304/304L不锈钢TIG焊两种搭接接头的组织及力学性能

搭接接头焊缝在实际工况中存在受拉力和剪切力两种受力状态,其力学性能的差异对工程应用中选取焊缝形式有重要意义。对不锈钢304及304L进行钨极惰性气体保护焊(TIG焊),研究了两种样件焊接接头的显微组织、硬度、拉伸性能和疲劳特性。结果表明:两种搭接形式下的焊接接头从母材到焊核,可根据晶粒类型和大小分为7个区域。焊缝受拉力样件的断裂延伸率为19.3%,在接头区域两种组织过渡处断裂;受剪切力样件的断裂延伸率为12.7%,在材料尺寸变化、应力集中处断裂。焊缝受拉力样件断裂韧性、抗拉强度和疲劳性能更强,结构尺寸变化和应力集中对受剪切力样件力学性能的影响较大。     

超细晶高氮奥氏体不锈钢的制备及其性能

通过机械合金化和放电等离子烧结技术制备超细晶高氮奥氏体不锈钢,用X射线衍射仪和透射电镜、能谱仪对粉体及烧结试样进行了表征,对其进行了力学性能试验.结果表明:在球磨的过程中,粉末中的氮化物逐渐消失,烧结试样基体为奥氏体;烧结试样氮含量1.19%,其晶粒尺寸为50～100 nm,氮元素在试样基体内分布均匀;制备的超细晶高氮奥氏体不锈钢硬度、抗拉强度均超过普通的304奥氏体不锈钢,耐腐蚀性能比304奥氏体不锈钢更加优良.     

增强体与粉末冶金316L不锈钢的反应性

在316L不锈钢粉中分别添加10％的TiC、WC、NbC、Al2O3、Si3N4五种增强体,研究了各种增强体与不锈钢基体的反应性及对烧结过程的影响。结果表明：TiC、WC、NbC与不锈钢基体有良好的相容性,能均匀分布到不锈钢基体中,可以有效提高其强度,添加TiC的不锈钢还表现出优越的耐腐蚀性;由于Al2O3与基体不锈钢相容性过差,不能发挥增强体的作用,使材料的强度和耐蚀性不良;添加Si3N4的不锈钢在烧结过程中Si3N4发生分解,弥散强化了基体,硅有促进烧结的作用,而氮均匀渗透到不锈钢中,有利于形成高强度的高氮钢,从而使其相对密度、硬度及耐蚀性都高于其他材料。     

316L不锈钢在熔融LiCl-3%Li2O中的腐蚀行为

采用浸没法腐蚀试验研究了在真空及空气两种环境中316L不锈钢在700℃熔融LiCl-3%Li2O混合熔盐中的热腐蚀行为.结果表明:316L不锈钢在两种条件下的腐蚀产物均为LiCrO2,腐蚀质量损失均随时间的延长而增大;在真空条件下腐蚀质量损失明显小于空气条件下,氧分压对腐蚀行为的影响显著.     

粉末316L不锈钢的高密度强化烧结

研究了粉末316L不锈钢添加活化剂的液相强化烧结。在1200～1350℃采用真空烧结,对含量为2％～8％的Cu3P和Fe-Mo-B两种烧结助剂进行比较,后者采用两种粒度。结果表明：Fe-Mo-B细粉强化作用最强;增加烧结助剂含量和提高烧结温度可以提高烧结密度;最佳条件为添加6％的Fe-Mo-B细粉、室温压制、1250℃烧结,烧结密度接近7.70g/cm^3。另外,压缩试验表明添加量大于6％后,添加Fe-Mo-B的烧结制品的塑性比添加Cu3P的塑性要好。     

316L不锈钢表面氧化铝梯度涂层的制备

用热浸镀铝+高温热扩散工艺在316L不锈钢表面制备了铁铝梯度涂层,再用工业纯氮气中残留的氧气对其进行氧化处理制备了氧化铝梯度涂层;用OM、SEM、EDS、XRD、XPS和显微硬度仪等方法对涂层进行了分析。结果表明:750℃浸镀10 min的热浸镀铝涂层经950℃×4 h热扩散后,涂层表面质量较好,平均厚度120μm,与基体结合紧密;铝、铁呈良好梯度分布,表面最高硬度为800~850 HV;经900℃×4 h氧化处理后,氧与铝涂层进行了择优氧化,在距表面100nm以内原位反应生成了氧化铝,且除涂层表面是一层致密的氧化铝膜外,在膜以内氧化铝含量呈梯度分布。     

表面粗糙度对Al2O3增强Y-TZP陶瓷材料生物摩擦学特性的影响

采用销-盘式摩擦磨损试验机研究了氧化铝增强氧化锆陶瓷(ADZ)的表面粗糙度对ADZ/316L不锈钢摩擦副的摩擦磨损性能的影响。结果表明:在小牛血清润滑下,随着陶瓷表面粗糙度的降低,ADZ陶瓷和316L不锈钢的摩擦因数和磨损率均呈降低趋势。但是对于表面粗糙度最高的陶瓷,由于Fe转移膜的物理吸附,出现了“负磨损”现象。     

不同润滑液下的Al2O3增强Y-TZP陶瓷/316L不锈钢生物摩擦学特性

采用销-盘式摩擦磨损试验机研究了氧化铝增强氧化锆(ADZ)陶瓷材料/316L不锈钢摩擦副在去离子水和小牛血清2种不同介质润滑下的生物摩擦磨损行为,并利用SEM观察了磨损表面形貌。结果表明:与去离子水相比,在小牛血清润滑条件下ADZ陶瓷的摩擦因数和磨损率降低。在去离子水润滑条件下ADZ陶瓷材料的磨损为轻微磨损,相应的磨损机制为塑性变形和微犁削;而在小牛血清润滑条件下,ADZ陶瓷材料的磨损为微量磨损,磨损过程类似抛光作用。     

316L不锈钢抗氢脆性能研究

用光学显微镜、电子显微镜、俄歇电子谱／二次离子质谱表面分析仪等结合拉伸试验，研究了316L奥氏体不锈钢及其电子束焊缝在650℃充氘后组织、微区成分变化与性能的关系，以及拉伸应力与氘分布的关系。结果表明，高温气相充氘后，316L奥氏体不锈钢及其电子束焊缝抗氢脆性能明显下降。晶界、孪晶界析出大量碳化物，但拉伸断口形貌并未呈沿晶断裂；晶界上未发现S、P等痕量元素的偏聚，却产生了富Cr、Mo的贫Ni层，这表明晶界成分的变化减弱了晶界析出物对氢脆的影响。电子束焊缝塑性下降，拉伸时从该处断裂。拉伸静水应力梯度分布导致氘在拉伸试样断口处富集。     

高温碱液浓度与温度及应变速率对316L不锈钢应力腐蚀开裂的影响

通过不同应变速率的拉伸试验,研究了316L不锈钢在不同温度和浓度的NaOH溶液中的应力腐蚀开裂行为,分析了以上三个因素对该钢应力腐蚀开裂的影响.结果表明:当应变速率为10-5s-1时,316L不锈钢不会发生明显的应力腐蚀开裂,而当应变速率降低到10-6s-1时,在高温低浓度的NaOH溶液中该钢会发生明显的应力腐蚀开裂;当应变速率为10-6s-1时,NaOH溶液温度对316L不锈钢应力腐蚀开裂的影响程度要高于浓度的.     

316L钢高温疲劳蠕变规律研究

通过316L奥氏体不锈钢在420、550和600℃下非间断应变疲劳和有保持时间的应变疲劳试验，对316L钢高温环境下疲劳、蠕变规律进行了研究。结果表明：材料的疲劳寿命随温度的升高而降低；保持时间增加，试样中蠕变损伤增大，循环应力松弛更多，裂纹扩展机制由穿晶方式向沿晶方式转变。