热处理对NiTi形状记忆合金力学性能的影响

研究了热处理工艺对50.8at%NiTi形状记忆合金力学性能的影响。通过对NiTi合金试样在不同温度下进行固溶处理和时效处理并进行单向拉伸试验,得到试样的屈服强度、抗拉强度、弹性模量和泊松比等力学性能参数。通过光学显微镜对热处理前后试样的显微组织进行观察,估算其晶粒尺寸,并利用Hall-Petch理论分析了试样的晶粒尺寸对屈服强度的影响。研究发现将NiTi合金先进行固溶处理,再进行时效处理,其力学性能改善较为明显。为NiTi 形状记忆合金的工程应用提供了试验依据,有利于扩大该合金的工程应用范围。     

脉冲电流处理对一种镍基耐蚀合金腐蚀行为的影响

将脉冲电流处理应用于一种镍基耐蚀合金的时效过程,研究脉冲电流对合金显微组织及耐蚀性的影响规律及机理。结果表明,脉冲电流处理后,合金在力学性能基本保持不变的前提下,其耐晶间腐蚀性能得到显著提高。脉冲电流能够显著提高合金元素的界面扩散速度,其界面扩散速度远快于体扩散速度,晶界M23C6型碳化物呈典型的不连续析出转变特征。与常规时效处理相比,脉冲电流处理后晶界碳化物的不连续析出转变,使晶界位置的合金元素的贫化程度大幅度降低,在保证合金力学性能的前提下,显著改善合金的耐晶间腐蚀能力。     

Ni含量对镍钛合金的力学和摩擦学性能的影响

通过机械合金化和放电等离子烧结法(SPS)在1000℃制备具有不同Ni含量的镍钛合金,采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜表征了NiTi合金的相结构和显微组织,采用显微硬度仪研究不同Ni含量NiTi合金的显微硬度变化规律,通过万能试验机和摩擦磨损试验机研究了NiTi合金室温力学性能和摩擦学性能,采用三维白光轮廓仪扫描磨痕形...     

化学转化膜上沉积镍对镁合金耐腐蚀性能的影响

将化学转化和化学镀镍结合在一起,先对铸态AZ91D合金进行锡酸盐转化处理,然后在转化膜上进行化学镀镍.研究了转化膜及化学镀镍涂层的成分、结构和耐腐蚀性能.结果表明:锡酸盐转化处理后合金表面形成了以MgSnO3*H2O为主要成分的转化膜,可对合金起到一定的防护作用; 转化膜由细小的球形颗粒密积而成,颗粒之间存在间隙,它可以为化学镀镍的前处理过程提供良好的吸附条件; 转化膜上的化学镀镍层组织致密、无缺陷,MgSnO3*H2O转化膜在镀镍层与基体之间起到过渡作用,镀层的磷含量达到9%,与基体结合良好; 在3.5% NaCl (pH=7)溶液中的动电位极化测试表明,镀镍以后的合金在阳极极化过程中发生了明显的钝化,耐腐蚀性能进一步提高,对基体起到了较好的防护作用.     

6063铝合金碱性化学镀镍耐腐蚀性能研究

针对6063铝合金不耐碱腐蚀的问题,对其表面进行了碱性化学镀镍处理以提高其在碱性溶液中的耐腐蚀性能.采用扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分别分析了镀镍层的表面微观形貌、成分和物相结构;采用电化学和全浸蚀腐蚀试验方法测试了铝合金化学镀镍前后在w(NaOH)=4%的NaOH溶液阳极极化曲线和腐蚀失重.研究结果表明,铝合金化学镀镍处理后其表面获得了致密的非晶态高磷镀镍层,化学镀镍后的铝合金阳极极化电位达到析氧过电位时,镀层依然没有破坏,并且该镀层在w(NaOH)=4%的NaOH溶液中基本不发生腐蚀.     

Effect of hydroxyapatite‐titanium‐MWCNTs composite coating fabricated by electrophoretic deposition on corrosion and cellular behavior of NiTi alloy

In this study, the hydroxyapatite (HA)‐titanium (Ti, 20 wt.%) multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs, 1 wt.%) composite coating was applied on the NiTi alloy by using the electrophoretic deposition (EPD) technique. The morphologies and the phase structures of the coatings were investigated by the FESEM and XRD analysis, respectively. The corrosion behaviors of the coated NiTi samples were investigated using the polarization and electrochemical impedance spectroscopy tests in a simulated body fluid (SBF). The amounts of the released Ni ions from the coated NiTi were studied in the SBF. The results of the electrochemical tests revealed the corrosion resistance of the NiTi coated with HA was further improved by the addition of the Ti and MWCNTs to the HA coating. The current density and corrosion resistance of the NiTi alloy changed from 2.52 μA.cm^?2 and 24.13 kΩ to 0.91 nA.cm^?2 and 5.92 MΩ after coated with the HA‐Ti‐MWCNTs composite coating. Also, the number of nickel ions released from the surface of the NiTi alloy to the SBF medium suppressed from 11.8 to 0.08 μgr.L^?1, after coating with HA‐Ti‐MWCNTs. Also, the cellular proliferation in the culture medium consisting of the NiTi alloy coated with the HA‐Ti‐MWCNTs improved significantly (compared with that of the NiTi alloy) as shown no toxicity in the cell culture medium.     

微弧表面处理对AZ31B镁合金耐腐蚀及耐腐蚀疲劳性能的影响

采用微弧表面处理技术(微弧氧化MAO和微弧复合MCC)在AZ31B镁合金基体上制备出不同断面结构的防护涂层。通过电化学腐蚀及腐蚀疲劳测试方法,研究了MAO、MCC涂层的电化学腐蚀及腐蚀疲劳性能。结果表明,生长10 min的MAO涂层具有较好的耐电化学腐蚀性能。MAO涂层表面存在微孔和微裂纹,在应力条件下微孔和微裂纹作为疲劳断裂的裂纹萌生点,可加速裂纹的萌生与扩展,使其腐蚀疲劳寿命相较AZ31B合金基体降低了55%。而具有MCC涂层的AZ31B合金试样腐蚀疲劳极限为(64.0±5.4) MPa,比AZ31B合金基体提高了59%。在低应力载荷下(＜80 MPa),微弧复合涂层试样的腐蚀疲劳强度得到明显提高。     

淬火水温对Al-Mg-Si系合金力学性能和耐腐蚀性的影响

采用拉伸性能测试、光学显微镜、扫描电镜和电化学性能测试等方法研究了固溶处理时冷却水温度对Al-Mg-Si系合金性能的影响。结果表明:固溶处理时,随着淬火水温的升高,合金的抗拉强度、屈服强度变化不明显,而合金的伸长率与硬度有所降低,即20 ℃水温淬火时合金具有良好的综合力学性能,显微硬度为129.4 HV0.3,抗拉强度为 352.2 MPa,屈服强度为 300.9 MPa;同时合金的抗晶间腐蚀性逐渐下降,而抗剥落腐蚀性影响不大,均为PC等级。因此,20 ℃水温淬火时合金具有最佳的抗晶间腐蚀性能,最大腐蚀深度为231.4 μm,这与电化学性能测试结果相对应,此时的腐蚀电位最大,为-0.834 V。     

Zn对均匀化态Mg-3Sn-Ca镁合金腐蚀性能的影响

研究了Zn元素对均匀化态Mg-3Sn-Ca合金耐腐蚀性能的影响。通过XRD、金相、SEM、失重、析氢、电化学极化曲线和阻抗谱分析了Mg-3Sn-Ca(TX31)和Mg-3Sn-Ca-Zn(TXZ311)2种合金的耐蚀性能。结果表明,Mg-3Sn-Ca合金中主要由CaMgSn及Mg₂Sn相组成,加入Zn元素后晶粒得到显著细化,第二相体积分数增加并呈弥散分布,并有Mg₂Ca相析出。而Zn的添加可显著提高Mg-3Sn-Ca合金的耐蚀性能,这主要归因于TXZ311合金具有更细小的晶粒尺寸以及均匀密集分布的CaMgSn相,使合金在腐蚀过程中形成的钝化膜更加均匀。因此,TXZ311合金的耐蚀性远高于TX31合金。     

时效状态对新型高强铝合金型材力学及腐蚀性能的影响

采用拉伸测试、晶间腐蚀测试、剥落腐蚀测试和透射电镜分析等方法研究了不同时效状态对新型高强铝合金型材力学和腐蚀性能的影响。结果表明,合金型材在峰时效状态下具有最高的强度,在过时效状态下具有最优的抗腐蚀性能,在欠时效状态下合金的伸长率最高。合金晶间腐蚀和剥落腐蚀敏感性由大到小的顺序为：欠时效＞峰时效＞过时效。这主要是因为过时效处理后,晶内沉淀相的大量析出提高了基体的电极电位,晶界沉淀相的不连续分布和晶界无析出带结构有效阻断了腐蚀的阳极通道。     

Ca对镁合金组织、力学性能和腐蚀性能的影响

研究了Ca对AZ91D镁合金显微组织、力学性能和腐蚀性能的影响.当AZ91D中加人的Ca含量大于1.0%时,β相(Mg17Al12)减少,并且在晶界上形成了网状分布的Al2Ca相.拉伸测试表明,当加入Ca含量小于1%时,可以提高合金的常温抗拉强度和延伸率,继续增大Ca含量时合金的力学性能明显下降.当AZ91D中加入的Ca含量达到1.0%时,常温抗拉强度和延伸率较AZ91D分别提高了8.2%和29.3%,并且腐蚀速率下降为AZ91D的17.2%.其原因主要是由于形成了网状分布的Al2Ca相,使镁合金的自腐蚀电位升高,腐蚀电流密度降低,从而阻碍了镁合金的腐蚀.     

双级蠕变时效对含钪7050铝合金力学及耐腐蚀性能的影响

研究了双级蠕变时效对含钪7050合金力学性能和耐腐蚀性能的影响,并与单级蠕变时效和无应力双级时效的试验结果进行了比较。结果表明,与单级蠕变时效相比,双级蠕变时效可明显提高含钪7050合金的力学性能;经单级或双级蠕变时效处理的合金比无应力双级时效合金具有更好的耐蚀性,而单级蠕变时效合金的耐蚀性优于双级蠕变时效合金。此外,压应力状态下的单级或双级蠕变时效合金比拉应力状态下的单级或双级蠕变时效合金具有稍高的硬度和耐蚀性。     

不同固溶制度对6082铝合金力学性能和腐蚀性能的影响

采用拉伸力学性能试验、电导率性能试验、剥落腐蚀试验、晶间腐蚀试验、光学显微镜、扫描电镜、透射电镜等研究了不同固溶工艺对轨道交通用6082合金板材力学性能和腐蚀性能的影响。结果表明:530~560℃固溶及180℃时效处理后,6082合金板材的屈服强度和抗拉强度随着固溶温度升高而升高,而伸长率几乎保持不变。在530~560℃不同温度固溶处理的时效态6082板材的剥落腐蚀等级均为N级,显示出良好的耐剥落腐蚀性能,最大晶间腐蚀深度随着固溶温度升高而增加。不同温度固溶处理后时效态6082合金板材的晶界处均没有沉淀物析出,晶界附近的无沉淀析出带(PFZ)越宽,最大晶间腐蚀深度越深。     

微量稀土对Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金力学性能与腐蚀性能的影响

采用慢应变速率拉伸试验、显微硬度和电导率测试、晶间腐蚀和剥落腐蚀试验、光学显微镜、扫描电镜、透射电镜等分析方法,研究微量稀土对7085铝合金（Al-7.5Zn-1.5Mg-1.4Cu-0.15Zr）力学性能和腐蚀性能的影响。研究结果表明,与未添加稀土的合金相比,添加微量稀土使合金组织细化,时效后强度、硬度提高,电导率略有降低。同时,合金的耐腐蚀性大大提高,其中抗晶间腐蚀性能由四级提高为二级、48 h下的剥落腐蚀性能由EB提高为PA、反映应力腐蚀性能的ISSRT值由65%提高到96%。     

Effect of aging on mechanical properties and localized corrosion behaviors of Al-Cu-Li alloy

The effects of aging on mechanical properties,intergranular corrosion and exfoliation corrosion behaviors of a 2197 type A1-Li alloy were investigated,and the mechanisms were studied through microstructure observation and electrochemical measurement of simulated bulk phase.The main strengthening precipitates of the alloy aged at175 ℃ and 160 ℃ are δ' and T1.T1 precipitation in the alloy aged at 160 ℃ is delayed,which results in its slower age strengthening and over-aging behavior than the alloy aged at 175 ℃.Meanwhile,aging temperature of 160 ℃causes more uniform distribution and finer size of T1,resulting in its better strengthening effect.As aging time and aging temperature are increased,the size of T1 at grain boundaries and the width of PFZ along grain boundaries are increased,leading to an increase in the susceptibility to intergranular corrosion and exfoliation corrosion.It is suggested that better comprehensive properties can be obtained when the alloy is aged at 160 ℃.     

7A41铝合金的力学性能和耐蚀性能

采用常温拉伸性能测试、应力腐蚀性能测试和盐雾腐蚀性能测试方法分别对双级时效态7A41铝合金的力学性能及耐蚀性能进行了测试。采用光学显微镜、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对合金的显微组织、拉伸断口微观形貌进行了表征。结果表明,T6状态下合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为505 MPa、474 MPa和16.3%。耐应力腐蚀性能优异,应力腐蚀敏感系数为3.98%,合金的盐雾腐蚀速度为0.0914 mm/y。TEM观察分析表明,Tb态7A41铝合金晶内均匀弥散地分布着纳米级析出相,晶界上分布着大量的非连续析出相,析出相尺寸为20~50 nm,非连续析出相有效地阻碍了合金晶间腐蚀的路径,良好的组织特征保证了合金的综合性能。     

High-temperature corrosion behaviors of typical nickel alloy coatings in a simulated boiler coal ash/gas environment in the Zhundong region

The high-temperature corrosion behaviors of five nickel alloy coatings used in coal-fired boilers in the Zhundong region (Xinjiang province) were investigated in simulated coal ash and coal-combusted flue gas environment at 650°C for 250 and 500 hr. The samples were analyzed by weight gain experiment, X-ray diffraction test, and scanning electron microscopy technique with energy-dispersive spectroscopy. The results indicated that the corrosion level is in the order of NiCrMo13 ≈ Hastelloy C-276 (276) > NiCrBSi > Inconel 718 (718) > 45CT. The compositions of the corrosion scale in five nickel alloy coatings mainly consist of NiO, Ni₃S₂, and Cr₂O₃. The enrichment of Cr in the corrosion scale in 45CT, 718, and NiCrBSi coatings inhibits the formation of oxide and sulfide on the coating surface. The presence of W and Mo in nickel alloy coatings accelerates the formation of corrosion products, thus weakening the corrosion resistance of NiCrMo13 and 276 in simulated coal ash and coal-combusted flue gas environment.     

NiTi40合金微观组织结构的电子显微学分析

采用扫描电子显微分析(SEM)、电子背散射衍射分析(EBSD)、透射电子显微分析(TEM)、高分辨电子显微分析(HRTEM)、高角度环形暗场-扫描透射(HAADF-STEM)等技术手段,对NiTi40(60%Ni+40%Ti,质量分数)合金淬火态样品的微观组织结构进行分析。结果表明:NiTi40合金在950℃、150 min固溶水冷和1050℃、150 min固溶水冷的硬度值相近,为60~61 HRC,但微观组织结构有显著的区别。经950℃固溶水冷后,合金中的粗大第二相主要为NiTi2和Ni3Ti相,还有少量和NiTi2相互伴生的TiC相;经1050℃固溶水冷后,合金中的Ni3Ti相接近完全回溶的,粗大第二相主要为相互伴生的NiTi2及Ti C相。随着固溶温度的升高,合金的晶粒尺寸明显增大,合金晶界处的小晶粒在1050℃固溶时基本消失。经950℃固溶处理,晶内析出相主要为10~20 nm的Ni4Ti3相;经1050℃固溶处理,晶内析出相主要为几十至几百纳米的Ni4Ti3相。     

退火温度对MAO-TC4钛合金表面组织及腐蚀性能的影响

通过微弧氧化技术(Micro-arc oxidation, MAO)对TC4合金进行表面处理,随后采用X射线衍射仪、场发射扫描电镜、激光共聚焦显微镜、硬度测试以及电化学腐蚀等方法研究不同退火温度下MAO-TC4合金的表面氧化膜层形貌、厚度、硬度、相结构以及电化学腐蚀行为。结果表明:随着退火温度的升高,MAO-TC4合金表面氧化膜层的显微硬度亦随之增大,当退火温度为850 ℃时,其最高显微硬度为592 HV0.2。450~850 ℃退火温度范围内,随退火温度升高,MAO-TC4合金的膜层耐腐蚀性先增加后降低;当退火温度为650 ℃时,膜层的自腐蚀电流密度为0.125 μA/cm²,耐腐蚀性能最佳。