微量银对Sn-9Zn合金电化学腐蚀行为的影响

采用电化学测试、扫描电镜观察、能谱分析等方法,研究了添加质量分数为0.5%的银元素对Sn-9Zn合金在3.5%NaCl溶液中电化学腐蚀行为的影响。结果表明:Sn-9Zn合金中均匀的显微组织使腐蚀原电池反应较为均匀,表面锌相作为腐蚀原电池的阳极几乎完全发生了腐蚀溶解;在添加0.5%银的Sn-9Zn合金中,局部形成银锌金属间化合物(IMC),合金成分与组织的不均匀导致腐蚀原电池反应不均衡,合金的自腐蚀电位略有提高,且会发生以锡相为阳极、富银相为阴极的腐蚀原电池反应。     

在结构设计中若干防止腐蚀的办法

在很多金属材料的结构件中,由于设计上的原因,出现电化学腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀、汽蚀、汽液流冲击腐蚀以及热疲劳和高温氧化等腐蚀破坏形式,导致金属结构件的失效。本文以一些常见结构件,就设计中的问题举例说明防止金属结构件腐蚀失效的方法。1.不同电位的金属相连接时,可衬以绝缘垫并密时(圈1),或加镀锌垫圈减轻腐蚀(图2),也可采用刚性牺牲垫圈,不仅使阳极金属得以保护,又保证了     

Sr元素添加对铝硅合金电化学腐蚀行为的影响

利用电化学测试、扫描电镜和能谱分析等方法,对不同 Sr 元素添加量合金在1 M HCl 溶液中电化学腐蚀表面形貌的变化以及开路电位和动电位极化曲线进行了研究。结果表明,由于 Cl-的侵蚀作用,铝硅合金在1 M HCl中发生点蚀破坏,随着腐蚀时间的延长,未添加 Sr 元素合金的点蚀扩展并形成腐蚀缝隙,而经0.04%Sr变质的合金则保持点蚀的纵向加深与扩展。微量 Sr 元素的加入,一方面,促使铝硅合金中片状初生硅转变为纤维状共晶硅,使开路电位负移;另一方面,促进铝氧化,形成钝化膜,减缓Cl-侵蚀作用,增强合金耐点蚀性。在0.1 M HCl溶液中,Sr元素的添加量为0.1%时,ZL102合金的耐腐蚀性最佳。     

外加电势对304不锈钢在乙酸溶液中腐蚀磨损与重金属迁移行为的影响

探究不同外加电位条件下304不锈钢在体积分数为3%的乙酸溶液中的腐蚀磨损行为及重金属元素的迁移规律;对摩擦过程中不锈钢在3%的乙酸溶液中的电位进行极化扫描,根据得出的极化曲线在阴极和阳极区选定5个电位,考察在不同电位下304不锈钢摩擦因数及腐蚀电流随滑动时间的变化规律,并计算相应的磨损体积;通过磨痕形貌的观察,推测腐蚀磨损机制,并探讨腐蚀磨损过程中304不锈钢中重金属元素的迁移规律。实验结果表明:在阴极区,不锈钢仅受到纯机械磨损作用,随着表面的钝化膜不断去除,摩擦因数逐渐降低,磨损率相对较低;而在阳极区,不锈钢受到磨损与腐蚀的共同作用,摩擦因数逐渐升高,磨损量和极化电流不断增大,在外加电势达到1. 0 V时,不锈钢的磨损体积是OCP (-0.4 V)时的3倍,磨损机制转变为腐蚀磨损、磨粒磨损为主的混合作用机制;同时Cr和Ni 2种重金属元素的迁移量分别达到114、58μg/L。     

纳米聚焦离子束系统液态金属离子源的研制

叙述了为纳米聚焦离子束装置研制的镓液态金属离子源的制备.发射尖的腐蚀采用自主开发的一套发射尖腐蚀设备腐蚀而成,该设备保证了源尖腐蚀工艺的可靠性和可重复性,腐蚀后的发射尖曲率半径在0.5～5μm之间.液态金属储备槽采用同轴针形结构,槽的材料采用高温下不易与金属镓发生反应的金属钼,这种源结构的优点是可以调节发射尖伸出合金槽的长度,储备的液态金属多,减少了液态金属蒸发对系统造成的污染,源发射尖到达寿命后结构仍可使用,该源具有良好的发射特性(达到100μA)、长寿命(1000h以上)和稳定度.该源与纳米聚焦离子束系统结合,将为纳米离子束加工带来新的发展前景,从而为研究其他单质源或合金源提供经验.     

铁镍基合金925在含硫、H_2S和CO_2盐溶液中的腐蚀行为

在150℃含硫、H_2S和CO_2的盐溶液中,对铁镍基合金925分别进行了均匀腐蚀和四点弯梁应力腐蚀试验,分析了腐蚀后的形貌和腐蚀产物组成,研究了腐蚀反应机理。结果表明:均匀腐蚀试验360h后,铁镍基合金925表面有明显的局部腐蚀现象,计算所得的均匀腐蚀速率约0.37mm·a~(-1),腐蚀产物主要由铁、镍和硫组成,单质硫的加入是合金发生局部腐蚀的主要原因;应力腐蚀试验1 080h后,该合金没有出现应力腐蚀开裂,腐蚀产物含有大量氧元素,说明有较多的H_2O或OH~-参与了腐蚀反应。     

稀土元素铒对Ni_(58)Ta_(36)Sn_6非晶合金耐腐蚀性能的影响

利用单辊甩带法制备了(Ni58Ta36Sn6)100-xErx(x=0,1,2,3,原子分数)非晶合金薄带,用失重法和室温动电位极化法研究了添加不同含量铒元素的非晶合金薄带在酸、碱、盐几种腐蚀介质中的耐腐蚀性能。结果表明:在HCl、H2SO4和NaOH溶液中,x=2的合金腐蚀速率最低;而在HNO3溶液中x=1的合金腐蚀速率最低;但是,在NaCl溶液中,随着铒含量的增加合金的腐蚀速率不断增大。     

模锻的局部拍扁原则

1.局部拍扁的目的:在模锻件的生产过程中,局部拍扁的作用在于使坯料的一端沿径向和轴向延伸,以提供中间坯料。特别是枝叉类锻件局部拍扁(见图1)后再翻转90°成型,是常用的一道工序。 2.局部拍扁的金属流动特性:局部拍扁类似局部镦粗(见图2),使金属产生径向和轴向流动。怎样使金属的     

用局部悬浮法实现“铸件局部合金化

有些铸件的某个部位需要不同于其它部位的特殊性能(例如抗磨性),以提高铸件的使用性能和延长使用寿命。为了达到这个目的,采用铸渗法、铸焊法及双金属浇铸法等工艺措施,但其应用都有一定的局现性。因此,我们借鉴苏联铸造工作者提出的借助载有悬浮剂(金属或合金粉末)的泡沫塑料进行悬浮铸造(在铸造时使一定量的金属或合金粉末悬浮于金属液中)的方法。用局部悬浮铸造的方法进行了铸件局部合金化的试验研究,以使这种方法能成为获得铸件局部特殊性能的一种新的可行途径。 1.试验方法 (1)制备载有悬浮液的塑料块先按一定比例将悬浮液粘附在发泡聚苯乙烯颗粒上,再将其制成所需的形状。悬浮液用含锰80％的锰铁粉,粒度为40～80目。     

积屑瘤对精加工的影响

通常在切削过程中,用中等或低的切削速度切削钢、铝或其他塑性金属时,会发现一小块金属牢固地粘附在所用刀具的前刀面上,这一小块金属就是积屑瘤,如图1所示。积屑瘤是被切金属在切削区的高压和大摩擦力作用下与刀具刃口附近的前刀面上粘结形成的。这图1块金属受到加工硬化的影响,其硬度可比基体高2~3倍,因此可以代替刀刃切削。积屑瘤在切削过程中是不稳定的。它开始生长到达一定高度以后,发生脆裂,被工件和切屑带走而消失,以后又开始生长,从小到大,又破碎消失,周而复始地循环。由于它时现时失、时大时小,使工件表面呈高低不平,使表面粗糙度…     

J55碳钢在不同流速NaCl溶液中的腐蚀行为

采用电化学测试和浸泡试验研究了J55碳钢在不同流速质量分数为3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为,分析了流动速率(0,0.5,1m·s-1)对其腐蚀行为的影响及相关机理。结果表明:NaCl溶液流动使该钢的开路电位和自腐蚀电位正移,自腐蚀电流密度增加,双电层的极化电阻降低;溶液流动对阳极溶解的机制没有明显的影响,但提高了阴极反应的Tafel斜率;在流速为1m·s-1的溶液中,J55碳钢的平均腐蚀速率比在静止溶液中的显著增大,并促进了局部腐蚀的发生;溶液流动促进了阴极离子的传递过程,减小了腐蚀产物膜的电阻。     

工业锆及锆合金腐蚀性能研究

锆及锆合金具有优越的耐腐蚀性能,作为包壳及存储材料,应用于石油或化工行业,同时在核工业领域也有着较为广泛的应用。本实验讨论温度发生变化时通过腐蚀极化曲线反应Zr-3合金的耐蚀性能。得到600℃时Zr-3合金的腐蚀电位-390mV,腐蚀电流密度-4.0mA/cm~2,具有较为优越的耐腐蚀性。     

AZ31镁合金在Al(NO_3)_3溶液中的电化学行为和放电性能

通过对腐蚀析氢行为、开路电位、动电位极化曲线、交流阻抗谱和恒流放电性能等的测试与分析,研究了AZ31镁合金在不同浓度Al(NO_3)_3溶液中的电化学行为和放电性能。结果表明:随着Al(NO_3)_3溶液浓度的增大,AZ31镁合金的开路电位和自腐蚀电位负移,交流阻抗值减小,放电活性增强;与镁盐电解液相比,AZ31镁合金在0.6mol·L~(-1) Al(NO_3)_3溶液中的恒流放电电压较高、放电曲线平稳、放电效率高、放电容量大;放电过程中AZ31镁合金电极表面生成2Mg(OH)_2·Al(OH)_3,促进Mg(OH)_2从电极表面脱落,有利于电解液与电极表面充分接触,使AZ31镁合金电极具有较高的放电活性与放电稳定性。     

SO_3~(2-)浓度对5052铝合金在交变电场、干湿交替条件下腐蚀行为的影响

采用pH为4.0的含氯腐蚀液及400kV·m~(-1)交变电场模拟工业输电环境,研究了SO_3~(2-)浓度(0.005,0.01,0.02,0.05,0.1mol·L~(-1))对5052铝合金在交变电场中干湿交替环境下腐蚀行为的影响。结果表明:随着SO_3~(2-)浓度增加,5052铝合金的腐蚀质量增加、自腐蚀电位、溶液电阻、电荷转移电阻先增大后减小,自腐蚀电流密度、腐蚀速率则先减小后增大;当SO_3~(2-)浓度为0.005～0.01mol·L~(-1)时,合金以点蚀为主,点蚀坑内开始出现成分为Al2O3、Al2O3·3H2O的龟裂状腐蚀产物;随SO_3~(2-)浓度继续增加,合金表面腐蚀坑减少,与基体结合紧密的龟裂状腐蚀产物增多;SO_3~(2-)浓度为0.02mol·L~(-1)时,合金腐蚀速率最小,腐蚀程度最低。     

0Cr18Ni9Ti不锈钢表面渗锆合金层的耐腐蚀性能及抗高温氧化性能

采用双辉等离子渗金属技术在0Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢表面制备渗锆合金层,然后将其分别置于在0.5mol·L-1 HCl溶液、3.5%NaCl溶液、0.5mol·L-1 NaOH溶液中进行电化学腐蚀试验,另在静态空气中进行了1 000~1 150℃的高温氧化试验,研究了渗锆合金层的耐腐蚀性能及抗高温氧化性能,并与不锈钢基体进行了对比。结果表明:在三种溶液中,不锈钢基体的相对腐蚀速率分别为渗锆合金层的24.43倍、2.44倍、1.90倍,不锈钢基体表面发生了较为严重的腐蚀,而渗锆合金层只出现了局部腐蚀坑,这是因为在腐蚀过程中其表面形成了一层致密的ZrO2钝化膜;不锈钢基体和渗锆合金层的氧化质量增加曲线都基本遵从抛物线规律;在1 150℃氧化20h后,不锈钢基体表面氧化严重,而渗锆合金层的表面形貌较好,存在少量孔洞,组织相对致密。     

电偶腐蚀的微观机理及其对材料性能的影响

为探讨应力和电偶双重因素对2A12合金/45钢腐蚀行为的影响,利用专用的加载装置开展了外加应力作用下偶对2A12合金/45钢在3.5% NaCl溶液中的腐蚀行为研究,利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪等手段观察了试样腐蚀后的微观形貌特征,并采用拉伸试验研究了电偶腐蚀对2A12合金材料力学性能的影响。结果表明,无外加应力时2A12合金表面的宏观腐蚀形态基本为均匀腐蚀。随着外加应力的增大,点蚀面积增大的同时局部腐蚀向基体内部进一步发展。因此,外加应力是通过改变2A12合金表面的细观组织结构和腐蚀形态来加速偶对中阳极材料2A12合金表面腐蚀的,尤其是促进局部腐蚀加剧向基体内部发展。在此基础上,根据不同腐蚀周期内2A12合金的腐蚀特征和失重率,得到了腐蚀材料性能和寿命预测的数学模型。     

精密仪器用合金的耐腐蚀性能分析

开发具有工程应用价值的Fe-Cr-Ni-Mo系精密仪器用新型合金并制备新型Fe-25Cr-22Ni-3.5Mo-3Ti合金,对合金的物相组成进行分析,进行电化学腐蚀和乙酸盐雾腐蚀试验。结果表明:新型合金由σ相(即(FeNi)x(CrMo)y相)、Ti Ni相组成。与常规Fe-25Cr-22Ni-3.5Mo合金相比,该新型合金的腐蚀电位正移194mV,乙酸盐雾腐蚀10天后的质量损失率减小77%,耐腐蚀性能得到显著改善。     

铜含量对304不锈钢在Al-12Si-xCu合金熔体中腐蚀行为的影响及其机理

将304不锈钢在620℃的Al-12Si-xCu(x分别为0,5,10,15,质量分数/%)合金熔体中腐蚀120h,研究了铜含量对不锈钢腐蚀行为的影响及其机理。结果表明:随铜含量的增加,304不锈钢的腐蚀速率和腐蚀层厚度减小;表面腐蚀层可分为内腐蚀层和外腐蚀层,外腐蚀层的显微硬度随铜含量的增加而增大,而内腐蚀层的硬度则降低;腐蚀反应主要在不锈钢中的铁、铬原子和合金熔体中的铝、硅原子之间进行,铜原子没有参与腐蚀反应,但铜的添加降低了腐蚀反应扩散激活能,从而降低了合金熔体的腐蚀能力。     

功能验证型尾气驱动金属氢化物车用制冷/空调系统的设计和性能

研究工作温度为150℃／20—50℃／0℃的LaNi4．61Mn0．26Al0．13／La0．6Y0.4Ni4．8Mn0．2合金工质对,作出Van’t-Hoff图,并推导了合金反应焓、反应熵、理论循环性能系数(ε0)和最低制冷温度。在此基础上设计反应床,搭建了高温导热油驱动的功能验证型金属氢化物间歇循环冷水系统;通过改变高温床平均温度,测定了循环性能和最低制冷温度的变化规律。试验结果表明合金对具有较好的吸氢动力性能和滞后小,低温合金吸氢反应焓达-27．1 kJ／mol H2。反应床传质性能良好,但热导率仅为1．5W／(m·K),导致循环时间过长且单位合金制冷量偏低。系统实现了间歇制冷循环,在150℃／30℃／0℃工况下获得了238 W的制冷功率,ε0达0．26。在试验温度范围内,随着高温床平均温度的升高,循环制冷量和ε0升高、最低制冷温度降低,这与金属氢化物制冷系统的理论相符。     

第五讲:刀头上为什么有时会长“瘤”?

在金属切削过程中,有时可以看到,在工件的被加工表面上,出现些拉毛或一道道的划痕,这时如果仔细看看刀具的刀尖附近,有时会发现粘结着一小块金属(图1)。好像刀尖上长的瘤子一样,所以就把它称做积屑瘤或叫做刀瘤。就是这些刀瘤破坏了工件的加工表面光洁度。积屑瘤是怎样产生和消失的呢?它对工件加工有什么