块体非晶合金及其涂层的电化学行为

采用铜模吸铸法制备了直径为2mm的Fe58Cr12Mo7C15B6Y2和直径为4mm的Fe55Cr12Mo10Cu2C13B6Y2两种块体非晶合金.利用电弧喷涂方法将相同成分的粉芯丝材喷涂在Q235基板上.对涂层进行的结构分析表明,涂层由非晶相和晶化相共同组成,涂层中含有＜2%的孔隙.涂层和块体非晶合金电化学腐蚀研究结果表明,块体非晶合金在极化过程中发生了多次钝化现象,涂层在电化学反应过程中钝化现象比较短暂.非晶样品和涂层之间电化学性能的差异与涂层成分和结构的不均匀性有关.     

稀土元素对FeCrMoCB系合金玻璃形成能力的影响

近年来,随着铁基大块非晶合金尺度不断取得新的突破,无磁非晶钢的开发和研究受到日益广泛的关注。然而,FeCrMoCB系非晶钢的玻璃形成能力很弱,仅能形成直径为1.5mm的大块非晶合金。采用铜模真空吸铸法,探讨Y、Pr、Gd、Tb等稀土元素对Fe48Cr15Mo14C15B6M2(M=RE)系合金玻璃形成能力的影响,实验结果表明,用2%(原子分数)的稀土元素Y、Pr、Gd、Tb分别替换Fe50Cr15Mo14C15B6中的Fe,能制备出一系列Fe48Cr15Mo14C15B6M2(M=RE)系非晶棒。Fe48Cr15Mo14C15B6M2(M=Pr,Y,Gd,Tb)非晶棒的最大直径依次可达3、8、12和12mm。     

合金元素对非晶形成能力及力学性能的影响

采用铜模吸铸法制备了直径为(Φ)4mm的合金Fe55Ni2Cr12Mo10B6C13Y2,Fe55Cu2Cr12Mo10B6C13Y2和Fe55Nb2Cr12Mo10B6C13Y2.通过X射线衍射(XRD),差式扫描量热法(DSC)以及压缩实验研究了Ni,Cu和Nb合金元素对Fe55Ni2Cr12Mo10B6C13Y2, Fe55Cu2Cr12Mo10B6C13Y2和Fe55Nb2Cr12Mo10B6C13Y2合金的非晶形成能力和力学性能的影响.实验结果表明:Fe55Ni2Cr12Mo10B6C13Y2和Fe55Cu2Cr12Mo10B6C13Y2可以形成块体非晶,他们的约化玻璃转化温度Trg为0.57.非晶合金Fe55Ni2Cr12Mo10B6C13Y2和Fe55Cu2Cr12Mo10B6C13Y2具有较高的压缩断裂强度.Fe55Cu2Cr12Mo10B6C13Y2的断裂方式不是沿剪切带断裂,而是断裂成很多碎片.Fe55Ni2Cr12Mo10B6C13Y2断裂时这两种方式共同存在.     

纳米晶Cu-20Ag-20Cr合金在H2SO4溶液中的腐蚀电化学行为

利用机械合金化法通过控制球磨时间分别制备出粗晶和纳米晶Cu-20Ag-20Cr合金粉末,采用真空热压法分别制备了粗晶和纳米晶Cu-20Ag-20Cr块体合金.使用PAR273与M5210电化学综合测试仪通过测定两种Cu-20Ag-20Cr合金在不同浓度H2SO4溶液中动电位极化曲线和交流阻抗谱(EIS)等研究了晶粒细化对其腐蚀电化学行为的影响,发现随着H2SO4溶液浓度的增大,粗晶和纳米晶Cu-20Ag-20Cr合金的自腐蚀电位负移;向中性Na2SO4溶液中加入0.02 mol/L H2SO4,腐蚀电流密度明显增大,但随着H2 SO4溶液浓度的增大,腐蚀电流密度变化不大.晶粒细化后,Cu-20Ag-20Cr块体合金的腐蚀电流密度变大,活性溶解增强,腐蚀速度加快;当H2SO4的浓度为0.50 mol/L时,两种Cu-20Ag-20Cr合金均发生了钝化,纳米晶Cu-20Ag-20Cr合金表面形成钝化膜时的维钝电流密度明显小于粗晶Cu-20Ag-20Cr合金,表明晶粒细化后,合金的钝化性能得到改善,稳定性增强;在H2SO4溶液中,两种Cu-20Ag-20Cr合金的交流阻抗谱均在高频处呈连续的圆弧,在低频端出现了“扩散尾”,在中性Na2SO4溶液中容抗弧的曲率半径最大,加入H2SO4溶液后,容抗弧的曲率半径显著变小,随着H2SO4溶液浓度的增大,容抗弧曲率半径的大小变化不大.     

Ti-Zr-Be-Cu块体非晶合金添加不同含量Co后在HCl溶液中的腐蚀行为

添加合金元素可提高非晶合金的耐蚀性.对Ti-Zr-Be-Cu块体非晶合金添加Co,采用电化学极化曲线和浸泡腐蚀法研究所制备的Ti35Zr30Be27.5-xCu7.5Cox(x=3.5,7.5,11.5)块体非晶合金在不同温度1 mol/L HCl溶液中的腐蚀行为,探讨添加Co元素提高Ti-Zr-Be-Cu块体非晶合金耐蚀性的机理.结果表明:Ti35Zr30Be27.5-xCu7.5Cox块体非晶合金在298 K的1 mol/L HCl溶液中都具有很好的耐蚀性,阳极极化曲线表现出明显的钝化特征,随着Co元素含量的增大其耐蚀性能逐渐增强,非晶合金的自腐蚀电位高于不锈钢,自腐蚀电流密度比不锈钢小1个数量级;在313,333 K的1 mol/L HCl中浸泡腐蚀失重,随Co含量增大,非晶合金耐蚀性增强.     

Fe45Co7Cr15Mo10Y2B6C15大块非晶合金的晶化动力学研究

为了明确Fe基块体非晶材料的晶化过程,通过铜模吸铸法制备了Fe45Co7Cr15Mo10Y2B6C15块体非晶合金,采用连续和等温差热扫描量热法对非晶合金在1 000 K以下的晶化动力过程进行了研究.研究表明:在973 K时效后的晶化产物为铁的碳化物;晶化过程的激活能达到了555.9 kJ/mol,非晶热稳定性良好;Avrami常数n值接近2,随着退火温度的变化,n值没有明显的变化,非晶晶化机理没有发生改变,而放热峰宽随着退火温度的降低明显宽化,说明非晶晶化过程是一个二维扩散控制的形核与长大过程.     

Fe80P13C7块体非晶态合金与非晶薄带抗腐蚀性能的对比研究

通过J-Quenching技术在低冷速(低于1000K/s)下制备出块体尺寸达2mm的Fe80P13C7非晶态合金。通过阳极极化曲线测试以及对样品在1mol/L的HCl溶液中浸泡后的腐蚀形貌的观察,对Fe80P13C7块体非晶态合金、非晶薄带以及晶态合金的电化学腐蚀行为进行了对比研究,结果表明,块体非晶的腐蚀性能优于非晶薄带和晶态合金。这可能是由于块体非晶态合金在制备过程中冷速较低,原子发生结构弛豫的时间更长,结合能增大,使得合金中原子与溶液中离子的反应速率减慢,从而提高了块体非晶态合金的腐蚀性能。     

电沉积Ni-W合金在NaCl溶液中的腐蚀行为

通过电沉积的方法制备了Ni-W晶态合金与Ni-W非晶态合金.采用极化曲线与电化学阻抗谱测试了Ni-W合金在0.5mol/L NaCl溶液中的腐蚀行为.结果表明,Ni-W非晶态合金在0.5mol/L NaCl溶液中的极化曲线与Ni-W晶态合金相比,腐蚀电位较正,且钝化区间明显.Ni-W非晶态合金在0.5mol/L NaCl溶液中的电化学阻抗谱容抗弧半径远远大于Ni-W晶态合金,并且随着浸泡时间的延长Ni-W非晶态合金的表面生成一层钝化膜,容抗弧半径变化较小,而Ni-W晶态合金的容抗弧半径随浸泡时间的延长而越来越小,表面腐蚀越来越严重.总体来说,Ni-W非晶态合金的耐蚀性能要远远优于Ni-W晶态合金.     

不同供货状态的6082铝合金的电化学腐蚀行为

为了解模拟融雪剂环境下6082铝合金的电化学腐蚀行为,利用电化学阻抗谱(EIS)和动电位极化曲线等测试方法,研究了不同供货状态下6082铝合金在不同质量分数(0.8％和1.5％)的NaCl溶液中的耐蚀性能,并采用扫描电子显微镜(SEM)与透射电子显微镜(TEM)对电化学腐蚀后的试样进行了微观组织形貌观察分析.结果 表明:6082铝合金电化学阻抗谱中的Nyquist曲线由双容抗弧构成,频率-相位角Bode谱出现2个特征峰;溶液的浓度与铝合金的供货状态对极化曲线中腐蚀电流密度产生很大影响.在NaCl浓度一定的情况下,6082铝合金T6态的耐蚀性能要优于T1态;在供货状态一定的情况下,随着NaCl溶液浓度升高,6082铝合金耐蚀性能降低;6082铝合金的电化学腐蚀特征为由局部点蚀引起的大面积晶间腐蚀.     

Cr/Mo比对FeCoMoCrZr非晶合金晶化过程及磁性能的影响

采用单辊急冷法制备了一系列不同Cr/Mo比的FeCoMoCrZr非晶薄带,并对该系非晶合金进行等温热处理。用XRD和VSM研究Cr/Mo比的变化对(Fe0.58Co0.42)73Mo17-xCrxZr10系非晶合金晶化过程和磁性能的影响。结果表明,x在9~17之间变化时,所制备的合金薄带为非晶结构;(Fe0.58Co0.42)73Mo5Cr12Zr10非晶合金的晶化过程为:Am→α-Fe(Co)+CrFe4+Fe23Zr6+Cr2Mo,(Fe0.58Co0.42)73Cr17Zr10非晶合金的晶化过程为:Am→α-Fe(Co)+Am′→α-Fe(Co)+CrFe4+Fe3Ni2+未知相;Cr/Mo比例的增加降低了合金的热稳定性,促进了退火后α-Fe(Co)相的析出。两种合金的饱和磁化强度Ms随退火温度的变化趋势相同但幅度不同,在低于晶化峰值温度Tp退火,(Fe0.58Co0.42)73Mo5Cr12Zr10合金的Ms随退火温度的升高缓慢上升;而(Fe0.58Co0.42)73Cr17Zr10合金的Ms随退火温度的升高快速大幅上升。     

Microstructural characterization of as-cast high-nitrogen Fe-15Cr-15Ni alloys

A base composition of Fe-15Cr-15Ni was melted in a hot-isostatic-pressure furnace under nitrogen pressures from 0.1–150 MPa (1–1500 atm) to produce materials with nitrogen concentrations from 0.04–3.6 wt%. Microstructural characterization of the as-cast materials was completed using optical microscopy, X-ray diffraction, scanning electron microscopy, and transmission electron microscopy techniques. The phases present in the materials were austenite, nitrides (Cr₂N and CrN), and martensite. All of the materials solidified with primary austenite dendrites. Dendritic solidification of CrN occurred in interdendritic regions of the austenite in alloys containing between 0.6 and 1.9 wt % N. Cellular precipitation of Cr₂N occurred in alloys with intermediate nitrogen concentrations (0.6 and 1.0 wt %). The orientation relationship between the Cr₂N and austenite, expressed as {1 1 1}y{0 0 0 1}Cr₂N and 1 1 0 –1 1 0 0Cr₂N, was confirmed. Precipitates of CrN with both lamellar and disc morphologies formed in the austenite. Both had a cube-cube orientation relationship with the austenite. Only about 10% of the 3.6 wt% N material solidified as primary austenite. The remainder of the material solidified as a eutectic according to the reaction L +CrN. All of the austenite in the eutectic region subsequently transformed to martensite. Increasing volume fractions of martensite formed with increasing bulk nitrogen concentrations in the materials due to alloy depletion of austenite caused by nitride formation.     

15Mo3和15CrMo异种钢焊接

针对某天然气综合利用项目实施过程中出现的15Mo3与15CrMo的异种钢焊接问题,在相关规范的基础上,制定了焊接工艺、确定了焊接材料,并指导焊接工作对15Mo3和15CrMo钢管道进行了焊接。经检测,所得焊接接头的焊接性能达到了预期效果,且管道运行至今尚未发生泄漏事故,证明了所制定的焊接工艺是正确可行的。     

第15届全国晶体生长与材料学术会议

2009年11月8—10日将在宁波召开“第15届全国晶体生长与材料学术会议”（CCCG-15），会议将邀请国内外晶体材料界知名专家、学者作主题报告；将围绕人工晶体的基础问题和应用技术进行广泛的学术交流，共同促进我国晶体材料研究、开发、应用和产业的发展。热忱欢迎国内高等院校、科研院所、公司企业从事人工晶体材料研究与开发应用工作的专家、学者、企业家、学生参加本次会议。