The iR drop – well‐known but often underestimated in electrochemical polarization measurements and corrosion testing

At first sight the problem of the iR drop and its compensation in electrochemical polarization measurements seems to have only minor significance, but it has actually troubled electrochemists and corrosion scientists for more than a hundred years. For reducing the iR drop in the electrochemical cell, its computation, experimental determination and numerical or automatic electronic compensation numerous scientific and experimental work has been carried out and appropriate suggestions were submitted. These efforts led to commercially available potentiostats with sophisticated facilities for automatic iR compensation. Nevertheless, to date these possibilities have been utilized with a certain hesitancy. Many users underestimate the iR drop, regarding it often merely as a marginal problem, which only has to be taken into account in experiments with very high currents or extremely low conductivity of the electrolyte. Furthermore, there are also doubts and prejudices regarding modern methods of iR compensation, resulting from previous unpleasant experiences or reports on failed experiments with inappropriate equipment or imperfect methods. Reduction or automatic compensation of the iR drop is necessary more frequently than generally assumed and also in most cases possible. On the other hand the application of the different methods is still not completely uncomplicated and requires special experimental experience and care. The aim of the present work is it therefore to give a comprehensive retrospective overview of the ohmic drop problem and the relevant activities to overcome it.     

Effect of Zr Addition on Resistance to High Temperature Softening and Resistivity of 6082 Al-Mg-Si Alloys

The influence of zirconium on the resistance to high temperature softening of 6082 Al-Mg-Si alloys has been researched. The softening process of 6082 alloys with Zr and without Zr, isothermally conditioned at 250℃, has been investigated. The results show the inclusion of Zr inhibits the decrease of HB in hardness(HB) compared with the alloys without Zr. This is due to the Zr and Al forming coherent dispersoid-Al3Zr, and Al3Zr particles within an Al matrix, which effectively restricts grain boundary movement. A study is also carried out to investigate the changes in resistivity, which occurs during the ageing of alloys containing Zr, compared to those without Zr. It is found that in both cases there is an initial rapid rise in resistivity followed by a slower rise in resistivity as ageing proceeds. The value of resistivity is lower for 6082 alloys with Zr compared with 6082 alloys without Zr; this is explained in terms of the role of Zr in the 6082 alloys.     

CNP650型压水堆主管道手工焊接工艺评定

CNP650型压水堆的主管道作为反应堆压力容器堆芯冷却剂的通道,是连接反应堆压力容器、主泵和蒸汽发生器的大型厚壁承压管道.主管道焊接施工是核岛主设备安装的关键路径,是核电建设的重点与难点.焊接工艺评定所提供的数据与焊接经验,对确保主管道焊接施工一次成功,起着非常重要的作用.泰山核电二期扩建工程CNP650型核电站主管道手工焊接工艺评定从模拟现场焊接施工的条件、焊接过程管理、理化试验、焊接变形等方面进行控制,以获得符合技术规范对熔敷金属无损检测、理化性能的要求.焊接工艺评定过程控制为主管道焊接施工提供先决条件.     

微量元素Zr对6082铝合金高温软化性能的影响

对添加Zr与未含Zr的6082Al-Mg-Si合金在250℃进行等温保温试验,研究了添加Zr后合金的高温软化趋势,并应用透射电子显微镜观察析出粒子的形态。结果表明,与未含Zr元素的合金相比,添加Zr的合金能明显阻碍保温过程中硬度的降低,其原因是在合金中析出了细小、弥散的Al3Zr粒子,有效地阻碍晶界的运动。含Zr与未含Zr合金在l70℃时效过程中电阻变化的研究表明,两种合金的电阻随时效时间的延长均呈先快后缓地增加的趋势,但在同一时效时间里含Zr合金比未含Zr合金的电阻值低。这种现象可由Zr元素在合金中所起的作用进行合理的解释。     

西门子840 D系统温度补偿功能在数控机床上的开发应用

本文论述了西门子840D数控系统轴定位误差温度补偿原理和数学模型的建立，并结合实际应用案例阐述了温度补偿软硬件设计方法，以及PT100电阻温度传感器的应用。     

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 高温电阻测量通常采用直流补偿法完成,在具体操作（数据处理）中,普遍取工作电流正、反向过程中测得的电位差值的绝对值数据平均值作为测量结果简称“绝对值法”。实践证明,传统方法在寄生温差电势大的情况下,将导致错误的结果;从理论、实践两方面进行了分析,提出的“代数平均值处理法”;简称“代数值法”,为高温电阻检测方法的重要改进。     

La2O3基导电陶瓷高温电阻率的测试和研究

研究了不同组成的Ｌａ２Ｏ３基导电陶瓷的高温电阻率，结果表明：（Ｌａ２Ｏ３）１－ａ·（Ｘ２Ｏ５）ａ·ＣｕＯ及（Ｌａ２Ｏ３）１－２ａ·（Ｘ２Ｏ５）２ａ·ＣｕＯ具有较低的高温电阻率。由于兼有金属导电机制和半导体导电机制，且两种导电机制随温度变化的作用相反，Ｌａ２Ｏ３基导电陶瓷在室温到１０００℃的温度范围内电阻率变化不大     

固溶温度对电渣重熔32Mn-7Cr-1Mo-0．3N奥氏体钢低温韧度的影响

研究了固溶温度对真空熔炼后又进行电渣重熔的３２Ｍｎ－７Ｃｒ－１Ｍｏ－０．３Ｎ奥氏体钢低温韧度的影响。结果表明：随固溶温度的升高,不论是快冷还是缓冷的试样,其冲击韧工均显著提高。     

不锈钢在熔融铝液中的高温腐蚀

以在常见介质中耐蚀性优良的两种不锈钢材作为耐熔融铝硅腐蚀介质的材料,进行了耐蚀性能的试验和研究。结果表明,不锈钢在熔融铝液中腐蚀的发生受铁铝合金腐蚀层的扩散生长控制,腐蚀速率随时间延长逐渐降低并趋稳定;0Cr25Ni20不锈钢耐蚀性能优于0Cr18Ni9Ti不锈钢。     

反应堆一回路系统去污工艺及其对结构材料腐蚀的影响

采用化学去污工艺可降低反应堆一回路冷却系统周围辐射场.总结了近年来反应堆一回路冷却系统去污工艺和去污试剂对结构材料的腐蚀影响的研究成果,并建议后续研究方向.     

多步热处理对GH4742合金组织性能的影响

采用多步热处理,研究了不同固溶温度和高温时效温度对GH4742高温合金组织性能的影响。结果表明,固溶温度显著改变晶粒尺寸和一次γ′相形态。固溶温度为1090 ℃时,基体中存在大量未溶的一次γ′相,可以有效阻止晶粒长大,同时这种粗大γ′相以及后续时效过程中形成的细小γ′相共存的组织使得合金具有良好的综合力学性能。高温时效处理对组织形貌影响较小,但可以改变γ′相的尺寸,显著影响晶界碳化物的形态,通过Mo置换一次碳化物MC中的Nb、Ti,使晶界连续分布的碳化物发生溶解形成颗粒状的碳化物,显著降低了GH4742高温合金的高温持久性能。     

固溶处理对高氮不锈钢微观组织及力学性能的影响

高氮不锈钢具有优异的综合性能。通过增加铬、锰含量在氮分压为80 000 Pa下成功冶炼出氮质量分数为0.54%的Cr-Mn-Mo系高氮不锈钢;试样钢热轧后分别经800、900、1000、1100、1200 ℃保温1、2、3、4、5 h固溶处理后正交分析,研究在不同温度和保温时间下的组织、屈服强度、抗拉强度、断后延伸率、断面收缩率和强塑积,旨在找到试验钢最佳的热处理温度和时间。结果表明,未经固溶处理和经800、900 ℃固溶处理后的试样中有Cr₂N析出,1200 ℃固溶处理后试样中析出铁素体,1000、1100 ℃固溶处理的材料为纯奥氏体组织,且在1000 ℃下保温4 h的试样塑性最好并有较高的强度,其断面收缩率和断后延伸率分别可以达到67.5%和69.5%。未经热处理的试样强度最高,并且断面收缩率和断后延伸率仍然保持在42%和49.9%。在1000 ℃下保温1 h的试样综合力学性能最好,强塑积可达到58.59 GPa%。     

缝隙腐蚀研究进展及核电材料的缝隙腐蚀问题

综述了缝隙腐蚀的主要机理、模拟研究技术及影响因素,介绍了核电材料在实际服役过程中的缝隙腐蚀问题,讨论了高温高压水环境下缝隙腐蚀研究存在的主要问题以及进一步的研究方向。     

Nb10Zr合金高温变形应变补偿型本构关系模型

针对一种新型的铌基高温功能合金Nb10Zr,在变形温度1273~1373 K和应变速率0.01~1 s-1条件下,利用Gleeble-1500型热模拟试验机进行等温恒应变速率压缩试验,对其高温变形行为进行研究,并建立了应变补偿的材料高温变形Arrhenius本构关系模型。确定了峰值应力、变形温度和应变速率之间的关系,并考虑了应变的影响,获得了变形激活能和本构方程中材料常数随应变的变化规律。结果表明,在较低温度下所建立的本构关系模型可以精确预测材料的变形行为,但随着变形温度的升高,本构模型的预测能力有所下降,但在所研究的变形温度和应变速率范围内应变补偿型本构关系模型能够满足工程需要,平均相对误差为4.3%     

固溶处理对G80T高温轴承钢组织及力学性能的影响

对单道次热压缩形变60%的高温轴承钢G80T在不同温度下保温后油淬处理,研究保温温度和保温时间对微观组织和力学性能的影响规律,并对微观组织和力学性能之间的关系进行分析。结果表明,随着固溶温度的升高,在1050 ℃之前奥氏体晶粒尺寸先缓慢增加到约7~8 μm,然后随固溶温度的进一步提高而异常长大。试验钢的显微硬度随固溶温度先升高后降低,在1050 ℃固溶时显微硬度达到921 HV0.2,是细晶强化和碳化物析出强化共同作用所致。热力学计算结果表明,热压缩60%的G80T钢在重新奥氏体化过程中的晶粒长大行为受合金元素扩散控制,其扩散激活能为333 kJ/mol。     

固溶处理对Ti-600高温钛合金蠕变性能的影响

研究了固溶处理温度和随后的冷却方式对Ti-600高温合金蠕变性能的影响。结果表明,为了获得最佳的抗蠕变性能,宜采用相变点以上的温度进行固溶及随后空冷的处理制度,合金在600℃、150MPa条件下进行蠕变变形,主要受晶界滑动和晶内位错的滑移和攀移所控制。     

固溶处理对Ti-600高温钛合金蠕变性能的影响

研究了固溶处理温度和随后的冷却方式对Ti-600高温合金蠕变性能的影响。结果表明，为了获得最佳的抗蠕变性能，宜采用相变点以上的温度进行固溶及随后空冷的处理制度，合金在600℃、150MPa条件下进行蠕变变形，主要受晶界滑动和晶内位错的滑移和攀移所控制。     

固溶处理对奥氏体不锈钢07Cr18Ni11Nb高温力学性能的影响

研究了固溶处理对奥氏体不锈钢07Cr18Ni11Nb高温力学性能的影响。结果发现,500、600 ℃高温屈服强度随固溶处理温度的升高逐渐降低,500、600 ℃高温抗拉强度无明显变化。当固溶处理温度≤1100 ℃时,奥氏体晶粒尺寸基本保持不变;当固溶处理温度＞1100 ℃后,奥氏体晶粒逐渐长大,固溶处理温度达到1200 ℃时,奥氏体晶粒尺寸可增大至100 μm以上。在600 ℃以下进行高温拉伸试验时,奥氏体晶界仍然是决定强化效果的重要因素,晶粒尺寸越小,高温屈服强度越高。     

Ag-Cu固溶体颗粒制备及低温烧结互连接头性能

通过液相化学还原法制备Ag-Cu固溶体纳米颗粒,采用低温热压烧结工艺制备“三明治”结构的互连接头.采用X射线衍射仪对所制备的Ag-Cu固溶体纳米颗粒及烧结体进行物相表征;采用能谱仪对所制备的Ag-Cu固溶体纳米颗粒的元素进行表征;采用纳米粒度仪对Ag-Cu固溶体纳米颗粒粒径进行表征;通过扫描电子显微镜对互连接头的烧结组织和剪切断面形貌进行观察,分析颗粒烧结情况和互连接头断裂模式. 结果表明,通过液相化学还原的方法实现了室温下铜在银中的超饱和固溶,其中Ag原子分数为62.29%,Cu原子分数为37.71%,远超常温下常规块体材料的固溶度. 所制备的纳米颗粒在250 ℃以内保持相对稳定的固溶体相,260 ℃时发生相分离. 当烧结温度为300 ℃、烧结压力20 MPa时,所获得的互连接头具有优异的力学性能,平均抗剪强度达到105 MPa,且烧结组织呈现完整的脉络状,剪切断面全部为韧窝状,属于韧性断裂.     

初晶硅的遗传特性及其溶解动力学

将Al-21%Si(质量分数)合金在750~1 200℃分别重熔保温20、40、60、80、100和120 min后铜模快冷及重熔保温120 min后空冷,采用光学显微镜观察分析合金中初晶硅形态与尺寸的变化,对Al-21%Si合金中的初晶硅的溶解动力学进行分析。结果表明:过热温度越高,初晶硅尺寸越细小。在铜模快凝条件下,在750和850℃重熔时,保温时间对初晶硅颗粒尺寸的影响较大;在950~1 200℃重熔时,保温时间对初晶硅颗粒尺寸基本没有影响。当合金空冷时,即使过热温度足够高也不能获得细小的初晶硅组织,较高的过热温度和较快的冷却速度有利于消除过共晶铝硅合金中粗大初晶硅的遗传现象和获得细小的初晶硅。短时重熔实验和溶解动力学分析表明,当合金在1 200℃重熔并保温7~10 min后就可以使Al-21%Si合金中的初晶硅基本溶解。当重熔温度为950℃时,需要保温1.4~1.7 h才能使初晶硅得到溶解。