deleterious effect of sulfur impurities on the adherence of the thermally-grown oxide on the boundary layer in thermal-barrier-coating systems. In Part I, the sulfur segregation on the free surface of NiAl(001) and at different interfaces between metal and transient alumina scales has been characterized by AES, XPS and LEED. The sulfur diffusion coefficient in the alloy has been determined (D = 0.15 exp(–218,000/RT) cm²/s). It is by three orders of magnitude larger than the nickel and aluminum self-diffusion coefficients. It has also been observed that the sulfur de-segregates upon Al enrichment of the metallic surface. The saturation of the metallic surface with an amorphous alumina layer formed at room temperature blocks the segregation of S. However, in the initial stages of oxidation where the transient -alumina grows by cationic transport and inject vacancies at the interface, S segregates at the interface between the alumina thin films and the metallic substrate.     

高强度ZL205A合金大型铸件"白点"偏析研究

对ZL205A合金某大型铸件进行探伤检测,在底片上发现了白色点状偏析组织(以下简称“白点”偏析)。铸造工艺调整以及热处理不能使之减轻或消除。文中对ZL205A合金白点偏析进行研究,测试了偏析组织的力学性能,分析了偏析组织的微观形貌及化学成分,并探讨了其形成机理及防止措施。     

连铸工艺参数对自润滑高耐磨铝硅合金磨损特性的影响

采用正交试验法研究温度梯度、浇注温度和牵引速度三个因素对自润滑高耐磨铝硅合耐磨性能的影响。结果表明,温度梯度、浇注温度是影响耐磨性能的显著因素。在高温度梯度,较低浇注温度连铸工艺下制备此合金,可以获得耐磨性能和减摩性(低摩擦系数)兼顾的优越综合性能。其摩擦系数仅为0.135,磨损量为380.6mg。     

挤压铸造工艺参数对Al_2O_(3f)/Al-4.5%Cu复合材料凝固方式与组织的影响

挤压铸造制备了Al2O3短纤维/Al 4 5%Cu合金复合材料,研究了关键工艺参数对基体合金凝固方式与组织的影响。结果表明:Al2O3短纤维表面不能作为基体α初晶非自发形核衬底;随凝固冷却速度ε的增大,复合材料基体组织将细化,基体中有更多完整的晶界出现,偏析第二相主要分布于晶界上,其量随ε的增大而明显增多;纤维体积分数Vf的增大将细化基体晶粒尺寸至纤维间隙大小,同时随Vf的增大,主要分布于纤维/基体界面的偏析第二相的量将有所降低;模具、预制块预热温度及合金液浇注温度对复合材料凝固过程的影响归结到对凝固冷却速度的影响上来;外加压力的提高使复合材料基体组织细化。     

抗硫酸露点腐蚀钢的表面研究

以高硫重油为燃料的锅炉烟气中常含有较多的ＳＯ２、ＳＯ３在锅炉的低温部位，如空气预热器、集尘器、烟道、烟囱等处引起所谓的“硫酸露点腐蚀”。日本开发的各种Ｓ－ＴＥＮ烟具有良好的抗硫酸露点腐蚀性能。在成分上，Ｓ－ＴＥＮ钢与普通碳钢不同的是：它含有少量的Ｃｕ、Ｓｂ元素，但这些合金元素提高抗硫酸露点腐蚀的机理仍不清楚。本工作对供货状态的、以及在硫酸中浸泡过的Ｓ－ＴＥＮ钢进行ＡＥＳ分析和ＳＥＭ观察及能谱分析，     

冷却速率对Al-Si-Mg三元合金凝固过程的影响

试验研究了冷却速率对Al-2.06%Si-1.58%Mg三元合金凝固过程的影响.同时通过热力学计算预测了不同冷却条件下Al-2.06%Si-1.58%Mg三元合金的凝固路径和相析出规律.试验及计算结果均表明,改变凝固速率可使Al-2.06%Si-1.58%Mg合金的凝固过程按照不同的路径进行,从而达到控制析出相种类的目的.在低的冷却速率下,相析出规律为:L→L1 Fcc_A1→L1 Fcc_A1 Si→L1 Fcc_A1 Si Mg2Si,而在较高的冷却速率下,相析出规律为:L→L1 Fcc_A1→L1 Fcc_A1 Mg2Si→L1 Fcc_A1 Si Mg2Si.     

侧向凝固通道偏析的数值模拟

建立了二元系凝固过程通道偏析形成的数学模型,给出了描述焓与温度及固相分数耦合关系的表达式.在实验验证的基础上,对亚共晶与过共晶成分的NH4Cl-H2O侧向凝固通道偏析的形成位置与生长方向进行了数值模拟研究.模拟计算结果表明,偏析通道起源于糊状区,偏析通道中的富集溶质从糊状区流向液相区.为了维持偏析通道中的液体流动,枝晶间液体可通过糊状区从液相区得到补充.糊状区中富集溶质的流动方向取决于析出溶质的密度.NH4Cl-70%H2O侧向凝固时,析出的溶质密度较小,偏析通道倾斜向上生长,在糊状区上部形成A偏析.NH4Cl-90%H2O侧向凝固时,析出的溶质密度较大,在糊状区下部偏析通道倾斜向下生长.     

电磁搅拌对高碳钢小方坯质量的影响

对结晶器电磁搅拌和末端电磁搅拌改善优质碳素钢连铸小方坯质量的工业性对比试验进行总结,结果表明,在现有的工艺条件下,选择合适的搅拌参数可较好地改善连铸坯的中心裂纹、中间裂纹、中心疏松、缩孔、角部裂纹和中心碳偏析.     

XD反应合成Al3Ti,α-Al2O3和TiB2/Al复合材料的界面结构

借助于SEM和TEM研究了Al—TiO2-B2O3系热扩散反应法合成铝基复合材料的界面结构。结果表明：在B2O3与TiO2摩尔比小于1时，增强相由棒状的Al3Ti及颗粒状的TiB2和α-Al2O3组成。Al3Ti与基体的界面干净、相容性好，在基体中分布均匀；TiB2与铝基体界面干净，并存在以下位向关系：[231^-]Al∥[0001]TiB2，（204^-）Al∥（2420^--）TiB2，可成为基体结晶时的核心，细化基体晶粒；口一Al2O3与铝基体的润湿性差，被推挤到基体颗粒的界面呈偏聚状态，并存有孪晶现象，其孪晶面为（111），孪生方向为[112^-]。     

大尺寸高铌钛铝合金铸锭的组织

通过金相、扫描电镜、投射电镜、X-射线和能谱等方法对真空自耗 真空自耗凝壳复合熔炼工艺制备的Ti-45%Al-(8～9)%Nb-(W,B,Y)(原子分数)合金大尺寸铸锭的组织进行了分析。结果表明,铸锭组织是由表面细小均匀和大部分存在微观偏析的γ/α2片层团和少量分布于片层团间的γ和β(B2)晶粒组成的近层片组织(NL)。大部分组织含有明显的γ聚集区,片层团的尺寸为75μm,平均片层厚度为700nm。β以不规则形状存在于片层团间或以片状和块状存在于片层团内。另外有大量长达60μm的棒状和针状硼化物。