Cr27高铬铸铁生产工艺的试验研究

针对Cr27高铬铸铁的质量问题,确定了合金的成分范围、熔炼工艺、铸造工艺及热处理工艺.结果表明,Cr27高铬铸铁的铸态组织为(Cr,Fe)7C3、奥氏体和出现在碳化物周围贫碳合金元素区的少量马氏体和珠光体.合金经过V、Ti、B变质处理后,碳化物变得细小、均匀,V、Ti、B、RE复合变质效果更佳.     

铬基合金连接体材料在固体氧化物燃料电池中的应用

主要介绍了固体氧化物燃料电池(SOFC)的铬(Cr)基合金连接体材料的发展现状.Cr基合金具有良好的抗氧化性、耐腐蚀性和导电性能等,是目前连接体材料中的研究热点之一.在SOFC阴极环境中,容易形成氧化层,同时由于Cr的扩散和挥发还可能导致阴极中毒,合金中掺杂稀土元素(Y、La、Ce和Zr)可以抑制Cr2O3层的生成.在阳极环境中,Cr基合金的表现优于阴极.与Al2O3、NiO、MgO和TiO2等相比,Cr2O3基氧化层具有较好的综合性能,其耐高温(1100 ℃)、热膨胀系数(9.6×10-6K-1)和YSZ电解质(10.8×10-6K-1)相近、且具有较好的导电性.目前,Cr基合金的研究重点是氧化物弥散强化(ODS)合金,使用最多的是Cr5Fe1Y2O3,其热膨胀系数为9×10-6K-1～10×10-6K-1(1000 ℃),抗氧化性能较好.     

铬不锈钢/碳钢梯度材料的耐腐蚀性研究

通过水溶液电沉积法在碳钢表面电沉积铬,并在高温下进行扩散退火处理,形成了一种铬不锈钢/碳钢梯度材料。采用电化学测试实验法对该材料的耐腐蚀性进行研究;利用Tafel直线外推法对基体与铬不锈钢/碳钢梯度材料的极化曲线进行拟合。结果表明:铬不锈钢/碳钢梯度材料的耐腐蚀性要高于碳钢基体的;随着含铬量的增加,梯度材料的耐腐蚀性依次增强。表面Cr的百分含量与腐蚀电位的关系为E=-1.6+0.01514 W_(Cr)。     

脉冲电沉积纳米晶铁-镍-铬合金箔工艺与性能研究

采用脉冲电沉积方法从含三价铬镀液中制备出铁-镍-铬合金箔,通过正交试验优化工艺条件,探究了配位剂和温度对合金箔成分的影响。采用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)对合金箔进行表征,并对合金箔的电性能、力学性能和抗腐蚀性进行研究,采用电化学手段对合金电沉积机理进行初探。获得最优工艺为:CrCl3·6H2O50g·L-1,电流密度16A·dm-2,周期100ms,占空比0.3,温度60℃,pH1～1.5,沉积45min可获得厚度为20～30μm的合金箔,此合金箔成分质量分数为:(62～67)%Fe、(30～33)%Ni和(3～5)%Cr。电沉积Fe-Ni-Cr合金箔微观为紧密堆砌的球形,无微裂纹,晶粒尺寸在纳米范围内,主相结构为Cr与α-Fe或γ-Fe形成的固溶体,当Cr含量4%,基体主要为γ-Fe;最佳工艺条件下获得的合金箔电阻率为68.66×10-6A·cm,具有良好的电性能;显微硬度为5819MPa(HV);在3.5%NaCl中腐蚀电流密度仅为1.685×10-6A·cm-2,抗腐蚀性优良;配位剂的加入使得铁、镍、铬的合金沉积电位接近,合金沉积变为可能。     

刻蚀对高碳马氏体不锈钢表面等离子渗铬层结合强度的影响

目的研究等离子体刻蚀工艺对高碳马氏体不锈钢表面渗铬层组织和结合强度的影响。方法首先利用微波等离子体化学气相沉积方法对8Cr17马氏体不锈钢表面进行四种不同工艺参数的刻蚀处理,然后利用双层辉光等离子体表面渗铬技术在刻蚀处理后的8Cr17不锈钢表面制备铬合金层。用扫描电子显微镜、激光共聚焦、辉光放电光谱仪和X射线衍射仪分别表征刻蚀表面形貌和渗铬层组织,用划痕仪测试渗铬层与基体的结合强度。结果氢和氢+氩等离子体刻蚀后,8Cr17不锈钢基体表面粗糙度增加,且含碳量减少。渗铬层由表面富Cr层、Cr_xC_y扩散层、基体组成,其物相主要包括Cr、Cr_(23)C_6、Cr_7C_3。表面经氢气刻蚀1 h和2 h后,形成的渗铬层厚度分别为7、7.5μm,氢气+氩气刻蚀1 h和2 h后,渗铬层厚度分别为8.1、9μm,其中氢气+氩气刻蚀1 h的基材表面渗铬层较致密,与基体结合牢固。结论等离子体刻蚀预处理可通过改变8Cr17钢表面的组织形貌,降低表面含碳量,增加扩散层厚度,提高渗层与基体的结合强度。     

宝钢冷轧镀铬板(TFS)产品的表面形貌、结构与组成分析

用两步法在二次冷轧基板上电镀沉积金属铬层和氧化铬层。应用扫描电镜、XRD及XPS分析了镀铬板的表面形貌和组成结构。结果表明:镀铬板表面平整,镀层均匀;镀铬层分为两层,即外层为铬的氧化物或水化物Cr2O3,Cr(OH)3或CrOOH,内层是零价的金属Cr。镀铬板的表面只存在+3价的Cr和0价的Cr,这两种铬对人体无害,不存在对人体有害的+6价铬。     

几种新型高碳低铬冷作模具钢

介绍了Cr3MnVTi、Cr5V3SiTi和Cr12MoSiTi三种高碳低铬合金工具钢的化学成分、热处理工艺及与力学性能的有关参数,并与传统的高碳高铬工具钢Cr12型作了对比,新钢中由于添加了Si、Ti、V等合金元素,比老的系列钢种在性能上产生了明显变化.使模具寿命提高了1.2～2倍.     

离子注入对LaFe11.6Si1.4合金的缓蚀及其机理研究

目的通过表面Cr离子注入在LaFe_(11.6)Si_(1.4)合金表面生成一层具有耐蚀作用的保护层,从而提高合金的耐腐蚀性能。方法采用表面离子注入法,分别在注入电压为20、30、40 k V,注入计量为5×10~(16)、10×10~(16)、50×10~(16) ions/cm~2的条件下注入Cr离子。利用扫描电子显微镜及X-射线衍仪对合金的表面形貌、组织结构及成分进行了分析,通过电化学方法对合金表面离子注入后的耐腐蚀性进行了研究。结果当Cr离子的注入电压为40 k V,注入剂量为5×10~(16)、1×10~(17)、5×10~(17) ions/cm~2时,合金的开路电位分别是-0.585、-0.584、-0.57V(vs.SCE)。当Cr离子的注入剂量为5×10~(17) ions/cm2,注入电压为20、30、40 k V时,合金的开路电位分别是-0.63、-0.61、-0.57 V(vs.SCE)。可以看到,随着Cr离子注入计量和注入电压的增加,合金表面的腐蚀电位正向移动,耐腐蚀性提高。结论 Cr离子注入能够显著提高合金的耐腐蚀性,分析认为主要是由于合金表面生成了一层具有耐腐蚀性能的Cr_2O_3钝化层。此外,由于注入离子的轰击导致表面La(Fe,Si)13相分解生成α-Fe,也提高了合金的电极电位,增强了耐腐蚀性。     

热处理工艺对Cr15高铬铸铁力学性能影响

利用正交试验系统研究了Cr15高铬铸铁中碳及变质剂含量(RE、V、B)、淬火温度、回火温度等因素对Cr15高铬铸铁力学性能的影响,并优化主要合金成分及热处理工艺参数。结果表明:各因素对Cr15高铬铸铁热处理后力学性能影响的大小顺序为:含碳量、回火温度、淬火温度、RE、V、B。优化合金成分结果为C=2.9%,RE=0%、V=0.3%、B=0%。最佳热处理工艺为:淬火温度980℃,保温3 h,空冷;回火温度450℃,保温3 h,空冷,对应Cr15高铬铸铁力学性能为:硬度59.8 HRC,冲击韧度9.70 J·cm-2。     

R26合金盐浴渗铬后的组织与性能

利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、显微硬度计、摩擦磨损试验机、循环极化曲线和高温氧化试验对R26合金渗铬后的组织性能进行研究。结果表明,R26合金渗铬及热处理后,渗层主要由Ni-Cr-Fe、NiCoCr、Ni3Al、(Cr,Co,Ni)23C6、(Cr,Fe)7C3等相组成,渗层厚度约15μm,表面硬度显著提高,摩擦因数降低,磨损率明显减少,耐磨性提高。R26合金渗铬及热处理后,耐电化学腐蚀和抗高温氧化性能有一定提高,对于改善高温螺栓的抗咬死能力有一定的作用。     

ZM5镁合金无铬前处理化学镀镍层的性能

采用优化的Na4P2O7+Na2SO4+NaNO3体系的化学蚀刻无铬前处理化学镀镍工艺,在ZM5镁合金上制备Ni-P镀层。利用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪分析镀层的微观形貌、成分和相结构。通过电化学方法和摩擦磨损试验评价了镀层的耐蚀性和耐磨性。结果表明:无铬前处理工艺制备的镀层中P的质量分数为12.90%。与ASTM标准的含铬前处理工艺得到的镀层的耐蚀性和耐磨性相比,无铬前处理得到的镀层的自腐蚀电位为-0.506V,腐蚀电流密度为2.132×10-6 A/cm2,接近ASTM工艺含铬前处理得到的镀层的耐蚀性能;同时其磨损率为3.056×10-4 mg/s,与ASTM工艺的1.778×10-3 mg/s相比,其抗摩擦磨损性能明显优于含铬前处理的镀层。无铬前处理化学镀镍显著提高了ZM5镁合金的耐蚀性和耐磨性。     

Cr系白口铸铁的相间腐蚀机理及其电化学行为

应用定向凝固技术制备了Ｃｒ系白口铸铁,采用萃取法制备碳化物试样,用失重法测得腐蚀速率,并通过电化学法探讨Ｃｒ系白口铸铁在腐蚀介质中的相间腐蚀机理,结果表明：⑴Ｃｒ系白口铸铁在腐蚀介质中存在严重的相间腐蚀,相间腐蚀失重率占合金总体育馆２失重率的一半以上;⑵碳化物的电化学行为不同于合金和基体,一直处于自钝化状态,Ｍ７Ｃ３型碳化物比Ｍ３Ｃ型更耐蚀,更稳定;⑶碳化物与基体两相间的腐蚀电位差是相间腐蚀的驱动     

Influence of shot peening and thermal ageing treatment on resistance to intergranular corrosion in shielded metal arc weld metal for type 600 nickel base alloy

Shielded metal arc weld metal for type 600 nickel base alloy (alloy 182) is used for weld components in nuclear power plants. To evaluate the intergranular corrosion resistance of alloy 182 after application of shot peening and subsequent thermal ageing treatment at 593–793 K, we conducted the corrosion test (immersed in boiled 16% sulphuric acid +5.7% copper sulphate aqueous solution at 57.6 ks) using specimens of alloy 182. The results show that the intergranular corrosion resistance of alloy 182 subjected to heat treatment at 893 K for 72 ks was improved by shot peening. Also, the intergranular corrosion resistance was not changed by thermal ageing treatment at 593–793 K subsequent to shot peening. Because remaining chromium depletion layers along grain boundaries were still observed by transmission electron microscope (TEM) after shot peening, disappearance of chromium depletion layers cannot be a factor in the improvement of the intergranular corrosion resistance. The results of measurement of surface residual stress by the X-ray diffraction method show that the compressive residual stress introduced by shot peening still remained on the surface of the specimens. Based on these observations, we assumed that chromium depletion layers along grain boundaries near the surface were dissolved by the environment of the corrosion test, the dissolved regions were closed by the compressive residual stress on the surface, and then the remaining chromium depletion layers were protected from the corrosive environment. This assumption explains why the intergranular corrosion resistance was improved although chromium depletion layers remained.     

电沉积非晶态铬镀层的组织与性能

用电沉积方法制备了非晶态铬镀层，用X射线衍射仪分析了镀层的相结构，对镀层的组织与性能以及热处理对镀层组织与性能的影响进行了研究。结果表明，非晶态铬镀层的硬度值约为969HV0．025，热处理后由于Cr7C3相的析出使硬度最高可升至1345HV0．025，非晶态铬镀层表现出良好的耐磨性和耐蚀性能，明显优于普通晶态铬镀层。热处理后，镀层与基体的结合力也有明显提高。     

高耐蚀性镀硬铬工艺研究

针对空客生产的A320机型合金钢零件镀硬铬层高耐腐蚀性的要求,研究了一种高耐蚀性镀硬铬工艺,所获得的镀铬层硬度为750～980HV,并且通过了750h的盐雾试验,满足空客技术要求。研究还发现,特殊的电镀硬铬工艺,尤其是镀铬后的HA油除氢、磨削等是提高硬铬镀层耐腐蚀性能的关键。该工艺目前已在工厂的批量生产中获得应用。     

电沉积非晶态Cr—Fe—C合金镀层结构与性能研究

采用以三价铬为主盐的铬合金电镀工艺,对获得的Ｃｒ－Ｆｅ－Ｃ合金镀层的化学成分、结构、性能及其成因进行研究,结果表明,这种含铁量为２０％,含碳为５％左右的镀层为非晶态结构,含有大量微裂纹,微观上镀层表面呈结瘤状,热处理后可出现极明显的硬化现象,并伴随镀层逐渐向晶态转化。     

Erratum

Results of investigations into the effect of chromium, which determines corrosion resistance, and its content in specimens of deposited metal on EK77 alloy varies in the range 21.1–20.8%, are presented. The optimum ratio of the alloying elements chromium, copper, manganese and silicon is determined. Data for the corrosion resistance represent important information for the modernization of welding electrodes.     

晶化温度对非晶态Cr-Fe-C合金镀层的影响

采用三价铬电镀液,在4Cr10Si2Mo钢工件表面电沉积非晶态Cr-Fe-C合金镀层.通过改变络合剂的含量、电流密度和电镀时间,在阴极上沉积了不同厚度的非晶态Cr-Fe-C层.用扫描电子显微镜和光学显微镜、X射线衍射仪、能谱仪测定、显微硬度计研究了从三价铬镀液中电沉积Cr-Fe-C镀层的工艺以及镀层的形貌、结构与性能.结果表明,利用该工艺获得了厚度为30 μm、27 wt%Fe的非晶态Cr-Fe-C合金镀层.该镀层耐蚀性较好,经600℃×1 h晶化处理后硬度最高可达1 800 HV0.05.     

Cr对钢耐海水腐蚀性的影响

获得了５种含铬低合金钢在海水中暴露１、２、４、８（７）年的腐蚀数据,讨论Ｃｒ对钢耐海水腐蚀的影响,铬钢的耐海水腐蚀性不仅与Ｃｒ的含量有关,还与其他复合合金元素有关。短期浸泡时,钢的耐海水腐蚀性随铬含量（无其他合金元素复合）增加而提高。长期浸泡,Ｃｒ对钢的耐海水腐蚀性有害,约１％Ｃｒ与Ｍｏ（－Ａｌ）复合对钢的耐海水腐蚀性的影响与Ｃｒ的影响没有左别大于２％Ｃｒ与Ｍｏ（－Ａｌ）复合大幅度提高钢在海水中短期浸泡的耐蚀性,并使耐蚀性逆转时间明显推迟.小于1%Cr与Mn-Cu、Cu-Si-V、Ni-Cu-Si、Ni-Mn等复合对钢的耐海水腐蚀性有害。     

硫酸铈对三价铬钝化膜耐腐蚀性的影响研究

目的研究硫酸铈对三价铬钝化膜耐蚀性能的影响。方法通过在三价铬镀铬盐溶液中分别添加0.3、0.5、0.8、1.0、1.5 g/L的硫酸铈,然后通过极化曲线测试,对比不同硫酸铈添加量的钝化膜的腐蚀电流密度,确定硫酸铈在三价铬镀铬盐溶液中的最佳添加量,然后分别制备未添加硫酸铈和添加最佳添加量硫酸铈的三价铬钝化膜,通过电化学工作站CHI660E测量Tafel极化曲线和电化学阻抗谱。分析钝化膜的电化学性能,研究不同钝化膜的耐腐蚀性。观察试样表面的微观形貌,对比添加硫酸铈和未添加硫酸铈的钝化膜的微观形貌。结果通过极化曲线测试发现,当硫酸铈的添加量为1.0 g/L时,钝化膜的腐蚀电流密度小于其余添加量的钝化膜,添加硫酸铈和未添加硫酸铈的钝化膜的耐蚀性能不同,添加硫酸铈后的钝化膜性能得到改善,且钝化膜膜层的微观形貌发生改变。结论添加硫酸铈后,三价铬钝化膜的耐腐蚀性能增强。当硫酸铈的添加量为1.0 g/L时,腐蚀电流密度最小,为3.835×10~(-6) A/cm~2,耐腐蚀性能优于其余钝化膜。