氯离子杂质对304和316L奥氏体不锈钢在熔融硝酸盐中腐蚀行为的影响

采用恒温全浸腐蚀试验方法,研究了304和316L奥氏体不锈钢在565℃含不同质量分数（0,0.6%,1.0%,1.4%）氯离子杂质熔融硝酸盐（60%NaNO₃+40%KNO₃,质量分数）中的腐蚀行为。结果表明：在4种熔融硝酸盐中,304和316L不锈钢的腐蚀动力学曲线均呈抛物线型;随着氯离子含量增加,304和316L不锈钢的腐蚀速率均显著提升,腐蚀程度逐渐加重,腐蚀产物层在与基体结合处的裂纹增多,氯离子杂质通过活性氧化腐蚀作用加速了不锈钢腐蚀;与316L不锈钢相比,304不锈钢对氯离子杂质的腐蚀作用更敏感。     

304、316不锈钢和Inconel 617镍基合金在硝酸熔盐中的腐蚀行为

将304、316不锈钢和Inconel 617镍基合金在565℃硝酸熔盐(60%NaNO_3+40%KNO_3,质量分数)中进行长时静态腐蚀试验,对比研究了3种材料的腐蚀动力学曲线以及表面腐蚀形貌、物相组成和微区成分。结果表明:3种材料均发生了氧化腐蚀,其中304和316不锈钢具有抛物线型的腐蚀动力学特征,而Inconel 617镍基合金在短暂质量增加之后出现了明显的腐蚀质量损失现象;Inconel 617镍基合金的耐腐蚀性能最好,304不锈钢的最差;在腐蚀初期,304、316不锈钢表面均形成了针状和片状腐蚀产物,随着腐蚀时间的延长,腐蚀产物转变为尖晶石结构,Inconel 617镍基合金表面的腐蚀产物呈颗粒状,随着腐蚀时间的延长,部分颗粒变大;304和316不锈钢表面均形成了以Fe_2O_3和(Fe,Cr)_3O_4为主的腐蚀产物层,Inconel 617镍基合金表面则形成了以NiO和CoO为主的腐蚀产物层。     

0Cr18Ni9、1Cr13和1Cr17不锈钢在熔融LiCl-5%Li2O中的腐蚀行为

采用浸没法分别研究了0Cr18Ni9、1Cr13和1Cr17三种不锈钢材料在700℃LiCl-5%Li2O(质量分数)熔融盐中的腐蚀行为.结果表明:0Cr18Ni9和1Cr13不锈钢的腐蚀产物主要为LiFeO2和LiCrO2,1Cr17的腐蚀产物主要由LiFeO2、LiFe5O8和LiCrO2组成;三种钢的腐蚀速率均随时间的延长而增大,并且1Cr13的腐蚀速率明显大于1Cr17和0Cr18Ni9的;在试验条件下,1Cr17铁素体钢和0Cr18Ni9奥氏体钢的耐蚀性能相当,均优于1Cr13马氏体钢.     

Ti3Al金属间化合物在熔融LiCl-Li2O中的热腐蚀行为

采用浸没法研究了Ti3Al金属间化合物在750℃熔融LiCl-3％Li2O中的热腐蚀行为。结果表明：Ti3Al的耐腐蚀性能优于SS310不镑钢。Ti3Al在腐蚀初期出现了较快的腐蚀,而后腐蚀速率减慢并趋于平缓。Ti3Al经腐蚀后,形成了双层结构的腐蚀膜,外层较厚,由铝的氧化物（LiAlO2,Al2O3）构成;内层较薄,由钛的氧化物（Li2TiQ,TiO2）构成。铝的选择氧化导致了Ti3Al腐蚀初期快速腐蚀,而腐蚀后期腐蚀速率较慢是由于钛的氧化物构成的内层具有较好的保护性。     

增强体与粉末冶金316L不锈钢的反应性

在316L不锈钢粉中分别添加10％的TiC、WC、NbC、Al2O3、Si3N4五种增强体,研究了各种增强体与不锈钢基体的反应性及对烧结过程的影响。结果表明：TiC、WC、NbC与不锈钢基体有良好的相容性,能均匀分布到不锈钢基体中,可以有效提高其强度,添加TiC的不锈钢还表现出优越的耐腐蚀性;由于Al2O3与基体不锈钢相容性过差,不能发挥增强体的作用,使材料的强度和耐蚀性不良;添加Si3N4的不锈钢在烧结过程中Si3N4发生分解,弥散强化了基体,硅有促进烧结的作用,而氮均匀渗透到不锈钢中,有利于形成高强度的高氮钢,从而使其相对密度、硬度及耐蚀性都高于其他材料。     

316L不锈钢表面氧化铝梯度涂层的制备

用热浸镀铝+高温热扩散工艺在316L不锈钢表面制备了铁铝梯度涂层,再用工业纯氮气中残留的氧气对其进行氧化处理制备了氧化铝梯度涂层;用OM、SEM、EDS、XRD、XPS和显微硬度仪等方法对涂层进行了分析。结果表明:750℃浸镀10 min的热浸镀铝涂层经950℃×4 h热扩散后,涂层表面质量较好,平均厚度120μm,与基体结合紧密;铝、铁呈良好梯度分布,表面最高硬度为800~850 HV;经900℃×4 h氧化处理后,氧与铝涂层进行了择优氧化,在距表面100nm以内原位反应生成了氧化铝,且除涂层表面是一层致密的氧化铝膜外,在膜以内氧化铝含量呈梯度分布。     

高温碱液浓度与温度及应变速率对316L不锈钢应力腐蚀开裂的影响

通过不同应变速率的拉伸试验,研究了316L不锈钢在不同温度和浓度的NaOH溶液中的应力腐蚀开裂行为,分析了以上三个因素对该钢应力腐蚀开裂的影响.结果表明:当应变速率为10-5s-1时,316L不锈钢不会发生明显的应力腐蚀开裂,而当应变速率降低到10-6s-1时,在高温低浓度的NaOH溶液中该钢会发生明显的应力腐蚀开裂;当应变速率为10-6s-1时,NaOH溶液温度对316L不锈钢应力腐蚀开裂的影响程度要高于浓度的.     

不同润滑液下的Al2O3增强Y-TZP陶瓷/316L不锈钢生物摩擦学特性

采用销-盘式摩擦磨损试验机研究了氧化铝增强氧化锆(ADZ)陶瓷材料/316L不锈钢摩擦副在去离子水和小牛血清2种不同介质润滑下的生物摩擦磨损行为,并利用SEM观察了磨损表面形貌。结果表明:与去离子水相比,在小牛血清润滑条件下ADZ陶瓷的摩擦因数和磨损率降低。在去离子水润滑条件下ADZ陶瓷材料的磨损为轻微磨损,相应的磨损机制为塑性变形和微犁削;而在小牛血清润滑条件下,ADZ陶瓷材料的磨损为微量磨损,磨损过程类似抛光作用。     

表面粗糙度对Al2O3增强Y-TZP陶瓷材料生物摩擦学特性的影响

采用销-盘式摩擦磨损试验机研究了氧化铝增强氧化锆陶瓷(ADZ)的表面粗糙度对ADZ/316L不锈钢摩擦副的摩擦磨损性能的影响。结果表明:在小牛血清润滑下,随着陶瓷表面粗糙度的降低,ADZ陶瓷和316L不锈钢的摩擦因数和磨损率均呈降低趋势。但是对于表面粗糙度最高的陶瓷,由于Fe转移膜的物理吸附,出现了“负磨损”现象。     

MoSi2/不锈钢的梯度连接及其接头组织

采用放电等离子烧结技术和有限元分析设计的MoSi2/316L梯度材料作为过渡层连接MoSi2与316L不锈钢,研究了各层及界面组织.结果表明:MoSi2与梯度过渡层材料间热膨胀系数的有效匹配,可防止低韧性MoSi2由连接温度(1 200 ℃)冷却时产生的残余应力而引起的开裂;使用9层MoSi2/316L梯度材料过渡层体系可获得一种组织致密且均匀的接头;MoSi2/316L不锈钢梯度过渡层在宏观上呈现明显的梯度,微观上则表现出成分连续变化,且各层成分分布均匀.     

316L不锈钢抗氢脆性能研究

用光学显微镜、电子显微镜、俄歇电子谱／二次离子质谱表面分析仪等结合拉伸试验，研究了316L奥氏体不锈钢及其电子束焊缝在650℃充氘后组织、微区成分变化与性能的关系，以及拉伸应力与氘分布的关系。结果表明，高温气相充氘后，316L奥氏体不锈钢及其电子束焊缝抗氢脆性能明显下降。晶界、孪晶界析出大量碳化物，但拉伸断口形貌并未呈沿晶断裂；晶界上未发现S、P等痕量元素的偏聚，却产生了富Cr、Mo的贫Ni层，这表明晶界成分的变化减弱了晶界析出物对氢脆的影响。电子束焊缝塑性下降，拉伸时从该处断裂。拉伸静水应力梯度分布导致氘在拉伸试样断口处富集。     

粉末316L不锈钢的高密度强化烧结

研究了粉末316L不锈钢添加活化剂的液相强化烧结。在1200～1350℃采用真空烧结,对含量为2％～8％的Cu3P和Fe-Mo-B两种烧结助剂进行比较,后者采用两种粒度。结果表明：Fe-Mo-B细粉强化作用最强;增加烧结助剂含量和提高烧结温度可以提高烧结密度;最佳条件为添加6％的Fe-Mo-B细粉、室温压制、1250℃烧结,烧结密度接近7.70g/cm^3。另外,压缩试验表明添加量大于6％后,添加Fe-Mo-B的烧结制品的塑性比添加Cu3P的塑性要好。     

316不锈钢材料的统计热疲劳模型

通过对316不锈钢材料在450℃,600℃和700℃中温环境应力控制下的低周疲劳试验,得到有实际意义的试验结果,对这些试验结果进行分析和研究,得出316不锈钢材料在中温环境和应力控制下的低周热疲劳行为,并且提出一个低周热疲劳寿命预测模型。在所建立的低周热疲劳寿命模型中,Manson通用斜率方程被用于疲劳寿命与拉伸性能的试验整合。通过对疲劳试验数据与不同的数学模型进行的拟合以建立温度和其他参数之间的函数关系,从而对316不锈钢材料在中温低周疲劳环境下进行寿命预测,为以后的寿命评估模型提供依据。