喷射沉积ZA35-3.5%Mn合金的力学和摩擦磨损性能

在ZA35合金基础上添加适量的合金元素锰,采用喷射沉积 热挤压的成形方法获得试验材料,对试验材料的力学性能和摩擦磨损性能进行了测试,用扫描电镜观察了其组织和磨损形貌,用X射线衍射仪测定了物相.结果表明:喷射沉积ZA35-3.5%Mn合金与金属型铸造相同成分合金相比,前者组织均匀,晶粒细小,抗拉强度明显提高,达到484.2 MPa;喷射沉积ZA35-3.5%Mn合金中的合金元素锰形成了硬质相作为承载相,使其耐磨损性能提高.     

热挤压对铸态Mg-3.5Al-3.5Ca-0.6Mn合金组织与性能的影响

研究了热挤压对铸态Mg-3.5Al-3.5Ca-0.6Mn合金显微组织、力学性能和耐蚀性能的影响。结果表明:热挤压能够明显细化铸态合金的组织,挤压后晶粒尺寸由80μm减小至6μm左右,沿晶界呈连续网状分布的粗大第二相被破碎成微米甚至纳米颗粒,并呈条带状分布于基体中;热挤压态合金的抗拉强度和伸长率分别达到313.9 MPa和9.3%,较铸态合金的分别提高了153.8%和564.3%;热挤压态合金的自腐蚀电位升高,高频容抗弧半径增大,自腐蚀电流密度和平均析氢速率下降;晶粒细化导致基体特别是晶界耐蚀性能的提高,呈条带状分布的第二相对腐蚀起到了屏障作用,晶粒细化后可形成相对稳定和致密的腐蚀产物膜,这些都是热挤压态合金耐蚀性能提高的主要原因。     

铸态和锻造态钛-硫易切削钢中硫化物形态及力学性能对比

熔炼了2种钛含量(质量分数分别为0.09％,0.21％)的钛-硫易切削钢,并在1200℃进行锻造,对比研究了铸态和锻造态试验钢组织中硫化物形貌、尺寸、数量以及试验钢的力学性能.结果表明:在铸态试验钢中,硫化锰大多为近似短棒状和球状,沿晶界呈链状或网状分布,锻造后硫化锰沿着锻造方向伸长,统计得到的长宽比增大,单位面积内数...     

AZ61镁合金在NaCl溶液中的腐蚀行为研究

镁合金因其良好的性能得到广泛的应用,但其较差的耐蚀性限制了其应用范围.从AZ61镁合金在NaCl溶液中的腐蚀形貌和腐蚀速率着手,研究了腐蚀时间和NaCl浓度对AZ61镁合金腐蚀行为的影响.实验表明,随着腐蚀时间的延长,AZ61镁合金的腐蚀速率减小.随着氯化钠浓度的增加,相同时间内AZ61镁合金的腐蚀速率增加,腐蚀程度加重.这主要是由于溶液中的Cl-破坏镁合金表面形成的保护膜,高的Cl-浓度加速镁合金腐蚀的缘故.     

SZA-4和ZIRLO锆合金在360℃含氧水环境中的腐蚀行为

通过动水循环高压釜回路,考察了国产新锆合金SZA-4(Zr-0.85n-0.25Nb-0.35Fe-0.1Cr-0.05Ge)和商用ZIRLO(Zr-1.0Nb-1.0Sn-0.1Fe)合金在含有约2.0 mg/L溶解氧的360℃/20.0 MPa高温高压水中的早期腐蚀行为,用透射电镜分析了两种合金基体和腐蚀30天后氧化膜的显微组织及成分分布。结果表明,SZA-4合金为完全再结晶晶粒和仅发生回复的等轴晶粒组成的混晶组织,主要含有富Nb的Zr(Fe,Cr)_2相及少量的Zr_3Fe相,而ZIRLO合金由均匀分布的短板条晶粒组成,主要以β-Nb和Zr(Nb,Fe)_2相为主。SZA-4合金在DO环境中的腐蚀增重明显低于商用ZIRLO合金,且随着时间的延长,增重差异逐渐增加。SZA-4合金的氧化膜厚度(1.0～1.2μm)明显低于ZIRLO合金(1.3～2.0μm),且含有较少的横向裂纹。SZA-4和ZIRLO合金中的第二相可延迟氧化并镶嵌至氧化膜外层等轴晶区,说明未充分氧化或溶解。SZA-4中的Cr能够更好地把Fe束缚在Zr(Fe,Cr)_2相中发生原位氧化,而ZIRLO合金中的Fe在Zr(Nb,Fe)_2相初始氧化时即扩散至周围氧化膜中,间接增加了Fe在氧化膜中的浓度。固溶原子Fe和Nb的不同可能是造成两种Zr合金早期腐蚀增重差异的主要原因。     

镍铬钼合金在真空熔融CaCl_2-20%CaF_2盐中的腐蚀行为

采用浸没法腐蚀试验分别研究了00Cr16Ni75 Mo2Ti和Hastelloy N两种镍铬钼合金在800℃真空熔融CaCl2-20%CaF2(质量分数)盐中的腐蚀行为。结果表明:两种合金的腐蚀质量损失均随时间的延长而增大,腐蚀速率均随时间的延长而减缓,试验初期Hastelloy N合金的腐蚀速率明显大于00Cr16Ni75 Mo2Ti合金的;两种合金的腐蚀机理均主要为合金元素在熔盐中的选择性脱溶;析出相的不同是导致Hastelloy N合金腐蚀质量损失明显大于00Cr16Ni75 Mo2Ti合金的主要原因。     

几种高温合金在超临界NaCl水溶液中的腐蚀行为对比

将P92耐热钢、304不锈钢、316L不锈钢以及TMS75镍基合金以挂片方式浸泡在超临界NaCl水溶液中进行腐蚀试验,通过分析氧化层的形貌、物相和成分,对其腐蚀行为进行了对比研究。结果表明:P92耐热钢的腐蚀速率最大,为20.37mm·a-1,304和316L不锈钢的腐蚀速率分别为6.27,2.74mm·a-1,TMS75镍基合金的腐蚀速率最小,为0.67mm·a-1;P92耐热钢表面氧化层存在大块状氧化皮,顶部存在320μm左右的氧化层;304不锈钢和316L不锈钢表面氧化层中存在少量的氧化皮,侧面不存在氧化层顶部存在很薄的氧化层;TMS75镍基合金的表面氧化层平整致密,侧面氧化层厚约为180μm,顶面氧化层厚约为120μm;所有试样的氧化层中均存在穿插于氧化层中的针状NaCl,它使P92耐热钢、304不锈钢和316L不锈钢的氧化层变得疏松、易脱落,但对TMS75镍基合金的氧化层影响较小。     

喷射沉积技术在高温合金和硅铝合金中的应用

喷射沉积技术作为高性能结构件的一种先进制坯技术，应用愈来愈广泛。介绍了喷射沉积技术的特点及其在高温合金和硅铝合金中的应用。     

铁基非晶及纳米晶合金在NaCl溶液中的电化学腐蚀行为

采用单辊甩带法和非晶晶化法分别制备了Fe78Si13B9非晶薄带和Fe73.5Si13.5B9Nb3Cu1纳米晶薄带,并对两种铁基合金薄带在不同温度进行了退火处理,利用电化学极化曲线分别研究了两种合金在0.1 mol/L NaCl溶液中的电化学腐蚀行为及退火温度对两种合金在NaCl溶液中耐腐蚀性能的影响。结果表明:铁基纳米晶合金比非晶合金的耐腐蚀性要好;随着退火温度的升高,非晶及纳米晶合金的耐腐蚀性能都得到提高。     

国产锻造态316L不锈钢在高温高压水环境中的应力腐蚀行为研究

在模拟核电一回路的高温高压水环境中,采用慢应变速率拉伸方法,研究不同应变速率下锻造316L不锈钢的应力腐蚀行为,并通过扫描电镜对试样断口形貌进行分析。结果表明,在290℃的高温高压水环境中,随着应变速率的降低,材料的应力腐蚀敏感性逐渐增强。当应变速率为2×10~(-5)s~(-1)时,断口未发现脆性解理特征。应变速率为2×10~(-6)s~(-1)时,在290℃和320℃两种服役温度下,材料都具有一定应力腐蚀开裂倾向,敏感性随温度的升高也略有增强。当应变速率降为1×10~(-6)s~(-1)时,断口边缘呈现明显的脆性解理断裂特征。使用修正的Arrhenius模型来描述锻造316L不锈钢高温高压环境下拉伸时的本构关系,计算出变形激活能Q=213.7 kJ/mol,并得到了其高温拉伸本构方程,由本构方程计算得到的抗拉强度和试验所测值的平均相对误差为0.45%,说明该本构方程能较准确计算出锻造316L不锈钢在不同高温高压条件下的抗拉强度。     

铸造及半固态成型镁-铝-锌合金在盐水中的腐蚀行为

通过光学显微镜、SEM和EDS等研究了不同成分铸造及半固态成型镁-铝-锌合金在盐水浸泡试验中的腐蚀行为。结果表明:当合金的锌含量(质量分数,下同)低于1%时,铸造试样的腐蚀速率高于其相应半固态成型试样的;当锌含量高于3%时,铸造试样的腐蚀只发生在表面,腐蚀速率低于其相应半固态成型试样的;腐蚀速率受合金锌含量及固相颗粒尺寸和数量的共同影响,合金锌元素含量越高,铸造试样的腐蚀速率越低;半固态成型试样的固相颗粒数量越多、尺寸越小,则腐蚀速率越高。     

35CrMo钢在酸性H_2S环境中的应力腐蚀行为与机理

通过模拟油田井下低浓度H2S的工作环境,采用电化学技术研究35CrMo钢在不同pH的H2S溶液中的腐蚀行为,通过慢应变速率拉伸试验和U形弯试样浸泡试验研究35CrMo在不同pH和温度条件下的H2S介质中的应力腐蚀开裂行为与机理。结果表明,35CrMo钢在酸性H2S环境下SCC敏感性较高,随着介质的pH降低,35CrMo钢的应力腐蚀敏感性增加,腐蚀速率加快。pH降低能够较大地促进35CrMo钢阴极过程的进行,导致腐蚀速率和充氢电流密度均相应增大,从而导致局部阳极溶解作用和氢脆作用增大。在温度为15~90℃,35CrMo钢应力腐蚀敏感性不同,35℃和90℃条件下的应力腐蚀敏感性大。在酸性H2S环境下35CrMo钢的应力腐蚀机制是以氢脆为主,阳极溶解为辅的协同机制。     

机械合金化制备的铁-镁合金在NaCl溶液中的腐蚀行为

应用机械合金化技术，球磨得到15?-Mg合金，对合金的组成、显微形貌和在NaCl溶液中的腐蚀行为进行了研究。结果表明：球磨产物中只有铁、镁的单相，而无新相生成，在NaCl溶液中，镁发生了电偶腐蚀，并放热、放氢；球磨40min的合金能放出较多的热量和氢气，反应产物中只有极少量的镁；较低的NaCl溶液初温会减缓电偶腐蚀的速度，并最终影响放热和放氢。     

铸态K480和DD407高温合金在长期时效过程中γ′相的稳定性

研究了两种典型铸态K480及DD407高温合金在870℃下经3 000 h时效过程中γ′相的稳定性,探讨γ′相的粗化机制。结果表明:K480合金和DD407合金经过长期时效后组织中均无TCP相析出,γ′相发生轻微粗化现象,合金组织稳定性良好,其中DD407合金中γ′相长大趋势大于K480合金的;随着时效时间的延长,K480合金中晶界逐渐变宽,碳化物沿晶界长大,最终连结成链状,并有成膜趋势;K480合金中γ′相长大符合二次方定律,而DD407合金的符合三次方定律;该两种合金γ′相长大方式分别为界面控制和扩散控制。     

铝-钛-硼中间合金在等径角挤压过程中的变形行为

采用等径角挤压(ECAP)技术对铝-钛-硼中间合金进行了室温挤压试验,用高温光学显微镜、扫描电镜、硬度计等分析了ECAP对合金中第二相粒子分布形态、尺寸及显微硬度的影响.结果表明:ECAP能显著改善合金中第二相粒子的分布形态,细化其尺寸;用试样绕其纵轴旋转9°.、方向不变的加工路径(Bc),经过8道次挤压后,第二相粒子由原来的散乱分布变成较为均匀分布,由原长约20μm、宽约10μm的块状粒子细化为5μm左右的小颗粒;挤压1道次后,材料硬度增加最为明显,4道次后硬度增加趋势变缓.     

Sr和Na在Al-Si合金中的变质行为及机理的研究

研究了Sr、Na在Al-Si熔体中的氧化动力学,应用原子杂化轨道理论分析了Sr、Na与Al-Si熔体的作用机理.研究结果表明,Sr比Na具有更长的变质有效期,其原因是Sr比Na具有更加稳定的原子杂化轨道,而并非完全由工艺因素决定.     

AZ31镁合金板在PBS模拟体液中的腐蚀行为和拉伸性能

将AZ31镁合金板浸泡于磷酸盐缓冲液(PBS)模拟体液中,对其腐蚀行为和拉伸性能随浸泡时间的变化规律进行了研究。结果表明:AZ31镁合金板的弹性模量和断后伸长率与腐蚀速率的变化规律一致,均随浸泡时间的延长呈指数规律下降;浸泡28d后,弹性模量和断后伸长率分别下降了约10%和20%,抗拉强度的下降不足5%。     

改进型INCONEL740镍基合金在模拟煤灰和烟气环境中的腐蚀行为

用SEM、EDX等方法对改进型INCONEL740镍基合金在人工模拟燃煤锅炉中的煤灰和烟气环境中的腐蚀行为进行了分析。结果表明:在750℃条件下,该合金所遭受的腐蚀过程分为两个阶段,开始时伴随着表面Cr2O3保护膜的形成,主要是氧化和硫化腐蚀,随着腐蚀时间增至5 000 h,腐蚀加剧;钴或CoO在合金表面熔盐中的溶解是造成合金腐蚀加剧的主要原因;而内硫化腐蚀则始终存在于腐蚀的进程中;铁含量少的试样比铁含量多的试样耐腐蚀性好。     

新型耐候钢和碳钢在模拟工业大气环境中的腐蚀行为与机理研究

通过比较在模拟工业大气环境中的周期浸润腐蚀试验结果研究了两种新型耐候钢和传统Q235B碳钢的腐蚀行为。采用X射线衍射技术、电子探针分析技术、交流阻抗频谱分析技术以及显微压痕表征方法等对腐蚀产物膜的物相组成、合金元素分布情况、电化学特性及其与钢基材的结合强度等特性进行了综合分析,探讨了钢的耐腐蚀机理。结果表明:在模拟工业大气环境下,降低S含量、增加P含量、添加合金元素Cu、Ni、Cr的耐候钢具有良好的耐蚀性能。Cr、Ni和Cu元素在锈层中的局部富集促进了保护作用强的α-FeOOH相的形成,提高了锈层的阻抗,阻碍了腐蚀介质的渗透,从而提高了钢的耐腐蚀性能。