Ni-Cr-Mo-Cu合金的氧化动力学研究

运用静态等温氧化法研究了Ni-Cr-Mo-Cu镍基耐蚀合金在600、800和1000℃下的氧化特性,采用X射线衍射、扫描电子显微镜对氧化层进行了相结构和形貌的分析。结果表明:该合金的高温氧化动力学曲线近似呈立方抛物线规律,10h以后氧化过程主要受扩散控制,合金表面形成致密的氧化物薄膜,氧化物类型主要是Cr2O3和NiO、NiCr2O4。实验得到Ni-Cr-Mo-Cu耐蚀合金高温氧化速率常数为1.296×10-8exp(-Ea/RT),其表观活化能(Ea)为200.25kJ/mol,位于Cr2O3氧化层的活化能和NiO氧化层的活化能之间。     

Al-Cu-Mg合金S相及S/a相界面价电子结构分析

基于EET理论,计算了a-Al与S相及S/a相界面的价电子结构,分析了S相价电子结构与析出强化、S/a相界面价电子结构与界面性能的关系。研究表明：S相共价键分布较为均匀,Cu原子将S相原子间键合力最强的4条共价键连接在一起构成主键络。S相析出强化的微观本质在于其最强共价键的键合力比基体a-Al的大135.14%,对位错运动具有较强的阻力作用。S相与基体a-Al形成的(100)_S//(100)_a和(010)_S// _a及(001)_S//(021)_a面的共价电子密度差Dr分别为0.003%、3.564%和5.811%,(100)_S//(100)_a面上的共价电子密度为10.3915 nm^_-2和10.3918 nm^_-2,(010)_S// _a面上的共价电子密度为0.0486 nm^_-2和0.0469 nm^_-2,(001)_S//(021)_a面上的共价电子密度为0.0486 nm^_-2和0.0459 nm^_-2。与(001)_S//(021)_a和(010)_S// _a面相比,(100)_S//(100)_a面的原子键合力与共价电子密度均最大,共价电子密度差最小,界面连续性最好,界面的应力最小。     

Al-Cu合金时效初期的价电子结构

用固体经验电子理论(EET)对Al-Cu合金时效初期的析出相的价电子结构进行计算.计算结果表明:合金基体析出的共格GP区、θ″相,具有比基体更强的共价键络,提升了合金的整体键络强度.从价电子结构层次上解释了时效初期的GP区和θ″相对合金强化作用的内在原因.     

Ni-Cr-Mo-Cu合金的固溶处理及其对耐蚀性的影响

基于扩散理论运用和具体分析，本工作对于所研制的Ni-Cr-Mo-Cu铸态合金的固溶处理工艺及其对成分、组织和腐蚀抗力的影响进行了试验研究。结果表明：手工电弧熔炼、真空感应熔炼和真空自耗电极熔炼的铸态组织有明显区别，分别为较细的胞状或网络状结构（其胞尺寸约20gm）、粗大的树枝晶（其枝晶间距80~100μm）和发达的方向性树枝晶组织（间距为60~80gm）。经1140~1170℃、2．5h的固溶处理后，上述胞状或枝晶组织消失、偏析组织达到均匀化。与铸态合金相比，固溶状态的合金在4种介质（50％HNO3、30％HCl、15％FeCl3和混合酸）中的耐蚀性都获得提高（15％-25％以上）。     

不同固溶制度对6082铝合金力学性能和腐蚀性能的影响

采用拉伸力学性能试验、电导率性能试验、剥落腐蚀试验、晶间腐蚀试验、光学显微镜、扫描电镜、透射电镜等研究了不同固溶工艺对轨道交通用6082合金板材力学性能和腐蚀性能的影响。结果表明:530~560℃固溶及180℃时效处理后,6082合金板材的屈服强度和抗拉强度随着固溶温度升高而升高,而伸长率几乎保持不变。在530~560℃不同温度固溶处理的时效态6082板材的剥落腐蚀等级均为N级,显示出良好的耐剥落腐蚀性能,最大晶间腐蚀深度随着固溶温度升高而增加。不同温度固溶处理后时效态6082合金板材的晶界处均没有沉淀物析出,晶界附近的无沉淀析出带(PFZ)越宽,最大晶间腐蚀深度越深。     

热处理温度及析出相对镍基合金腐蚀性能的影响

利用金相法、扫描电镜、透射电镜(TEM)等技术研究了镍基耐蚀合金材料固溶时效处理过程中,晶间和晶内大量产生的析出相对材料性能的影响。通过实际摸索试验,对不同温度固溶时效处理以及微观组织变化、析出相出现的条件分析,研究了组织的变化以及析出相对材料性能的影响。结果表明析出相的类型与数量明显受处理温度的影响,析出相大量在晶界产生,几乎呈网状结构;拉伸形貌表明有析出相的断口属于沿晶脆性断裂。结合镍基耐蚀合金在油气田的应用环境,研究了镍基耐蚀合金在酸性环境下的腐蚀性能。碳化物析出相使得晶界形成贫铬区,引起晶内与晶界电位的差异而发生点蚀,点蚀主要集中在晶界处,析出相的存在造成材料耐蚀性下降。建议控制合适的工艺参数,控制碳含量在尽可能低的水平,避免大量析出物的生成影响材料的耐蚀性能。     

CuCrSnZn合金析出相价电子结构计算与强化机理分析

基于经验电子理论(EET理论)及程氏改进的TFD理论,计算了CuCrSnZn合金时效处理后析出的析出相Cr与基体Cu形成的α-Cu(111)/Cr(110)相界面的价电子结构,利用界面结合因子ρ、△ρ分析了合金界面电子结构与合金的析出强化和软化温度的关系.结果表明,α-Cu(111)/Cr(110)晶面电子密度差较大,界面应力较大,有效阻碍了位错的运动和界面的推移,从而提高了合金的强度和软化温度.     

镍基耐蚀合金G3后动态再结晶行为研究

为了研究镍基耐蚀合金G3的后动态再结晶软化行为,在1100～1200℃,0.1～10s-1的变形条件范围内,进行了3种方式的热压缩:变形量为15%和60%单道次热压缩,15%+15%的双道次热压缩和15%热压缩并保温。得出以下结论:在变形温度范围内,15%变形量的第1道次压缩使G3合金发生动态再结晶,使其在后续保温过程中发生由亚动态和静态再结晶共同控制的后动态再结晶软化行为;并进一步得出G3合金的后动态再结晶动力学受应变速率影响,但最终的软化率只随温度而改变;通过15%压缩和保温获得的后动态再结晶组织均匀性低于压缩60%的动态再结晶组织。     

La-Al化合物价电子结构对铝合金性能的影响

基于固体与分子经验电子理论(EET)和键距差方法(BLD),计算了5种La-Al化合物的价电子结构和化学键键能,从价电子结构层次探讨了5种La-Al化合物对稀土铝合金强度、塑性和高温稳定性的影响.结果表明,LaAl4对铝合金的室温强度、高温稳定性和高温强度都有显著的贡献,同时对铝合金的塑、韧性影响最小；LaAl3的增强作用不大；La3Al脆性大,稳定性差.因此,在稀土铝合金的制备中,应促进LaAl4相的生成,避免La3Al和LaAl3的出现.     

镍基非晶合金涂层的制备与腐蚀性能

用气体雾化法制备了Ni53Nb20Ti10Zr6Co6Cu3非晶合金粉末,将粒度小于25μm的非晶粉末用动力金属喷涂工艺制备了非晶涂层．研究表明,非晶涂层厚度约500μm,涂层的空隙率随喷涂温度和沉积率的增加而减少．涂层腐蚀性能的评价选用1kmol／m^3 HCl水溶液,动电位极化曲线测量表明,随着空隙率的减少,涂层呈现出与非晶合金相当的优良耐蚀性能．     

Al-Cu-Mg-Ag合金Ω/Mg-Ag/α界面价电子结构分析

基于EET理论,研究了W相与基体α之间界面的原子结构,计算了a、Mg-Ag偏聚区、W相空间价电子结构和W/Mg-Ag/a界面、W//a界面的价电子结构,分析了W/Mg-Ag/a界面价电子结构与界面性能的关系。研究表明：Ω/Mg-Ag/α界面外层Mg-Ag/α面电子密度差为16.54%,内层Ω/Mg-Ag面电子密度差为50.73%,外层的连续性好于内层;Mg-Ag层使W相与基体α间的界面电子密度差减小1.13%,使(111)_α面上的最强共价键键合力增大14.52%、(111)_α面的共价电子密度增大146.87%、(001)_Ω面最强共价键键合力增大45.85%、(001)_Ω面的共价电子密度增大了45.30%。Mg-Ag层增大了W相对位错滑移的阻力,减小界面两侧相平面的电子密度差,增加了界面连续性,减小了界面应力,增大了界面结合力,增大了界面稳定性,提高了合金的强韧性。     

耐蚀镁合金研究与应用

综述了镁及其合金的腐蚀,国内外镁合金腐蚀研究现状,提高镁合金耐蚀性的方法,耐蚀镁合金研究与应用发展趋势等方面的情况。期望对耐蚀镁合金有一个较全面的了解。     

时效工艺对1933铝合金锻件腐蚀性能的影响

采用金相显微镜(OM)、透射电镜(TEM)、慢应变速率拉伸(SSRT)、双悬臂梁实验(DCB)、晶间腐蚀实验和剥落腐蚀实验研究时效工艺对1933铝合金锻件抗应力腐蚀(SCC)、抗晶间腐蚀(IGC)和抗剥落腐蚀(EC)性能的影响.结果表明:在T6(120℃,24 h)时效状态下,1933铝合金锻件的应力腐蚀敏感性最强,应力腐蚀临界应力强度因子KISCC仅为8.95 MPa·m1/2.经(110℃,6 h)+(160℃,8 h)和(110℃12h)+(170℃,8 h)双级时效后,KISCC分别上升至23.84和27.56 Mpa·m1/2,锻件的抗应力腐蚀性能显著提高.而经(110℃,12 h)+(180℃,6h)时效后,抗应力腐蚀性能的提高伴随着较大幅度的强度损失和塑性损失.锻件在各时效状态下,晶间腐蚀形式为点蚀,具有良好的抗晶间腐蚀性能.同时,锻件具有良好的抗剥落腐蚀性能.T6时效时,锻件的剥蚀等级为EC级;经双级时效后,其剥蚀等级均在EA+级以上.     

锆的难熔化合物价电子结构

根据固体与分子经验电子理论 ,通过键距差 (BLD)方法 ,对ZrC ,ZrN和ZrB2 相的价电子结构进行了计算 :ZrC ,ZrN ,ZrB2 晶体中最强键上的共价数nA 和键能E的大小与硬度、熔点的高低是一致的 ,而ZrB2 具有强的层间结合是因Zr—B键仍具有一定的共价电子数及独特键络特征的结果。     

NiCrFe耐蚀合金焊接性研究

NiCrFe耐蚀合金是未来高温、耐蚀设备制造首选材料之一。对UNS N08800耐蚀合金材料特点、焊接性进行分析,并采用焊条电弧焊的方法进行对接焊,通过组织观察、性能检测等方法得到相应工艺条件下的焊接接头性能,研究表明国产N08800钢种具有很好的焊接性,一定工艺条件下得到焊接接头性能指标等同于国外同类产品,焊接热影响区晶粒组织没有显著粗化,均为单一奥氏体组织,且焊接热影响区的宽度很窄,为此类钢种的焊接应用提供借鉴。     

AZ91D镁合金等离子束重熔组织与性能(英文)

利用高能等离子束对AZ91D镁合金表面进行快速加热重熔处理,并对重熔层的显微组织、物相、硬度以及耐磨耐蚀性能进行分析。结果表明:在低放大倍数下,重熔层的组织为细小的枝晶,在高放大倍数下,晶粒为细小的等轴晶粒,尺寸为5~7μm;与基体相比,物相组成仍为α-Mg和β-Mg17Al12,但α-Mg相减少,β-Mg17Al12增加,且β-Mg17Al12相的分布更加均匀弥散;重熔层的显微硬度明显高于基体的显微硬度;重熔层拉伸断口与基体拉伸断口不同,有塑性变形痕迹以及由细小均匀韧窝组成的纤维状的撕裂痕,也有明显的晶粒拔出痕迹。等离子重熔处理提高了AZ91D镁合金的表面耐磨性和耐蚀性能。     

强化固溶对含Sr2099型铝锂合金腐蚀性能的影响

采用金相显微镜、扫描电子显微镜和Х射线衍射仪显微分析技术,研究了强化固溶工艺对含Sr 2099(Al-2.52Cu-1.87Li-1.19Zn-0.497Mg-0.309Mn-0.0825Zr-0.0605Sr)型铝锂合金抗晶间腐蚀和抗剥落腐蚀性能的影响。结果表明:与常规固溶(540℃×2 h)+T8时效(121℃×14 h+151℃×48 h)工艺相比,强化固溶(540℃×2 h+550℃×2.67 h)+T8时效(121℃×14 h+151℃×48 h)工艺显著减少了合金中的粗大未溶相,再结晶程度提高,细化了晶粒,且促进等轴晶的形成。按晶间腐蚀标准(GB7998-2005)和剥落腐蚀标准(GB/T 22639-2008),强化固溶+T8时效工艺降低了该合金的抗晶间腐蚀能力,但显著提高了该合金的抗剥落腐蚀能力。     

Ni基合金基体激光熔覆Co基合金涂层的微观组织与性能

利用CO2激光热源在Inconel 600镍基合金基体上熔覆制备了纳米稀土Y2O3/Co-Cr-W系钴基合金涂层,并对涂层的组织及性能进行了分析。结果表明,Co基合金激光熔覆涂层由界面熔合区、柱状枝晶区及熔覆金属中心胞状区3个区域构成。稀土Y2O3/Co-Cr-W系钴基合金复合涂层距离表面2 mm左右显微硬度最高,为938.9 HV,而Inconel 600基体显微硬度只有362.0 HV。钴基合金涂层的耐磨性也大大高于基体组织,磨损40 min时磨损量为0.7 mg,只有基体组织的2.73%。     

Effect of high current pulsed electron beam treatment on surface microstructure and wear and corrosion resistance of an AZ91HP magnesium alloy

This paper reports an analysis of the microstructure and property modifications on a commercial Mg alloy AZ91HP treated by using High Current Pulsed Electron Beam (HCPEB). It is shown that, a thin layer consisting of nanograined MgO formed on the top surface after HCPEB (electron energy ∼ 30 keV, pulse duration 1 μs, energy density ∼ 3 J/cm²) treatment, below which is a melted layer with depth of about 8-10 μm. The heat affected zone (HAZ) underneath the melted layer and stress wave affected zone contains many stress induced deformation marks. Meantime, a nearly complete dissolution of the intermetallic phase Mg₁₇Al₁₂ in the melted layer is observed, leading to the formation of a super-saturated solid solution on the surface. This is due to the solute trapping effect occurred during the fast solidification process. As a result, the wear and corrosion resistance of the alloy were significantly improved as shown by sliding friction, wear and immersion tests.     

添加硅钙合金对AM60镁合金耐腐蚀性能的影响

利用化学浸泡实验法和电化学测试法研究了添加硅钙合金对AM60镁合金耐腐蚀性能的影响。结果表明,硅钙合金加入后细化了AM60合金的显微组织、形成了新的耐腐蚀相—Mg2Si相、使β-Mg17Al12相的含量增多,从而使合金的腐蚀电位正移、腐蚀电流密度和腐蚀速率降低,合金的耐腐蚀性得到有效改善。