Cr系白口铸铁动态间腐蚀的定量研究

用定向凝固技术制备Cr系白口铸铁,用提取相表面订法制备碳化物蔗样,用失重法测定样品的腐蚀失重率,并通过电化学法探讨Cr系白口铸铁在腐蚀介质中的动态相间腐蚀机理,结果表明：（1）Cr系白口铸铁动态相间腐蚀失重率达Cr系白口铸铁冲刷腐蚀总失重率的50％以上,冲刷腐蚀交互作用失重率接近总失重率的20％;（2）碳化物与基体两相之间的腐蚀电位差是产生相间腐蚀的驱动力。在此过程中,高电位的碳化物为阴极受到保护,而低电位的基体为阳极补加速腐蚀,这是Cr系白口铸铁产生相间腐蚀的基本原因;（3）溶液的电阻效应使离碳化物超近的基体遭受的腐蚀严重,也促进相间腐蚀的产生,相间腐蚀发生后,在浆料冲蚀作用下,碳化物因暴露在外,得不到基体的支撑而被折断,加速 了材料的流失,严重地影响了Cr系白口铸铁的使用寿命。     

合金白口铸铁的热疲劳行为与碳化物的作用

利用自制的自约束型热疲劳试验机、光学显微镜及电子扫描显微镜研究了碳化物类型不同的４种合金白口铸铁的热疲劳行为。结果表明：具有Ｍ７Ｃ３型碳化物的１８Ｃｒ２Ｗ及１５Ｃｒ３Ｍｏ合金铸铁的热疲劳抗力最高，而具有Ｍ６Ｃ型碳化物的２５Ｗ４Ｃｒ及具有Ｍ３Ｃ型碳化物的３Ｃｒ合金铸铁的热疲劳抗力均较低；碳化物是热疲劳裂纹扩展的主要通道，热疲劳裂纹长大通过主裂纹与其前沿碳化物中形成的微裂纹之间“桥接”方式进行，热疲劳断口主要为解理断口。     

铬系白口铸铁在液-固两相流中冲刷腐蚀的交互作用

用失重法和电化学法研究铬系白口铸铁在液－固两相液中冲刷腐蚀的交互作用，结果表明：（1）提高白口铸铁铬含量，不仅可以明显减小冲刷腐蚀交互作用失重率，而且显著降低冲刷腐蚀总失重率；（2）纯腐蚀失重率接近纯冲刷失重率的20倍，冲刷腐蚀交互作用失重率约占总失重率的70％，因此在本实验条件下，铬系白口铸铁的失效机理是以腐蚀加速冲刷为主要特征。     

无镍合金白口铸铁的多元合金化及其组织与性能的研究

通过采用Ｃｒ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｃｕ多元合金化的途径，使渣浆泵耐蚀件用无镍合金白口铸铁，在其铸态下具有以马氏体为主的基体组织；并通过Ｂ－Ｔｉ－ＲＥ复合变质处理改善碳化物的形态与分布，从而获得在马氏体加适量奥氏体的基体上，弥散而均匀分布块状碳化物的组织形态，使其性能达到ＮｉＣｒ－１硬合金白口铸铁的性能指标。另外，还在ｐＨ＝６和ｐＨ＝７的弱酸性和中性介质中，对无镍合金白口铸铁件的砂浆冲蚀磨损机制进行了较为深     

灰铸铁在酸性溶液中的电化学腐蚀行为研究

采用失重法、电化学方法、金相显微镜等技术,研究了常温下不同石墨相铸铁在不同浓度HCl溶液中的腐蚀行为。结果表明,石墨形态为中心A型边缘D型的灰铸铁试样的耐腐蚀性最好;白口铸铁由于含较多的碳化物,其电位高于基体金属,易形成微电池效应,耐酸腐蚀性最差。极化曲线测试与腐蚀失重试验结果一致。     

中铬强韧抗磨铸铁的研究

改变了中铬铸铁的结晶过程，改善和细化了显微组织。其基体为马氏体，主要碳化物为（ＣｒＦｅ）７Ｃ３和Ｃｒ７Ｃ３，还有Ｆｅ７Ｃ３、Ｃｒ２３Ｃ６、ＭｏＣ等碳化物和ＦｅＭｏＭｎ、Ｆｅ３ＭＯ２等合金化合物，消除了渗碳体（ＦｅＣｒ）３Ｃ。其硬度ＨＲＣ≥５６，与高铬铸铁相当，得到了耐磨性和韧性较高的中铬铸铁、因而中铬铸铁磨球的破碎率低，球磨机的生产率较高。所以复合变质处理并热处理后的中铬强韧铸铁是一种低成本的优质的抗磨铸铁。     

工业纯钛和00Cr25Ni22Mo2不锈钢的冲刷腐蚀

利用自行设计的动态模拟旋转装置,用失重法和电化学测试法通过改变转速、温度等条件研究了工业纯钛和００Ｃｒ２５Ｎｉ２２Ｍｏ２不锈钢在１ｍｏｌ／ＬＨ２ＳＯ４溶液中的冲刷腐蚀。结果表明：随着转速的增加和的升高,工业纯钛和００Ｃｒ２５Ｎｉ２２Ｍｏ２不锈钢的冲刷腐蚀速度增大,高温转速高于４．１８ｍ／ｓ时腐蚀增加更明显;在本实验体系下,电化学因素对冲刷腐蚀的协同效应起相当大的作用;工业纯钛和００Ｃｒ２５Ｎｉ２２     

Fe—CU—Cr—Mn系亚稳奥氏体基耐磨铸造合金的成分与结构设计

研究了Ｆｅ－Ｃ－Ｃｒ－Ｍｎ系亚稳奥氏体基耐磨铸造合金的成分与结构设计,在预先进行合金成分及结构设计计算的基础上,试验了１１种不同成分的合金,在滑动磨损时,这些合金的耐磨性高于２５％Ｃｒ马氏体基白口铸铁,远高于Ｍｎ１３钢。     

用菊池衍射测定M7C3碳化物与奥氏体间的位向关系

用菊池衍射测定相间位向关系新技术对一种白口铸铁中Ｍ７Ｃ３型碳化物的晶体学进行了研究。结果表明，在这一材料中至少Ｍ７Ｃ３型碳化物属于正交晶系，而非一般认为的六方晶系。发现了三种Ｍ７Ｃ３型碳化物与奥氏体间的位向关系。它们是：（１５１）Ｃ∥（１１１）Ａ，「１０１」Ｃ∥「１０１」Ａ和（３１１）Ｃ∥（１１１）Ａ，「０１１」Ｃ∥「０１１」Ａ以及（２４１）Ｃ∥（１１１）Ａ，「１１２」Ｃ∥「１０１」Ａ。应用最近提     

碳钢在含硫化氢及高压二氧化碳饱和的NaC1溶液中的腐蚀行为

利用自制的高温、高压腐蚀试验及电化学测试装置,通过失重法、电化学极化曲线法及电子探针微观分析等方法,研究了温度、硫化氢浓度对碳钢在高压二氧化碳饱和的３％ＮａＣ１溶液中腐蚀的影响．结果表明：较低温度（８０℃）下,升高温度及增大硫化氢浓度均加速腐蚀反应的阴、阳极过程,失重腐蚀速率增大;高浓度的硫化氢抑制了腐蚀反应的阴极过程;１２０℃时碳钢ＣＯ２腐蚀产物膜对金属基体起很好的保护作用,失重腐蚀速率减小了３－４倍,随硫化氢浓度的增大,失重腐蚀速率缓慢增长,腐蚀产物ＦｅＣＯ３膜逐渐转变为以硫铁化合物为主的腐蚀产物膜．     

Effect of exposure time on the morphology of corrosion on high chromium white cast iron in high temperature caustic solutions

High chromium white irons are important candidate materials for use in alumina refineries to combat wear and corrosion. The effect of exposure time on the formation of oxide films was studied in a 23% Cr white cast iron exposed at 260 °C in 110 g/l caustic soda solutions. It was found that whilst well‐formed octahedral M(II)O.M(III)₂O₃ spinel type oxides initially formed and spread across the surface of the material, these were gradually replaced by a background oxide with a higher Cr/Fe ratio and the morphology of the octahedral crystals became less well formed. Also, the oxidation was found to be predominantly in the matrix material, leaving carbide particles unsupported on the surface and in the later stages, significant corrosion was found along the carbide/matrix phase boundary.     

铜镍合金铸铁耐碱腐蚀性能研究

采用动态失重法测定铜镍合金铸铁在高温浓碱液中的腐蚀速度,借助光学显微镜和扫描电镜观察显微组织和表面腐蚀形貌,利用能谱仪分析表面微区成分。结果表明,微观基体上富集的铜和镍有利于提高铜镍合金铸铁的耐蚀性,在高温浓碱液中的动态腐蚀条件下,铜含量为4.5%的D3试样耐碱蚀性较好。当铜含量超过一定值时,铜镍合金铸铁中析出游离铜相,这些新相成为活性阴极相,降低铸铁的耐蚀性。     

四种不同仿古铸铁在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为研究

采用全浸试验和动电位极化方法比较了四种不同的仿古铸铁在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为.结果表明,仿古灰口铸铁的腐蚀速率较仿古白口铸铁高;两种灰口铸铁中,低硫试样较高硫试样的腐蚀速率高,耐腐蚀性能差;两种白口铸铁中,低硫含量的试样与高硫含量的腐蚀速率和耐腐蚀性能均接近;X射线衍射仪分析表明四种铸铁的腐蚀产物均含有纤铁矿、磁铁矿和针铁矿,其中疏松不稳定的纤铁矿含量最多,并未发现海水打捞铁器中常见的腐蚀产物-四方纤铁矿.     

C、Cr、Si、Mn对低铬白口铸铁组织和力学性能的影响

应用湿砂铸型浇注低铬白口铸铁，采用正交试验研究了C、Cr、Si、Mn对低铬白口铸铁组织和力学性能的影响。结果表明：含碳量2．4％和2．7％时碳化物基本上是呈网状分布的，形成了离异共晶的网状碳化物组织；而含碳量3．0％时，离异共晶组织不再出现。高碳、低硅、高铬和低锰有利于提高硬度；低碳、低硅、中铬和高锰有利于提高冲击韧度；高碳、低硅、低铬和高锰有利提高耐磨性。新开发的低铬白、口铸铁的硬度、冲击韧度和耐磨性远高于目前在生产排沙潜水泵过流部件中所使用材料的各项性能，使用寿命是其5倍左右。     

WC颗粒增强Cr系抗磨白口铸铁表层复合材料抗磨损性能的研究

本文研究了在三体磨损条件下,WC颗粒增强Cr系白口铸铁表层复合材料的三体磨损性能;并与相应的Cr系白口铸铁的三体磨损性能进行了比较.结果表明,铸态去应力处理时,Cr系白口铸铁随着金属Cr含量的增加,其耐磨性有所增强.Cr含量从2%增加到26%,相对耐磨性从1增加到1.39,而复合材料相对于基体材料的耐磨性提高到了6以上;硬化态去应力处理时,Cr系白口铸铁随着金属Cr含量的增加,其耐磨性略有增强.Cr含量从2%增加到26%,相对耐磨性从1增加到1.29,而复合材料相对于基体材料的耐磨性提高到5以上.可见,为了提高Cr系白口铸铁材料表层的耐磨性能,采用WC颗粒增强Cr系抗磨白口铸铁表层复合材料的途径十分有效.     

淬火温度对低合金铸铁硬度的影响

研究了淬火温度对CrMoCu低合金铸铁硬度的影响,发现铬促进铸铁中出现独立的合金碳化物而不利于基体硬度的提高,较高的硅量也会降低铸铁的淬后硬度,指出试验铸铁淬火温度的确定主要受碳,硅铬的影响,含较高硅和铬的铸铁应采用高淬火温度才能获得高硬度。     

热处理对镍基合金G3耐蚀性能的影响

针对国产商用镍基耐蚀合金G3,采用TEM、SEM等方法研究固溶时效对合金微观组织及析出相的影响;进而利用高温高压釜的挂片试验,分析组织变化以及析出相对材料在H2S/CO2共存的井下水中耐蚀性能的影响。结果表明,该镍基合金的固溶温度应低于1150℃,以避免合金晶粒过大。随时效温度的提高,晶界析出的M23C6碳化物增多,并在晶内形成M6C片状碳化物。析出相的形成导致镍基合金的点蚀加剧,由于碳化铬在晶界上析出而导致的贫铬是引发点蚀的主要原因。     

钒和铜对高合金白口铸铁铸态组织及性能的影响

针对磨钼矿用磨球的湿式磨损工矿条件,通过对高合金白口铸铁进行成分设计、材料制备以及相应的性能测试和组织观察,分析了不同配比的Cu和V对高合金白口铸铁铸态组织及性能的影响.研究结果表明,不同的Cu和V含量对高合金白口铸铁碳化物的形态和分布影响不同.含量为1.0%的Cu和V的该合金（12.0%Cr）,其碳化物呈现短杆状、块状,均匀弥散分布于基体中,材料的硬度、冲击韧度和耐腐蚀磨损性能得到有效提高,相对耐磨性比不含Cu、V的普通高铬铸铁（18.0%Cr）约提高了15%.