磁控溅射CrNx薄膜的接触电阻及其耐腐蚀性能

采用磁控溅射工艺,在304不锈钢表面沉积CrNx薄膜。采用扫描电子显微镜(SEM)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)观察薄膜形貌,采用能谱仪(EDS)和X射线光电子能谱(XPS)分析薄膜的元素组成和化学价态;测试了其接触电阻及耐腐蚀性能。结果表明:薄膜以柱状晶方式生长,主要由Cr2N和Cr组成;在质子交换膜燃料电池电堆的组装力范围内接触电阻降低明显;在模拟电池环境腐蚀溶液中腐蚀电流降低明显,耐腐蚀性能显著增强。     

福建某海岛架空输电钢芯铝绞线的失效分析

采用XRD、SEM和EDS对福建省某海岛上35 k V失效的钢芯铝绞线进行形貌和成分分析。结果表明:内层铝绞线表面主要由Al、Al(OH)3和Al5(CO3)3(OH)13·x H2O等物相组成。在断口上除了Al、O等元素外,还含有C、S、Cl、Na、Mg、Ca等。海洋大气、CO2和尘埃等腐蚀介质导致内层铝股线遭受潮的海洋大气腐蚀、应力腐蚀、小孔腐蚀等,使内层铝股线严重腐蚀。     

TC11钛合金高温持久异常断裂分析

为分析TC11钛合金高温持久试样异常断裂原因,通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)观察分析高温持久异常断裂试样的断口及表面微观形貌,并用能谱仪进行微区成分分析。异常断裂试样表面发生明显氧化和多处开裂,试样断口边部存在多处深褐色氧化凹坑,断口外圆周凹坑处多发生沿晶断裂,心部为韧性断裂。试样表面裂纹区域含有Cl、Mg、Na等元素,是导致试样异常断裂的直接原因。Mg、Na、Cl等元素是由捆绑热电偶的石棉绳引入,在高温环境下试样表面发生热盐应力点腐蚀,随着高温持久试验应力的持续加载试样发生形变,点腐蚀凹坑处产生裂纹并迅速延伸导致试样异常断裂。采用镍铬丝捆绑热电偶时试样表面未发生热盐应力腐蚀,其对TC11钛合金持久性能的影响很小。     

AISI304不锈钢表面Fe3Si型硅化物渗层的制备及渗硅机理

以n(NaCl)∶n(KCl)∶n(NaF)=2∶2∶1碱金属卤化物混合体系做载体,采用不同摩尔比的Na2SiF6和Si粉作渗硅剂,在800℃下利用熔融盐法分别对AISI 304不锈钢进行渗硅处理.采用X射线衍射仪(XRD)分析渗硅层的物相组成,用附带能量色散谱仪(EDS)附件的扫描电子显微镜(SEM)研究渗层截面的形貌和成分,分析熔盐法渗硅层的形成机理.结果表明:融盐中SiF62-的浓度决定渗层中Si元素的含量,由于SiO2在融盐体系中的溶解,融盐中SiF62-得到补充,渗层中Si元素的含最进一步提高.     

2Cr13汽轮机叶片断裂分析

利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X射线波谱仪(WDS)以及金相显微镜等仪器对某电厂汽轮机末级叶片断裂断口的宏观形貌、微观形貌、微区元素成分以及断口附近的金相组织进行了较详细的观察与分析,并结合叶片的服役条件和环境最后推断:该叶片发生的断裂主要是由于晶间应力腐蚀所致。     

掺杂Fe基非晶合金调控Ni-金刚石/Al复合材料的导热性能

通过对金刚石表面化学镀Ni对金刚石颗粒镀覆金属层进行表面改性.采用X射线衍射仪(XRD)对Fe基非晶合金进行物相分析,利用差示扫描量热仪(DSC)测试Fe基非晶粉的特征温度点,采用扫描电子显微镜(SEM)观察界面结合情况和界面产物微观形貌,用能谱仪(EDS)进行物质元素分析,采用激光热导仪(LFA447)对复合材料进行...     

钛合金表面熔结AlSiCrTi涂层的高温性能

采用无机盐料浆熔烧法在Ti6Al4V钛合金表面制备了AlSiCrTi涂层,利用氧乙炔火焰在大气环境下熔烧涂层,经2000℃×10 min熔烧后,利用扫描电子显微镜(SEM)对比分析了AlSiCrTi涂层经熔烧氧化前后的表面和断面形貌,利用能谱仪(EDS)分析了熔烧氧化前后的表面成分变化,利用X射线衍射(XRD)分析了熔烧氧化前后的相结构.结果表明,AlSiCrTi涂层表现出很好的高温抗氧化性能,显著改善了Ti6Al4V钛合金在超高温环境下的使用性能.     

户外高压隔离开关用纯银/银石墨复合镀层的成分、形貌和生长机制

在氰化体系中使用电沉积方法在铜基表面分别制备了纯银和纯银/银石墨复合镀层。通过XRD(X射线衍射)、SEM(扫描电子显微镜)和FESEM(场发射扫描电子显微镜)对两种镀层的成分和形貌进行了对比分析,并建立复合镀层的生长模型。研究表明,纯银镀层平整致密,由银组成;纯银/银石墨镀层粗糙疏松,镀层含银和石墨,其中银的生长呈现出由球状到块状,再由块状到岛状的线性生长模式。     

水力发电厂电气设备铜材元件的腐蚀原因

采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)等对铜材部件的表面腐蚀产物进行表征,找出水力发电厂电气设备铜材部件表面黑化等腐蚀失效的原因.采用电解还原法分析铜片表面的腐蚀产物以表征1～5号核心区域环境的腐蚀程度.结果表明:铜材部件表面黑色腐蚀产物主要为Cu2S,电气设备服役环境中存在腐蚀性气体H2...     

锶含量对Ti-15Mo合金微弧氧化膜层及其磷灰石诱导能力的影响

目的 提高Ti-15Mo合金的生物相容性.方法 通过电解液中Sr元素替代Ca元素,采用微弧氧化(MAO)与水热处理相结合的方法,在Ti-15Mo合金表面制备不同Sr含量的羟基磷灰石(HA)涂层.借助X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析膜层的微观组织结构、相组成、接触角以及在模拟体液中的磷灰石诱导能力.结...     

含Sc超高强Al-Zn-Cu-Mg-Zr合金均匀化过程中的组织演变

用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析（EDS）和X射线衍射技术（XRD）分析了不同均匀化条件下Al-Zn-Cu-Mg-Sc-Zr铝合金的组织演变与成分分布。结果表明：Al-Zn-Cu-Mg-Sc-Zr铝合金铸锭中存在严重的枝晶偏析,晶界有许多共晶相,主要元素在枝晶内部区域呈周期性分布;晶界的主要共晶相为Al7Cu2Fe相和T（Al2Mg3Zn3）相;在合金均匀化过程中,随着温度的升高和时间的延长,残留相逐渐溶入基体,这个过程可以用一指数方程来描述;合金的过烧温度为473.9°C;最佳的均匀化处理制度为470°C,24h,这一结果与均匀化动力学方程测算的结果相符。     

Protective behavior of an SO2/CO2 gas mixture for molten AZ91D alloy

The protective behavior for a molten AZ91D alloy in an open melting furnace was investigated under a protective gas mixture containing 3% SO2 and 97% CO2, and the protection mechanism was discussed. Experimental results show that the gas mixture provides effective protection for AZ91D melt in the temperature range from 680 oC to 730 oC. The microstructure, chemical composition and phase composition of the surface film formed on the molten AZ91D alloy were analyzed using scanning electron microscopy (SEM) with energy dispersive spectrometer (EDS) and X-ray diffraction (XRD). The SEM results demonstrate that the surface films with an average thickness between 0.5 μm and 2 μm are dense and coherent in the protected temperature range. The EDS results reveal that the surface film mainly contains elements S, C, O, Al and Mg. The XRD results show that the surface film consists of MgO, MgS and a small amount of C phase.     

Solid/liquid interaction between a multicomponent FeCrNiCoMnAl high entropy alloy and molten aluminum

This study investigates the interfacial reaction between an as-cast multicomponent FeCrNiCoMnAl high-entropy alloy (HEA) and an Al melt at 700 ° C. The microstructure, phase identification, and chemical composition were analyzed by using scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM) and electron back scattering diffraction (EBSD). The results showed that the contact between the solid substrate and the Al melt resulted in the formation of a region with complicated microstructure at the interface. The dissolution of the substrate alloying elements into the Al melt also caused chemical composition and phase changes in the solidified Al crust.     

热镀锌表面镧盐转化膜生长机理的研究

在常规稀土镧盐钝化液中添加以柠檬酸添加剂,从而在热镀锌层表面获得镧盐转化膜.采用中性盐雾实验(NSS)分析膜层耐蚀性能,确定最佳成膜时间范围.通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)、红外光谱(IR)分析了膜层的结构、微观形貌和化学成分.结果表明,转化膜耐蚀性能与铬酸盐钝化膜相当;膜层微观上存在裂纹,且裂纹随着成膜时间的延长而变宽;膜层主要由柠檬酸镧和La(OH)_3等组成;转化膜的生长过程中,前期以柠檬酸镧吸附膜的沉积为主,中期La(OH)_3与柠檬酸镧相互渗透沉积,后期La(OH)_3沉积逐渐占据主导.     

纳米金属Ni粉的电爆炸法制备与表征

用电爆炸法制备纳米金属Ni、Al、Cu和Fe粉。以纳米金属Ni粉为研究对象,用X射线衍射分析仪(XRD)和能谱分析仪(EDS)分析其相组成和成分,用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)表征其形貌特征、晶体结构和粉体粒径,用差示扫描量热仪(DSC)表征其热稳定性和热焓值。结果表明:电爆炸法可以制备多种纳米金属粉体材料及熔点相差较大的合金材料;电爆炸法生产的金属粉体均为单质晶体,产品纯度高,且具有良好的热学性能;生产条件对样品的粒径和形貌影响较大,可以通过设定相应的制备参数来获得不同粒径和不同形貌的纳米金属粉体,如粒径分布在30～140nm范围内(平均粒径为80nm左右)的球状金属粉体,或粒径分布在30～50nm范围内(平均粒径为40nm左右)的不规则状金属粉体;电爆炸法生产能力大,产品质量高,可以实现工业化生产。     

Preparation and properties of a cerium-containing hydroxyapatite coating on commercially pure titanium by micro-arc oxidation

A porous cerium-containing hydroxyapatite coating on commercially pure titanium was prepared by micro-arc oxidation （MAO） in an electrolytic solution containing calcium acetate, p-glycerol phosphate disodium salt pentahydrate （β-GP）, and cerium nitrate. The thickness, phase, composition morphology, and biocompatibility of the oxide coating were characterized by X-ray diffraction （XRD）, electron probe microanalysis （EPMA）, scanning electron microscopy （SEM） with energy dispersive X-ray spectrometer （EDS）, and cell culture. The thickness of the MAO film is about 15-25 ~tm, and the coating is porous and uneven, without any apparent interface to the titanium substrates. The results of XRD and EDS show that the porous coating is made up of hydroxyapatite （HA） film containing Ce. The favorable osteoblast cell affinity makes the Ce-HA film have a good biocompatibility. The Ce-HA film is expected to have significant medical applications as dental implants and artificial bone joints.     

ZK60镁合金微弧氧化双电解液的优化及膜层特性(英文)

在NaAlO2和Na3PO4组成的双电解液体系中对ZK60镁合金进行微弧氧化处理,通过单因素实验制备出致密、平整、耐腐蚀的涂层。采用XRD、SEM和EDS研究膜层的显微组织,并在3.5%NaCl溶液中进行静态质量损失实验,测试膜层的耐腐蚀性能。分析讨论电解液中各组元浓度对微弧氧化过程中电压—时间曲线和膜层特性的影响。结果表明:主成膜剂NaAlO2、Na3PO4及辅助添加剂NaOH、NaB4O7和C6H5Na3O7对微弧氧化过程和膜层特性有不同的影响,单变量实验优化得到的双电解液成分为17.5g/LNaAlO2,5g/LNa3PO4,5g/LNaOH,3g/LNaB4O7和4.2g/LC6H5Na3O7。     

GH4169合金气体渗氮工艺研究

利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDS)、显微硬度仪等分析手段,对GH4169合金的渗氮机理及长时间气体渗氮后渗氮层和基体组织、成分、性能进行了分析.结果表明,GH4169合金渗氮层深度和渗氮时间符合抛物线规律,长时间气体渗氮后渗层中会析出均匀细小的CrN(尺寸在纳米级)、Cr7C3相.渗氮层硬度达到1 268 HV0.05,渗氮层较脆,裂纹易沿原始γ相晶界萌生并扩展.     

高速钢M2强流脉冲电子束表面改性研究

为了改善高速钢M2的表面强度和耐蚀性能,利用强流脉冲电子束（HCPEB）对高速钢M2进行了表面改性处理,辐照次数分别为1,3,5,7,9次。采用扫描电子显微镜、显微硬度计、能谱仪和盐雾腐蚀试验机测试辐照前后试样表面形貌、硬度、元素分布和耐蚀性能,并分析变化规律。结果表明：强流脉,中电子束辐照处理使高速钢表面极速加热又快速冷却,产生表面淬火作用,导致碳化物溶解,马氏体溶碳量增大,试样表面的显微硬度提高,出现表面光滑化,表面层晶粒细化,改善了耐腐蚀性能。     

Hot corrosion of Ti–46Al–8Ta (at.%) intermetallic alloy

Hot corrosion behaviour of a fully lamellar Ti–46Al–8Ta (at.%) alloy was studied in air under thermal cycling conditions (20-h cycles) at 700 and 800 °C. The samples were purposely contaminated with salt deposits consisting of NaCl or Na₂SO₄ or a mixture of these. The progress of degradation was followed by mass change measurements and visual inspection. Post-exposure examination involved scanning electron microscopy (SEM) with energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) and X-ray diffraction (XRD). The composition of salt deposits clearly influenced the rate and type of corrosion. Sodium chloride appeared especially harmful because of the formation of volatile chloride species.