钛碳比对原位合成TiC_P/钢基表面复合材料组织和性能的影响

将不同质量配比的Ti粉和C粉等经球磨并压制成预制块,黏接到EPS泡沫模型的表面上,采用真空消失模铸造法浇注高温钢液引发自蔓延高温合成(SHS)反应,制备原位合成Ti C颗粒增强钢基表面复合材料。通过X-ray、OM、SEM、EDS及硬度测试等方法,研究复合材料的显微组织和力学性能。结果表明:当钛碳质量比为3.5时,制得的复合材料合金层表面质量良好,组织致密;复合材料由复合层、过渡层和基体3部分组成,复合层组织由Ti C、(Fe,Ti)C颗粒和α-Fe基体相构成,Ti C颗粒呈圆球或近圆球形状,分布均匀;表面复合材料硬度由表及里呈下降趋势,最高硬度值,为70HRC。     

低合金钢X70和3Cr在超临界CO_2环境中的缝隙腐蚀

利用浸泡实验分别模拟了低合金钢3Cr和X70在含有超临界CO_2的3.5%Na Cl溶液和溶解有Na Cl溶液的超临界CO_2相中的缝隙腐蚀行为。采用SEM、EDS和3D显微镜分析了腐蚀产物膜的形貌和成分,运用失重法测试了不同环境下低合金钢的腐蚀速率。结果表明,在超临界CO_2环境下低合金钢在缝隙内部腐蚀较轻,在缝隙边缘处发生了明显的腐蚀。这种缝隙腐蚀现象是由于缝隙内部与外部之间形成的电偶效应引起的。2种钢在超临界CO_2相中的均匀腐蚀速率均低于局部腐蚀速率,在Na Cl溶液中的情况则相反。在超临界CO_2环境中,3Cr钢的耐均匀腐蚀性能优于X70钢,而耐局部腐蚀性能则劣于X70钢。2种钢缝隙腐蚀行为的差异主要是Cr含量不同造成的,而Cu在3Cr钢缝隙边缘处的富集可能对缝隙腐蚀过程起到了促进作用。     

冷却塔防腐涂层失效评价方法

在循环水和除盐水中进行了冷却塔酚醛环氧涂层和环氧煤焦沥青涂层试块的热水加速老化试验,测量了涂层试块在老化过程中的吸水率并观察了其形貌变化.通过分析涂层试块吸水率随吸水时间和老化时间的变化规律,研究了循环水冷却塔防腐涂层使用寿命的评价方法.发现根据冷却塔涂层试块老化过程中的吸水率-老化时间曲线拐点可推算出涂层在试验温度下的使用寿命,然后再根据范特霍夫(Vant Hoff)规则可推算出涂层在实际运行工况下的使用寿命.      

锈层损伤对低碳贝氏体钢在含Cl^-环境中腐蚀行为的影响

利用电化学、金相、能谱等方法,研究了低碳贝氏体钢在表面锈层受到不同程度的损伤后,在含Cl-环境中的继续腐蚀行为.实验发现,低碳贝氏体钢和作为对比材料的低碳钢试样的表面锈层受损伤后,在继续腐蚀过程中均能很快得到修复.在损伤程度与继续腐蚀时间相同的条件下,低碳贝氏体钢的锈层电阻与损伤修复率均高于低碳钢.低碳贝氏体钢基体/锈层界面的断裂韧性高于锈层本身.在受外界作用时,锈层不会沿基体/锈层界面彻底脱落从而在基体表面保存残留锈层.残留锈层能明显促进新锈层在损伤部位的形成.原有锈层与损伤部位新形成的锈层中Cu和Cr含量接近,并与钢基体的含量相当.     

温度对N80钢CO_2腐蚀产物膜结构和力学性能的影响

利用高温高压釜,以油田地层水为腐蚀介质,以高温高压气水两相为腐蚀环境,在N80油套管钢上生成CO2腐蚀产物膜,研究了65～115℃温度范围内腐蚀产物膜的结构和力学特性.结果表明:当温度在65～90℃时,腐蚀产物膜的主要成分为(Fe,Ca)CO3;在115℃时,膜的主要成分为(Fe,Ca,Mg)CO3和Fe3O4.随温度的升高,腐蚀产物膜的各项力学性能,如硬度、杨氏模量、断裂韧性以及膜与基体的结合强度均显示出升高的趋势.     

Ca~(2+)对X65钢腐蚀产物膜保护性能的影响

采用在腐蚀介质中添加Ca2+的方法,利用高温高压釜对X65钢进行了四组在不同Ca2+浓度下的腐蚀试验,测量了腐蚀速率。用扫描电镜(SEM)观察了腐蚀产物膜的微观形貌并统计了晶粒大小,对在不同Ca2+浓度下成膜的X65钢进行了电化学极化曲线和交流阻抗谱(EIS)分析。结果表明Ca2+可以吸附在基体表面,在成膜过程中加速了介质中反应物的反应速率,从而在阳极区形成阻碍Fe2+扩散的膜,使阳极极化、阳极电位升高,最终导致Ecorr升高,从而增加腐蚀产物膜的致密性。但Ca2+并没有使腐蚀机理发生变化。Ca2+浓度升高后,拟合电路中出现了Warburg阻抗,此时电化学反应主要受扩散控制。     

凝汽器铜管腐蚀研究

某电厂凝汽器铜管在抽查中发现管内壁发生不均匀腐蚀,腐蚀区呈裂纹状,沿管轴向或沿与轴向45度方向扩展.对腐蚀后凝汽器黄铜管进行了成分分析、力学性能及残余应力测试、织构测试;用金相显微镜和扫描电镜进行观察及能谱分析;并用该黄铜管在实验室中进行了疲劳模拟试验.结果表明,凝汽器黄铜管内壁出现的裂纹状损伤是由于疲劳腐蚀引起的.     

PZT压电陶瓷的应力腐蚀

使用单边缺口拉伸试样对PZT-5压电铁电陶瓷进行恒载荷下的应力腐蚀研究,介质分别为水、甲醇和甲酰胺,结果表明, PzT-5压电陶瓷在这三种介质中均会发生应力腐蚀开裂.归一化应力腐蚀门槛应力强度因子分别为KISCC/KIC=0.66(水),0.73(甲醇)和0.75(甲酰胺).其中断裂韧性:KIC=(1.34±0.25)MPa·m1/2.     

电场、残余应力和介质对PZT-5H铁电陶瓷压痕裂纹扩展的耦合作用

通过在硅油中加恒电场实验,研究了PZT-5H铁电陶瓷Vickers压痕裂纹的扩展行为,探讨了电场、残余应力以及介质间的耦合作用.结果表明,残余应力不足以使压痕裂纹在硅油中发生滞后扩展,只有外加恒电场E>0.2 kV/cm,电场、残余应力和介质的耦合才能使压痕裂纹在经过一个孕育期tp后发生滞后扩展.由于有效应力强度因子随裂纹扩展而下降,故压痕裂纹扩展10-30 μm后就将止裂.压痕裂纹在硅油中滞后扩展的门槛电场强度EDp=0.2 kV/cm.如外加电场大于临界电场Ep=5.25 kV/cm,电场和残余应力的耦合可使压痕裂纹瞬时扩展;保持恒电场,裂纹能继续扩展,然后止裂.如外加电场大于12.6 kV/cm,不需要残余应力协助,电致裂纹也能在光滑试样上形核、长大、连接,导致试样断裂.试样发生电致滞后断裂的门槛电场EDF=12.6 kV/cm,发生瞬时断裂的临界电场EF=19.1 kV/cm.