变形量对 690 合金在核电一回路水环境中电化学腐蚀行为的影响

目的研究变形量对690合金电化学行为的影响。方法采用动电位极化、电化学阻抗和高温高压浸泡实验,结合扫描电子显微镜(SEM)、X射线光谱仪(EDX)和X射线光电子能谱(XPS),研究不同变形量的690合金传热管在核电模拟液中的腐蚀行为。结果在常温常压下,50%变形量试样的自腐蚀电位比25%变形量试样正140 m V,维钝电流密度显著降低,阻抗模值高出约10倍。高温高压下浸泡后,XPS分析显示,50%变形量试样表面腐蚀产物膜中的Cr2O3含量远高于25%变形量试样,其富Cr内层致密,氧化层更厚。结论 50%变形量的690合金表面形成的钝化膜及腐蚀产物膜对基体的保护作用更强。     

690合金在含Pb高温高压水中的腐蚀产物膜

将690合金样品在高压釜内进行4400 h含高温高压水腐蚀试验,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)、俄歇电子能谱(AES)和拉曼光谱(Raman)等研究690合金在含Pb高温高压水中形成的腐蚀产物膜,研究690合金在含Pb溶液中腐蚀产物膜的生长规模。结果表明:690合金在晶界处腐蚀较快,腐蚀形貌呈晶格网状;腐蚀产物膜中含有Pb呈外层富镍内层富铬的双层结构;腐蚀产物膜主要由Cr、NiFe、NiO等氧化物和Ni相组成;Pb掺杂于腐蚀产物膜,降低了腐蚀产物膜的保护性,增加了690合金的腐蚀速度。     

轧制对Inconel 690合金微观组织及应力腐蚀的影响

采用背散射电子衍射分析技术(EBSD)和慢应变速率拉伸实验方法研究不同轧制道次的Inconel 690合金微观组织和应力腐蚀开裂(SCC)行为。结果表明,三道次轧制的690合金样品的晶粒更大,低重合点阵晶界所占比例更高,织构程度更弱。三道次轧制的690合金在高温高压纯水中的慢应变速率拉伸试验表现出更好的耐应力腐蚀性能。三道次轧制的690合金可以形成更加均匀的组织,提高低重合点阵晶界所占比例,增加其抗应力腐蚀能力。     

核级商用690合金和800合金在模拟压水堆核电站一回路高温高压水中的腐蚀行为研究

在自行搭建的高温高压水循环回路系统中,通过原位电化学测量,结合SEM观察和XPS分析,研究了核级商用690合金和800合金在模拟压水堆核电站一回路高温高压水环境中的腐蚀行为.结果表明,690合金和800合金的自腐蚀电位随浸泡时间的延长而逐渐降低,浸泡时间对690合金和800合金的阻抗谱影响并不明显.经过408 h浸泡后,690合金表面生成了大量针状氧化物,800合金表面则同时生成了针状氧化物和颗粒状氧化物.690合金表面富Cr氧化层位于表面膜内侧,而800合金的富Cr氧化层位于表面膜外侧.在高温高压水中,690合金比800合金表现出更为优异的抗腐蚀能力.浸泡实验后,溶液中主要金属离子Ni²⁺,Cr³⁺和Fe（3+）的含量分别为0.1×10^-6,0.1×10^-6和0.3×10^-6.     

不同镍基堆焊材料在高温高压水中的应力腐蚀行为研究

通过U弯浸泡实验研究了电渣焊600合金、电渣焊690合金和埋弧焊690合金三种材料的应力腐蚀行为。研究结果表明:模拟压水堆核电站一回路水化学工况,温度为325℃,压力为15.8 MPa,溶液中含1.5×10~(-3)B、2.3×10~(-6)Li、2.5×10~(-6)H_2,浸泡1193 h后,电渣焊600合金、电渣焊690合金和埋弧焊690合金样品均未发生应力腐蚀开裂。在温度为330℃,压力为11 MPa,含10 mass%NaOH的高温高压强碱溶液中,电渣焊600合金样品浸泡720 h后发生了应力腐蚀开裂,最大裂纹长度为835μm;浸泡1440 h后,裂纹进一步扩展,达到1135μm,具有典型的沿晶应力腐蚀开裂(IGSCC)特征;电渣焊690合金样品经过1440h浸泡后,表面萌生长度为0.3μm到1.15μm不等的微裂纹;埋弧焊690合金样品经过1440 h浸泡后未发生应力腐蚀开裂。     

固溶温度对冷轧态690合金组织及晶界分布特征的影响

通过SEM和EBSD等手段研究了950~1100 ℃固溶温度对不同变形量690合金的微观组织和晶界分布特征的影响。结果表明,当固溶温度超过1070 ℃再结晶晶粒尺寸快速增加,且较大变形量样品的晶粒尺寸小于小变形量的。变形量较小样品的固溶温度相对较大变形量的样品不宜过高。基于晶界的重位点阵(即CSL)理论进一步分析晶界分布特征,固溶处理后进行特征晶界统计分析,样品中由变形加工产生的小角度晶界特征消失,但是具有Σ3晶界特征的退火孪晶组织比例增加。在固溶温度超过1030 ℃后,Σ3晶界没有明显增加趋势。较大变形量样品的Σ3晶界密度高于低变形量的样品,表明适当提高变形量有利于提高Σ3的晶界密度。对晶粒取向的分布特征统计分析后可知,1030 ℃固溶处理变形加工后的690合金,提高了Σ3ⁿ晶界比例,特别是Σ3晶界,且较大变形量合金形成的Σ3晶界比例为19%,高于小变形量合金的17%比例。     

挤压态Mg–1.8Zn–0.5Zr–xGd(0≤x≤2.5%)生物镁合金微观组织演化及降解机理

目的 提高Mg–0.5Zr–1.8Zn–xGd(x=0、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%)生物镁合金在模拟体液中的耐腐蚀性能。方法 先对Mg–0.5Zr–1.8Zn–xGd合金进行固溶处理,然后利用反向挤压技术对其进行组织细化处理,采用OM、SEM、EDS、EBSD和TEM分析了挤压后Mg–0.5Zr–1.8Zn–xGd合金的晶粒形貌、织构特征、相组成和表面腐蚀形貌。利用电化学工作站和静态腐蚀测试了挤压后合金的耐腐蚀性能。利用XPS对Mg–0.5Zr–1.8Zn–xGd合金腐蚀前、后的表面元素及其化学状态进行表征。结果 挤压温度和挤压比分别为360 ℃和7.7时,合金都发生了较为完全的动态再结晶。随Gd含量的增加,晶粒尺寸逐渐减小,耐腐蚀性能先增强后减弱。当Gd质量分数为1.5%时,合金具有较好的耐腐蚀性能,其静态腐蚀速率约为0.447 mm/a;Gd质量分数为1.5%时,合金中析出了少量的纳米级圆棒状(Mg,Zn)3Gd相颗粒和纳米级椭圆球状Mg2Zn11相颗粒,且随着Gd含量的增加,合金中第二相颗粒的数量及体积分数逐渐增大。Mg–0.5Zr–1.8Zn–1.5Gd合金在SBF中浸泡120 h内,随浸泡时间的增加,腐蚀过程分3个阶段,首先合金表面Mg(OH)2腐蚀产物的生成及增厚导致腐蚀速率在腐蚀初期快速降低,随后致密的Mg(OH)2、(Ca,Mg)3(PO4)2和Ca10(PO4)6(OH)2腐蚀产物的生成及增厚导致腐蚀速率缓慢降低,最后腐蚀产物的生成与溶解达到动态平衡导致腐蚀速率逐渐趋于稳定。结论 挤压变形能够显著细化Mg–0.5Zr–1.8Zn–xGd合金的晶粒,均匀化和弥散化析出相分布,有效改善镁合金在模拟体液中的耐腐蚀性能。     

电解抛光态690TT合金在顺序溶氢/溶氧的高温高压水中表面氧化膜结构分析

将电解抛光态690TT合金样品在325℃,15.6 MPa,含1500 mg/L B,2.3 mg/L Li,2.5 mg/L H2的高温高压水中连续浸泡720 h后,取出一半样品用于腐蚀产物的分析,其余样品继续在含2.0 mg/L O2的该高温高压水中连续浸泡720 h.采用SEM,GIXRD和TEM分析了在上述2种条件下样品表面生长的氧化膜的微观结构.结果表明,电解抛光态690TT合金在单一溶氢的高温高压水中表面生长的氧化膜具有双层结构:外层是分散的富含Ni和Fe大颗粒氧化物和富含Ni的疏松的针状氧化物;内层是近连续的富含Cr的氧化物;内外层氧化物均具有尖晶石结构.在溶氢/溶氧的溶液中连续浸泡后,样品表面生长的氧化膜也具有双层结构:外层的形貌、化学组成和物相结构与在单一溶氢条件下生长的氧化膜相似,仅针状氧化物的长度明显增加;而氧化膜内层变成了纳米尺寸的Ni O.后期溶解氧扩大了电位-p H图中含Ni的氧化物稳定存在的相区,促进了外层富含Ni的针状氧化物的快速生长;更加重要的是,溶解氧提高了含Fe和Cr氧化物的腐蚀电位,促进了在溶氢条件下生长的内层富Cr氧化物的溶解,破坏了氧化膜的保护性结构,提高了电解抛光态690TT合金的腐蚀速度.在一回路溶氢/溶氧连续浸泡过程中,电解抛光处理并不能降低690TT合金的腐蚀速度.     

690TT合金在高温含铅碱液中的腐蚀行为

室温条件下690TT合金的极化曲线表明,加入氧化铅能导致合金表面钝化膜不稳定。静态高压釜高温含铅碱液中的浸泡实验表明,在330℃的10% NaOH+10 g/L PbO含铅碱液中,690TT合金发生晶间腐蚀,试样失重,且试样表面越粗糙,腐蚀越严重。其中线切割样品由于残余应力和腐蚀产物楔入应力的综合作用,晶间腐蚀发展成为沿晶应力腐蚀开裂。在330℃的10% NaOH碱液中,690TT合金没有发生晶间腐蚀。     

铅对划伤690合金应力腐蚀行为的影响

采用扫描电镜(SEM),背散射电子衍射(EBSD)和透射电镜(TEM)研究了划伤690合金在330℃含铅碱溶液和高纯水中的应力腐蚀开裂(SCC)行为。结果表明:划伤过程使690合金局部产生严重变形区,该区域初始晶粒出现细化;在330℃含铅碱溶液中浸泡后试样划伤侧边出现沿机械孪晶界生长的应力腐蚀裂纹束;在高温高纯水中持续浸泡后,已有裂纹仍快速向基体延伸。材料表面或裂纹路径残留的微量铅仍促进SCC裂纹或裂纹束持续快速生长。     

高碳高钒高速钢复合轧辊的研究进展

论述了高碳高钒系高速钢复合轧辊的研究现状,重点介绍了高碳高钒系高速钢复合轧辊的制造工艺性能、成分设计、合金组织与性能.     

Development of high density and high efficiency machines

This research on development of high density and high efficiency machines is executed as the project on the Ministry of Economy, Trade and Industry in Japan. The realization of the electrical machines for the high efficiency and high energy density is aimed, by using the high quality magnetic material made in Japan such as the high grade electrical steel sheet and high performance permanent magnet.     

轧辊用高钒高速钢、高铬铸铁滚动磨损性能研究

研究了高钒高速钢（C：3％,V：10％）和高铬铸铁（Cr26）两种轧辊用材料的力学性能和滚动磨损性能。应用位错理论分析了高钒高速钢、高铬铸铁中碳化物裂纹的形核和滚动磨损的循环特性对材料滚动磨损性能的影响。结果表明,碳化钒内部的纳米亚结构在滚动磨损过程中能够降低裂纹形核率,高钒高速钢磨面及亚表层的循环软化能够延缓疲劳裂纹的扩展,基于以上因素,高钒高速钢滚动耐磨性是高铬铸铁的4．4倍。     

高强高导Cu-Nb微观复合材料热稳定性

通过集束拉拔技术制备了高强高导Cu-Nb微观复合材料,采用X射线衍射和扫描电镜等手段分析了不同热处理条件下材料晶体取向和界面结构的演变,通过应力应变曲线和电导测试研究了不同热处理条件对材料强度和电导的影响规律,结果表明:700℃热处理就可促使形成Cu、Nb的再结晶织构,由极塑变形所导致的区域化学势差异及原子扩散是影响Cu/Nb界面稳定性的关键因素;而700℃的中间热处理可以极大改善材料后续的加工塑性,同时在一定后续形变量条件下仍可获得高强度性能,而且通过低温调整热处理可改善材料导电性,同时保持较高强度。     

高强高导Cu-Nb微观复合材料的尺寸效应

高强度高电导Cu-Nb微观复合材料具有纳米结构的Nb芯丝和纯Cu层,材料的尺寸效应促使力学性能呈规律变化。通过不同线材尺寸的应力应变曲线测试研究了材料强度随内部Nb芯丝尺寸的变化规律,通过纳米压痕手段分析了材料弹性模量和纳米压痕值随随材料尺寸的变化特征。结果表明,材料的强度实测值远大于混合定律计算的理论值,且随Nb芯丝尺寸的减小强度呈指数增加,Nb芯丝纳米硬度值也随尺寸的减小显著增加。与电子自由程相关的界面电子散射作用是影响材料电导的主要因素。     

高质量A1145铝合金双零箔工艺研究

通过对比两种合金成分对成品双零箔表面质量、力学性能、刷水性能等质量的影响,确定了A1145合金Fe、Si含量及w(Fe)/w(Si)比例.解决了传统双零箔材生产过程中经常遇到的轧制暗纹、组织条纹和成品退火耐温性较低等问题.最终提高了双零箔的表面质量、抗拉强度及伸长率,提高了双零箔的成品退火耐温性和除油效果.     

Toward a high specific power and high stability polypyrrole supercapacitors

Polypyrrole (PPy) films doped by p-toluenesulfonic (PTS) are prepared by pulse current polymerization (PCP PPy) in aqueous solutions. Cations (H⁺, Li⁺, Na⁺, and K⁺ ions) in working electrolyte solutions have a great influence on the electrochemical properties of PCP PPy films for supercapacitors. In 3 M aqueous chloride solutions, the smaller cations lead to the better electrochemical properties of PCP PPy films. PCP PPy films show ideally capacitive characteristics with a very high specific power of 110.9 kW kg^?1 in 3 M HCl when its specific energy reaches 18.4 Wh kg^?1. PCP PPy films are very stable in 3 M HCl, showing less than 4% decay over 160,000 and 20,000 charge/discharge cycles at current density of 40 A g^?1 within voltage range of 0–0.4 V and 0–0.8 V, respectively. The results of SEM show that many pits and grooves appear on the surface of PPy anode in 3 M KCl after 30,000 cycles, which should be main reason of rapid decay of PPy capacitance in 3 M KCl.     

金刚石-WC-Co复合材料的高温高压合成

以质量分数为5％的金刚石微粉(平均晶粒尺寸7 μm)、90％的WC粉(平均晶粒尺寸150 nm)、5％的Co粉(平均晶粒尺寸0.9 μm)为初始材料,采用高温高压法在5.50 GPa、1 100～1 500℃保温2 min条件下制备金刚石-WC-Co复合材料.采用X射线衍射仪、拉曼光谱仪、扫描电镜、维氏硬度计对样品进行...     

高温高压换热器的腐蚀修补

介绍了加氢反应装置中母材金属为2．25Cr-1Mo高温高压换热器壳体热硫腐蚀表面的现场修复方法。解决了现场机械加工、焊后热处理、检验等修复中的关键工艺问题；尤其是在预热温度为200℃的容器内现场施焊问题。采用特制的绝缘箱内半自动气体保护焊措施，成功地修补了腐蚀表面，为石化装备在特殊焊接条件下的现场修复积累了经验。