氢损伤对S135钻杆钢疲劳性能的影响研究

研究NACE TM0177标准中规定的A溶液浸泡前后S135钻杆钢的疲劳性能。结果表明:浸泡后S135钻杆钢的疲劳性能比浸泡前有明显降低,同一应力水平下疲劳寿命离散性增大;氢损伤导致S135钻杆疲劳强度降低,易于发生氢脆,氢在S135钢疲劳裂纹形成扩展过程中起着促进和加速的作用;疲劳裂纹的形成和扩展直至断裂是氢脆加疲劳两种机制共同作用的结果。     

应变强化对S30408奥氏体不锈钢应力腐蚀开裂敏感性的影响

采用慢应变速率试验法,研究应变强化对S30408奥氏体不锈钢在高温氯离子水溶液中应力腐蚀开裂敏感性的影响。结果表明:随应变强化量的增大,材料在试验环境中的应力腐蚀敏感性增加;由应变强化产生的α′形变马氏体是造成材料应力腐蚀敏感性增大的主要因素。应变强化会增加奥氏体不锈钢制压力容器在高温腐蚀性介质环境中的服役风险。     

氢在钢的碱脆断裂中的作用

对比了３０ＣｒＭｎＭｏＴｉＡ钢在酸性、中性、碱性溶液中的应力腐蚀（ＳＣＣ）实验结果和极化曲线阴极析氢过程。测定了６５Ｍｎ钢在碱性发蓝过程中的吸氢量。表明氢在钢的碱脆断裂中起着重要作用，钢的碱脆断裂属于氢致断裂，其断裂模型不同于钢在酸性、中性溶液中的氢致断裂模型。     

等离子净化Al-Zn-Mg合金时效组织与性能研究

对净化前、后合金氢含量和力学性能进行测试,并采用TEM对等离子净化后的Al-Zn-Mg合金时效组织进行分析。结果表明:Al-Zn-Mg合金氢含量由0.17 mL/100 g Al降低到0.11 mL/100 g Al;经460℃×120 min固溶、130℃×16 h时效处理后,晶内的析出相细小弥散,晶界上析出相连续分布,GP区起主要的强化作用;Rm达到590 MPa,Rp0.2达到510 MPa,断后伸长率达到8.5%,硬度达到160HB。     

陶瓷/钛合金靶抗圆柱体弹侵彻的仿真研究

为研究7.5 g圆柱体弹侵彻下,不同厚度配比的陶瓷/钛合金靶板的弹道极限速度及靶板的破坏模式,利用有限元软件ANLYSYS/LS-DYNA,对高速圆柱体弹侵彻陶瓷/钛合金结构进行数值模拟仿真,得到了弹道极限速度随陶瓷厚度和钛合金厚度变化的拟合公式,探讨了陶瓷和钛合金厚度比对结构抗弹性能的影响规律。结果表明:陶瓷/钛合金结构的破坏变形程度基本随着结构弹道极限速度的增大而增大,与增加陶瓷厚度相比,增加钛合金厚度对弹体侵蚀程度及靶板变形程度产生的影响更大; 结构的单位面密度吸能基本随陶瓷/钛合金厚度比的增大呈先增大后减小的趋势,当陶瓷/钛合金厚度比在1～2之间时,结构抗弹性能较好。     

钛合金TC6等温锻造时的高流动应力和显微组织演变分析

通过热压实验确定了钛合金TC6等温变形时的温度升高和真应力应变曲线。实验条件：变形温度800℃～1040℃,应变速率0．001s^-1～50s^-1,变形量30％～50％。实验结果表明钛合金TC6的流动应力变化主要取决于工艺参数的变化,尤其是变形温度和应变速率。该合金的最大应力和稳定应力有着相同的特性,即随着应变速率的增大和变形温度的降低而增加。等温锻造时,微组织特性——体积分数、晶粒尺寸、原始α晶粒排列是随着温度、变形量和应变速率的变化而变化的。     

轧态Mg-Gd-Y-Zr合金显微组织及耐腐蚀性能研究

用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等分析Mg-Gd-Y-Zr合金的显微组织;观察轧态合金在质量分数为3.5%NaCl溶液浸泡前后腐蚀形貌变化及相在腐蚀过程的作用。用腐蚀析氢试验、动电位极化测试分析轧态合金在不同时间的耐蚀性。对比Mg-Gd-Y-Zr合金铸态、轧态的耐腐蚀性能差异。结果表明:铸态组织由α-Mg基体和不连续分布于晶界的树枝状第二相构成,均匀化退火使树枝状第二相回溶,晶粒未明显长大,轧制变形使残留的方块状富Gd相尺寸变小;方块状富Gd相与基体相形成电极电位差,在腐蚀过程作为微阴极不溶解,α-基体相优先腐蚀溶解,腐蚀产物为针絮状的MgO;轧态Mg-Gd-Y-Zr合金在质量分数为3.5%NaCl溶液浸泡24 h的平均腐蚀速率为6.950 95 mm/a。轧态合金中富Gd第二相总量少,尺寸小,与基体的微电偶腐蚀比铸态合金更弱,表面氧化膜保护性更好,在12 h自腐蚀电位最正(-1.549 91 V),自腐蚀电流密度最小(1.515 93×10-5A/cm2)。     

Ti65钛合金板材高温力学性能及影响因素

拉伸测试钛合金Ti65在740～840℃、0.001 2～0.002 4 s^-1下力学性能,通过光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)观察Ti65合金的显微组织和断口形貌。结果表明：温度和应变率对Ti65合金力学性能影响显著。随温度升高,峰值应力减小;应变率越大,峰值应力越高。740℃时峰值应力为381.1 MPa,应变率为0.002 4 s^-1时峰值应力为244.9 MPa。高温和低应变率位错强化作用较小,降低变形抗力,促进软化。高温下断裂主要由微孔聚集引起,温度越高等轴韧窝数量越多,利于塑性的提高。     

电偶腐蚀的影响因素研究

以2A12/45和2A12/40CrNiMoA为研究对象,采用电偶腐蚀实验方法系统研究了溶液浓度、pH值以及材料特性和外力等因素对电偶腐蚀行为的影响。结果表明：pH值不变,随着溶液浓度的升高,两个偶对的电偶电流密度增大;溶液浓度不变,随着溶液pH值的降低,两个偶对的电偶电流密度增大;从腐蚀形态来看,不同浓度下2A12表面的腐蚀形态主要是不均匀的点蚀,pH=2时为均匀腐蚀,而在pH=4和pH=7时为局部的点蚀;应力的变化不仅对电偶电流密度有明显影响,而且承受的应力水平增大,电偶电流密度增加,电偶腐蚀敏感性提高,无应力时,作为阳极的2A12铝合金表面的腐蚀形式是局部的点蚀,且腐蚀产物附着在金属表面,当外加应力增加到75％σs时2A12铝合金表面腐蚀明显加剧,且随着腐蚀产物的脱落,局部区域出现较大的蚀坑。     

电偶腐蚀的影响因素研究

以2A12/45和2A12/40CrNiMoA为研究对象,采用电偶腐蚀实验方法系统研究了溶液浓度、pH值以及材料特性和外力等因素对电偶腐蚀行为的影响。结果表明:pH值不变,随着溶液浓度的升高,两个偶对的电偶电流密度增大;溶液浓度不变,随着溶液pH值的降低,两个偶对的电偶电流密度增大;从腐蚀形态来看,不同浓度下2A12表面的腐蚀形态主要是不均匀的点蚀,pH=2时为均匀腐蚀,而在pH=4和pH=7时为局部的点蚀;应力的变化不仅对电偶电流密度有明显影响,而且承受的应力水平增大,电偶电流密度增加,电偶腐蚀敏感性提高,无应力时,作为阳极的2A12铝合金表面的腐蚀形式是局部的点蚀,且腐蚀产物附着在金属表面,当外加应力增加到75%σs时2A12铝合金表面腐蚀明显加剧,且随着腐蚀产物的脱落,局部区域出现较大的蚀坑。     

钛合金固体银致脆行为研究

采用慢应变速率试验（ＳＳＲＴ）法并结合断口分析，研究了ＴＣ１１、Ｔｉ－８１１和ＴＣ４三种钛合金的固体银致脆（ＳＳＩＥ）行为，同时对ＳＳＩＥ机制进行了分析。结果表明，在２．４×１０－６ｓ－１慢速率拉伸条件下，磁控溅射Ａｇ膜使ＴＣ１１在４５０℃以上呈现出较显著的ＳＳＩＥ敏感行为，其ＳＳＩＥ下限温度约为４００℃。三种钛合金与Ａｇ箔紧密机械接触，在５００℃时均显示很高的ＳＳＩＥ敏感性，敏感程度依ＴＣ１１、ＴＣ４、Ｔｉ－８１１顺序增大。钛合金ＳＳＩＥ敏感性取决于Ａｇ与钛合金表面结合紧密程度及Ａｇ沿钛合金晶界扩散速率、Ａｇ表面自扩散速率和钛合金表面氧化膜破裂速率的相对大小     

单相Mg_(17)Al_(12)在NaCl溶液中的腐蚀行为研究

主要研究单相Mg17Al12在质量分数为3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为。采用气体保护炉按原子比Mg∶Al=17∶12制备Mg17Al12单相合金,利用XRD检测铸态合金的成分。通过极化曲线测试得知单相Mg17Al12的自腐蚀电位为-1 028 mV。浸蚀实验结果表明,单相Mg17Al12具有较好的耐蚀性,氢致开裂对其在溶液中裂纹的形成起主导作用。     

炮管镀铬后外表面裂纹成因分析

炮管内膛镀铬后,部分炮管外表面出现裂纹。分析炮管加工和镀铬过程,认为导致开裂的原因是自紧和加工过程的残余应力在局部应力集中,在镀铬过程的强酸强碱介质中引起了应力腐蚀破裂和氢裂。阐述了防止裂纹产生的有效技术措施。     

钛合金表面化学气相沉积钼复合涂层制备工艺

在钛基体表面制备结合良好的钼涂层,提高钛合金耐蚀、耐磨性能,为进一步制备二硫化钼、二硅化钼涂层提供基础。采用磁控溅射、化学气相沉积(CVD)等方法在钛上制备出钼复合涂层;测试分析磁控溅射、CVD等方法制备钼复合涂层与钛基体的结合力;对钼复合涂层的结构、成分、组织形貌、硬度、耐磨性等进行分析。研究结果表明： 钛基体上磁控溅射铜后CVD钨进而CVD钼,复合涂层临界载荷提升至168.5 N,表面硬度提升至649.3 HV,磨损率从0.035%降到0.007 3%;在钛合金表面利用磁控溅射铜与CVD钨相结合的方式制备的铜/钨复合过渡层可有效防止沉积钼过程中钛基体表面发生氢脆和侵蚀,使钼涂层与钛基体的结合力显著提高,钛基表面硬度和耐磨性明显增强。     

2519铝合金及焊缝应力腐蚀性能研究

用美国ER2319焊丝,采用钨极氩弧焊接和搅拌摩擦焊接工艺焊接2519铝合金板材。对两种焊接工艺焊接的板材焊缝部位取样,用慢应变速率试验方法,研究2519铝合金板材及两种焊接工艺焊接的接头,在3.5%NaCl溶液中,1.58×10-6s-1的慢应变速率下的应力腐蚀特性。试验结果表明:2519铝合金板材及焊缝抗应力腐蚀性能较好;用钨极氩弧焊接工艺焊接的试样,在惰性气体中试样断在焊缝的熔合线附近;搅拌摩擦焊接工艺焊接试样,不论在惰性气体还是在3.5%NaCl溶液中,均断裂在焊缝部位。焊缝区的抗应力腐蚀性能好于板材。     

爆轰和预塑变对20CrMo钢氢脆的影响

研究了预塑变对爆轰处理和未爆轰处理样品的强度、表面残留应力、氢脆敏感性及其关系的影响。结果表明:对于爆轰处理两次的材料,压缩预塑变使强度和氢脆敏感性一同下降;对于未爆轰处理的材料,压缩塑性变形使强度和氢脆敏感性一起升高;拉伸预塑变使两者的强度和氢脆敏感性都升高,但升高的幅度有明显差别。     

TA5钛合金的动态断裂研究

研究了ＴＡ５钛合金在温度－１９６～１００℃和加载速率Ｋ１０～１０ＭＰａ·ｍ￣（２／２）／ｓ大范围变化的动态断裂韧性以及动态加载的惯性效应。该材料对温度和加载速率的敏感性较小。在高速加载下，由于惯性力的作用，试样的变形是一个强迫性的二级振动，且在受压应力一侧的第一个应力脉冲是正值，并随速率的增加而增加     

高硅铝合金缸套材料腐蚀加工技术研究

采用三维视频显微金相技术对高硅铝合金缸套材料的组织构成、颗粒尺寸以及碱腐蚀深度进行测试与评价;用激光共聚焦显微镜技术对碱腐蚀界面颗粒凹凸以及表面纹理进行观察与描述;用往复式摩擦磨损实验机对碱腐蚀试样进行摩擦学性能评价。结果表明:高硅铝合金组织中主要由硅颗粒及第二相硬质点颗粒构成,平均硅颗粒尺寸为4.00μm,平均第二相颗粒尺寸为3.05μm;随腐蚀时间、深度的增加,腐蚀界面区域增大,表面凸凹及纹理更加清晰,当碱的质量分数为5%,溶液温度为40℃,腐蚀时间为30~40 s,摩擦学性能最优越。