温度对304不锈钢在液态Sn中腐蚀行为的影响

Sn是一种低熔点金属,其导热性高可用作快中子反应堆中的液体冷却剂。与目前所使用的的液态钠冷却剂相比,Sn具有更好的化学稳定性及遇水或空气不易燃烧的特点。在快中子反应堆中,不锈钢是应用广泛的主回路管道,本文研究了Sn与304不锈钢的化学反应,讨论了温度对304不锈钢在液态Sn中腐蚀行为的影响,结果表明,当温度低于823K时,发生点蚀,当温度高于823K时,发生溶解。     

超大型整体不锈钢锻件的开发

近年来,随着轻水反应堆、重水反应堆及快中子增殖反应堆的容量日趋增大,要求其主要设备用的奥氏体不锈钢锻件大型化、整体化。本文简要介绍了新开发的“文珠”快中子增殖反应堆容器用 SUS304超大型不锈钢锻件的制造技术和产品特性。     

不锈钢在共晶无铅钎料Sn3.0Ag0.5Cu中的润湿性能及溶蚀特征

研究了不锈钢304和316在无铅钎料Sn3.0Ag0.5Cu中的润湿性能和溶蚀特征。采用润湿平衡法测量结果发现,与不锈钢304相比,不锈钢316显示更具稳定的润湿平衡力;并且不锈钢304在溶蚀性能测试中发现固液界面处发生均匀的界面反应,而不锈钢316则只在某些特定位置处发生固液界面反应。     

304奥氏体不锈钢与建筑视窗玻璃润湿规律

通过扫描电镜观察润湿角,针对影响建筑玻璃与304奥氏体不锈钢润湿性的主要因素开展研究。结果表明:由于液态玻璃边界与不锈钢表面接触的位置是峰顶谷底还是中间部分具有随机性,从而导致粗糙度对润湿角的影响呈现无规律变化;随保温温度由800℃增至900℃,玻璃在不锈钢表面的润湿角明显减小,而当温度达到950℃时,玻璃中则出现大量气孔且部分试样炸裂;当保温时间分别为5、20、40 min时,相对应的润湿角逐渐减小润湿过程逐渐趋于平衡;不锈钢经过预氧化处理表面生成氧化层,液态玻璃在氧化层表面的润湿性提高。因此在实际封接过程中,适当增加保温温度及时间、预先氧化处理不锈钢板能有效增强玻璃与不锈钢的润湿性,提高两者的封接质量。     

真空热处理对冷喷涂304不锈钢涂层弹性模量的影响

采用光学显微镜、电子探针、三点弯曲试验和冷喷涂单边涂层弹性模量理论模型等方法,研究了真空热处理对冷喷涂304不锈钢涂层弹性模量的影响。结果表明：在热处理过程中,304不锈钢涂层内部的金属原子发生扩散、局部粒子界面发生融合,使粒子间结合力和涂层力学性能得以改善;同时涂层中的氧元素也发生扩散形成团聚体,分布于粒子边界处,使得涂层的弹性模量降低。热处理温度低于500℃时,304不锈钢涂层的弹性模量和等效抗弯刚度变化不大,与冷喷态涂层相当;当热处理温度超过500℃后,304不锈钢涂层的弹性模量和等效抗弯刚度随着热处理温度的升高迅速降低;在热处理温度相同的情况下,304不锈钢涂层的弹性模量和等效抗弯刚度随着热处理时间的增加而降低。     

Sn元素对铜磷钎料性能的影响

一般认为,采用Cu-P基钎料钎焊铜/304不锈钢时,易在钎料与不锈钢之间的界面上生成脆性化合物层,使得接头强度极低.为了解决该问题,尝试在Cu-P-Ni钎料中添加sn元素,并研究Sn对钎料熔化温度、铺展性、接头剪切强度及焊缝组织的影响.结果表明,Sn元素的加入,可以降低其熔化温度,改善其铺展性能,并可将接头的剪切强度提高到120MPa以上.该钎料成本低,熔化温度低,钎焊强度高,适用于铜/304不锈钢钎焊.     

304不锈钢在淡化海水中的点蚀行为

运用开路电位(OCP)、电化学阻抗(EIS)、阳极极化曲线和电化学频率调制(EFM)技术研究了304不锈钢在不同温度(60~90℃)及不同海水(一级反渗透淡化海水、天然海水、1.6倍浓缩海水)中的点蚀行为。结果表明,304不锈钢在一级反渗透淡化海水中随着温度的升高点蚀敏感性增加;在发生点蚀前的钝化状态下,304不锈钢在一级反渗透淡化海水中比在海水中腐蚀严重;304不锈钢的点蚀敏感性随Cl-浓度的升高而增加;304不锈钢在80℃下的一级反渗透淡化海水中随浸泡时间的延长,腐蚀速率逐渐增大,且在浸泡1 d时即出现点蚀的倾向,在第10 d时已经发生了点蚀。     

相变储热Al-Si-Cu-Mg合金与容器壳体候选材料相容性研究

研究304不锈钢、321不锈钢、Ti6Al4V合金和Ni板等相变储热容器壳体候选材料与Al-4%Cu-12%Mg-7%Si合金的相容性,实验温度为650℃历时360 h。结果表明Ti6Al4V合金的腐蚀失重最少,不锈钢次之,Ni板在液态铝合金中发生溶解反应,失重最大。采用扫描电镜观察腐蚀后各合金组织的变化,结果表明,在Ti6Al4V合金和液态铝合金的界面发生Ti的富集,限制了互扩散层的进一步生长;不锈钢与液态铝合金界面呈现Ni的贫化和Cr的富集;Ni板在Ni-Al合金溶液界面生成Ni-Al合金化合物并融入到铝合金中,因此,Ni最不耐熔融Al合金的侵蚀。     

液态锂锡合金中氚解吸行为的模拟

液态锂锡合金是很有前途的聚变-裂变混合堆(FFHR)包层产氚材料。为完成FFHR包层氘-氚燃料循环系统的概念设计,以金属与氢的作用理论为基础,建立了液态Li25Sn75中氚解吸行为的动力学模型,模拟和分析了合金温度、氚分压、氦流量对解吸气中氚分压的影响以及氚在液态Li25Sn75中的传质系数、解吸率和吸附率。计算结果表明：在673~873 K的温度范围内,氚从液态Li25Sn75到气相的整个解吸过程,虽然包含了氚在熔融合金气泡中的扩散与对流、氚通过与气-液界面相连合金层的扩散、在界面发生的氚原子重组多相反应、氚通过气相边界层的扩散和气相中氚的扩散与对流5个子过程,但起决定作用的是氚在合金内的扩散和气-液界面的多相反应重组     

碳钢与304不锈钢焊接残余应力的计算

采用弹塑性有限元法计算了Q235碳钢与304不锈钢的焊接温度场和焊接残余应力,计算结果表明,由于二者物理性能的差异造成了焊接温度场和残余应力分布的不均匀,焊接残余应力的峰值出现在304不锈钢一侧,其值略低于304不锈钢的屈服强度.当焊接热源偏向Q235钢时,焊接残余应力峰值变化较小,但高应力区减小,焊接变形明显减小,当焊接热源偏向304不锈钢时结果相反.当焊接热输入增大时会导致焊后高应力区范围的扩大,残余应力的峰值略有降低.采用红外热像仪测量了焊接过程中焊接接头上表面的温度变化情况,有限元计算的结果与其符合较好.     

温度对钢材在高硫高酸值原油中腐蚀行为的影响

采用高温高压釜研究了20钢、1Cr5Mo钢、304不锈钢和316L不锈钢在不同温度下在高硫高酸原油中的腐蚀行为。利用扫描电镜和能谱技术测试了腐蚀产物膜的微观形貌与产物膜的化学组成。结果表明:4种钢材在高温原油中的耐蚀性优劣为:316L不锈钢304不锈钢1Cr5Mo钢20钢;4种钢材的腐蚀速率总体上随温度的升高而增大,当温度大于200℃时,20钢和1Cr5Mo钢的腐蚀速率增加较快,而不锈钢在200℃以上时腐蚀速率随温度变化并不明显;钢材在200℃及以下的原油中主要为轻微的环烷酸腐蚀,当温度达到280℃附近时,硫开始参与反应,形成了环烷酸与活性硫协同腐蚀的环境,腐蚀速率较大。     

石油化工钢制压力容器的应力腐蚀行为研究

以石油化工304L不锈钢压力容器为研究对象,采用慢应变速率试验方法,研究了不同温度和腐蚀介质浓度下的应力腐蚀变化规律和断口特征。结果表明,当应变速率为1×10~(-6)s~(-1)时,随着温度的升高和NaOH浓度的增加,304L不锈钢压力容器的应力腐蚀敏感性增加;随着温度的升高,压力容器的腐蚀倾向越大,断裂特征已经逐渐从韧性断裂转为脆性断裂,尤其是当温度为280℃时已经发生了较为显著的应力腐蚀;随着腐蚀介质浓度的增加,压力容器断裂的时间不断缩短。     

等径角挤压304不锈钢热处理组织与性能研究

对经过8道次等径角挤压的超细晶304不锈钢进行不同温度的退火处理,研究了退火温度对304不锈钢显微组织和力学性能的影响,并对断口形貌进行了观察。结果表明,304不锈钢的再结晶起始温度为650℃,而再结晶结束温度为900℃;在退火温度升高至750℃以上时,304不锈钢的组织为部分超细晶和发生再结晶的晶粒组成的双尺度结构;对8道次等径角挤压304不锈钢进行退火处理后,强度和屈强比降低,而断后伸长率提高,750℃退火30 min是较为适宜的退火工艺;随着退火温度升高,材料的断裂机制从脆性断裂逐渐转变为韧性断裂。     

TP304不锈钢凝汽器管在不同工况下的腐蚀行为

采用动电位阳极极化法测定了不同工况下TP304不锈钢凝汽器管的点蚀电位,研究了TP304不锈钢发生点蚀的规律。结果表明,TP304不锈钢在凝汽器正常运行和结垢情况下均具有较强的耐点蚀能力,一般不会发生大面积的快速腐蚀穿孔;当循环水中加入不同含量盐酸后,TP304不锈钢在有氧条件下的耐点蚀能力产生较大差异。盐酸质量浓度0.03%时,耐点蚀能力较强;盐酸质量浓度为0.07%与0.2%时,不耐点蚀,容易发生快速点腐蚀穿孔;盐酸质量浓度0.5%时,主要发生快速均匀腐蚀减薄。根据分析结果,提出了防止TP304不锈钢凝汽器管腐蚀泄漏的建议。     

基于正交试验的液态模锻Al-Sn-Cu轴套中Sn的宏观偏析

采用正交试验法分析了液态模锻Al-Sn-Cu轴套中Sn的宏观偏析规律。结果表明:液态模锻Al-Sn-Cu轴套不可避免的产生Sn的宏观偏析,铸件中同时存在着正偏析和逆偏析,正偏析出现在浇铸中心的近端,逆偏析主要存在于浇铸中心的远端;铸件凝固后期,低熔点液相被强制挤压至热节位置,形成粗晶区和细晶区相间的双峰组织,细晶区Sn的质量分数明显较高。液态模锻工艺参数对铸件宏观偏析产生较大影响,对Sn偏析影响由大到小依次是浇注温度、模具温度、保压时间及比压;本次实验条件下,当浇注温度为700℃,模具温度为240℃,比压为80 MPa,保压时间为5 s时,轴套铸件中Sn元素分布较均匀,Sn元素的宏观偏析得到减轻。     

Ti49.8Ni50.2合金丝材的热机械循环疲劳和相变研究

研究了热处理对Ti49.8Ni50.2合金丝材的相变、力学性能以及热机械循环疲劳的影响.结果表明:随着退火温度的升高,R→B19'相变温度升高,B2→R相变温度降低,873 K退火时B2→R和R→B19'相变重合.当退火温度(Ta)低于823 K时,试样处于回复阶段,σM随退火温度升高有小幅度下降,723 K退火试样在热机械循环中获得最大稳定回复应变, 疲劳寿命随退火温度的升高略有提高;退火温度高于823 K时,试样发生再结晶,σM剧烈下降,稳定回复应变剧烈降低,而疲劳寿命由103升至104数量级.     

304不锈钢管热强旋成形试验研究

针对304不锈钢常温下加工硬化严重、塑性变形抗力大的特性,对304不锈钢筒形件进行了热强旋成形试验研究以探索304不锈钢的热强旋成形规律。在HGQX-LS立式热强旋旋压机上,以二硫化钼为润滑剂,采用高频电磁感应加热方式进行3道次、总减薄率为60%的旋压成形试验。试验主要分析了成形温度和进给比对成形质量的影响,试验结果表明,热强旋是成形304不锈钢薄壁筒形件行之有效的方法之一,当温度为1000℃、进给比为0.4 mm·r-1时能得到成形质量良好的旋压件。     

添加Sn及热处理对Co38Ni34Al28-xSnx磁性形状记忆合金显微组织和显微硬度的影响（英文）

在Co38Ni34Al28合金体系中添加 Sn,研究Sn含量及不同的热处理温度（1373 K,1473 K,1573 K）下,保温2h对Co38Ni34Al28-xSnx（x=1,2,3）合金显微组织和硬度的影响。结果表明,添加适量的Sn使合金中γ相组织减少;在1573K保温2h后,在室温下获得部分马氏体组织;当Sn 替代 2%Al 时,其显微组织中马氏体组织的比例较高。随着Sn含量的增多和热处理温度的升高,合金的硬度也随着增大。另外,合金马氏体的逆相变温度在Sn含量为1%和2%时升高,在Sn含量为3%时反而降低。     

添加Sn及热处理对Co_(38)Ni_(34)Al_(28-x)Sn_(x)磁性形状记忆合金显微组织和显微硬度的影响(英文)

在Co38Ni34Al28合金体系中添加 Sn,研究Sn含量及不同的热处理温度(1373 K,1473 K,1573 K)下,保温2h对Co38Ni34Al28-xSnx(x=1,2,3)合金显微组织和硬度的影响。结果表明,添加适量的Sn使合金中γ相组织减少;在1573K保温2h后,在室温下获得部分马氏体组织;当Sn 替代 2%Al 时,其显微组织中马氏体组织的比例较高。随着Sn含量的增多和热处理温度的升高,合金的硬度也随着增大。另外,合金马氏体的逆相变温度在Sn含量为1%和2%时升高,在Sn含量为3%时反而降低。     

微量Ge对大气下液态Sn抗氧化性能的影响

采用观察液态Sn表面氧化行为和刮取表面氧化渣的方法,研究了微量元素Ge对液态Sn在大气和250℃条件下表面抗氧化性能的影响,并与纯Sn的氧化行为进行对比;利用X射线光电子能谱仪(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)研究了合金表面元素的含量、价态,及合金氧化后的表面形貌.结果表明:当微量元素Ge浓度达到0.01%时(质量分数),大气下液态Sn表面具有很好的抗氧化性能,同时微量元素在液态Sn表面高度富集.XPS分析表明:表面富集的Ge以4价氧化物形式存在.静态液面氧化时,Ge在液态Sn中迅速偏析,并形成一种保护性的致密氧化膜,是提高液态Sn抗氧化性能的原因.