热轧430不锈钢表面氧化皮的电解酸洗、混酸酸洗工艺研究

430不锈钢薄板冷轧制品可广泛应用于装饰、家电外壳等,但其冷轧前的热轧过程中产生的表面氧化皮对产品的质量影响很大.为此,分析了430不锈钢产品表面氧化皮的特点,试验研究了电解酸洗、混酸酸洗的工艺,提出了电解酸洗之后再进行混酸酸洗的最佳工艺参数.研究结果表明,热轧板带头的氧化皮厚度约为带尾的2倍,而上表面氧化皮相对于下表面更为疏松.酸洗去除430不锈钢表面氧化皮可采用的最佳工艺参数为:先在电流密度为4A/cm2、温度为75℃的10%硫酸钠溶液中电解30s,然后在55℃,60g/L硝酸,20g/L氢氟酸的混酸溶液中酸洗100s.经二步酸洗后制品表面氧化皮得到有效去除,对生产具有较好的指导意义.     

625合金冷轧板的组织和性能

设计及制备了2 mm厚625合金冷轧板。对国产及进口625合金冷轧板的化学成分、常温力学性能、金相组织、杯突值、应变硬化指数、腐蚀性能及焊接性能进行了对比测试。结果表明:国产板材各项性能指标均达到ASME SB 443标准及工程指标要求,与进口板材相当,可以替代进口产品用于相关设备的生产及制造。     

碱酸洗工艺对Ti－15－3合金组织及性能的影响EI

通过对工业化条件下生产的不同批次、不同碱酸洗工艺的Ｔｉ－１５－３钛合金板材组织及性能的研究，发现该合金在连续退火之后为去除其表面氧化皮所进行的碱酸洗工序对其组织、性能包括冷成形性能都有直接的影响。碱洗使板材的拉伸强度稍有提高，但使杯突性能明显下降，在拉伸断口形貌上亦表现出明显的差异，并通过与５００℃短时时效的组织和性能的对比，揭示了造成这种影响的内在因素。而酸洗会使板材吸氢，进而影响合金时效后的强度；酸洗速度则对板材表面质量有影响。在多次实践的基础上，确定出了适合于该合金的碱酸洗工艺。     

碱酸洗工艺对Ti－15－3合金组织及性能的影响

通过对工业化条件下生产的不同批次、不同碱酸洗工艺的Ｔｉ－１５－３钛合金板材组织及性能的研究，发现该合金在连续退火之后为去除其表面氧化皮所进行的碱酸洗工序对其组织、性能包括冷成形性能都有直接的影响。碱洗使板材的拉伸强度稍有提高，但使杯突性能明显下降，在拉伸断口形貌上亦表现出明显的差异，并通过与５００℃短时时效的组织和性能的对比，揭示了造成这种影响的内在因素。而酸洗会使板材吸氢，进而影响合金时效后的强度；酸洗速度则对板材表面质量有影响。在多次实践的基础上，确定出了适合于该合金的碱酸洗工艺。     

表面预氧化温度对球墨铸铁热浸镀锌层组织的影响

为提高球墨铸铁件热浸镀锌层质量,利用扫描电镜（SEM）、能谱分析仪（EDS）、X射线光电子能谱（XPS）等手段研究了预氧化处理对球墨铸铁表面氧化物形成、表面硅含量及热浸镀锌层组织的影响。结果表明：预氧化处理球墨铸铁表面生成了选择性SiO₂氧化物层,预氧化后球墨铸铁表面硅含量明显增加,碱洗酸洗后球墨铸铁表面硅含量减少,在800℃预氧化5 h后,球墨铸铁表面硅含量下降到1.86%（质量分数）。采用表面预氧化的方法可使球墨铸铁热浸镀锌合金层厚度明显减少,在800℃预氧化5 h后,球墨铸铁热浸镀锌层中合金层组织最为致密且其厚度最小,仅为20.1μm。合金层厚度随预氧化温度的变化规律与碱洗酸洗后球墨铸铁表面硅含量随预氧化温度的变化规律基本一致。     

合金钢化学发黑

1.酸方及工艺规范草酸50～90g/l 氯化钠10～30g/l 氟化钠10～20g/l 硫代硫酸钠3～7g/l 钼酸铵30～50g/l pH 1～1.5 温度45～100℃时间4～10min 2.工艺过程有机溶剂除油→化学除油→喷砂→酸洗→活化→钝化→发黑→干燥→交验。(1)化学除油:在60～80℃下,碱性化学除油; (2)酸洗:在60～80℃下,含14%H_2SO_4和1.5%的NaCl溶液里,酸洗10min,除掉残余的疏松氧化皮和盐类; (3)活化:在25～50℃下,14%HNO_2和1.5%HF的混酸里,酸洗5～10min,具有活化效果,同时浸亮;     

NiTi形状记忆合金热变形行为及加工图

目的应用Gleeble 3500热模拟试验机,研究Ni Ti形状记忆合金在变形温度650~1000℃、应变速率0.001~10 s~(–1)条件下的热变形行为,并基于动态材料模型构建合金的加工图。方法采用包含Arrhenius项的Z参数法建立该合金的本构关系数学模型,计算变形激活能,构建应变量为0.7和1.2时的加工图,并结合微观组织观察验证加工图预测结果的准确性。结果 Ni Ti合金热变形激活能Q为227.9 k J/mol。根据加工图可知,所研究Ni Ti合金的失稳变形工艺参数范围分别为:650~930℃,0.1~10 s~(–1)和930~1000℃,0.3~10 s~(–1),对应的失稳变形机制分别为局部流动和机械失稳;适宜的变形参数工艺范围为:750~800℃,0.01~0.03 s~(–1)和850~900℃,0.01~0.03 s~(–1),对应的变形机制为动态再结晶。结论研究结果可为Ni Ti合金成形工艺制度的制定和优化提供理论依据。     

Yb_2O_3对Ti-1100铸态合金高温力学性能的影响

采用钨电极非自耗电弧炉制备不同Yb_2O_3含量的Ti-1100铸态合金,利用高温炉配合WDW-300型电子万能试验机在温度为25～800℃、应变速率为10~(-4)～10~(-2)s~(-1)下对合金进行压缩实验,研究了Yb_2O_3对Ti-1100合金力学性能的影响,并利用扫描电镜对合金微观组织的变化和压缩断口样貌进行观察。结果表明:在Ti-1100合金中加入Yb_2O_3可明显提升屈服强度,当温度为25～600℃时,Yb_2O_3含量为0.45%(质量分数,下同)的合金的压缩屈服强度提升最为理想;当温度达到800℃时,Yb_2O_3的含量为0.60%的合金的压缩屈服强度提升最为理想。Yb_2O_3可明显细化Ti-1100合金晶粒,并且使得合金α片层间距得到细化。当Yb_2O_3含量为0.45%时,合金的塑性变形能力明显增强。     

HMn62-3-3合金的热变形行为及热加工图

通过Gleeble-1500热模拟机在500~600℃、应变速率0.01~10s~(-1)条件下的近等温热模拟压缩试验,建立合金本构方程和热加工图。结果表明:HMn62-3-3合金在热变形过程中发生动态再结晶行为,其峰值应力随变形温度的升高或应变速率的降低而降低;采用Arrhenius方程能够较好地拟合HMn62-3-3合金的流变行为,其热变形激活能为201.525kJ·mol~(-1);根据DMM模型,计算并建立了HMn62-3-3材料的热加工图,由此确定热变形过程中的最佳工艺参数为变形温度610~640℃,应变速率为2~10s~(-1)。     

C元素对600℃高温钛合金热处理温度窗口的影响

研究了间隙元素C对600℃高温钛合金(Ti60)热处理温度窗口的影响。结果表明:微量C元素对Ti60合金的a+β→β相变过程有明显影响,C元素不仅提高了合金的相转变温度(T_β),而且显著减缓了初生a相含量的变化。微量的C元素(质量分数<0.1％)可以使a体积分数的变化速率从(1.5％～2％)·℃~(-1)(Ti60)减缓到0.5％·℃~(-1)(Ti60-C)左右。C元素的这种特性改善了Ti60钛合金在a+β上部区的热处理温度窗口,可以确保该合金在较宽温度范围内进行固溶处理时初生a相的体积分数保持相对稳定,同时也确保了合金具有稳定的高温蠕变抗力。     

锻造热处理工艺对Al-7Si-1.6Cu合金组织和力学性能的影响

通过力学性能测试以及OM、SEM和TEM的组织观察,研究了锻造热处理工艺对Al-7Si-1.6Cu合金组织与力学性能的影响。结果表明,合金经过均匀化(500℃,8h)、锻造(锻造温度380~450℃,应变速率60~90s-1,道次压缩比10%~20%)、热处理(固溶480℃,2h,70℃,水冷;时效180℃,6h)之后,较铸态相比硬度提高18%、抗拉强度提高了52%、延伸率提高了54.5%。多向锻造过程中共晶Si相发生碎断与球化,时效过程中析出的纳米级第二相对合金起强化作用。开创性地从位错密度方向解释锻造过程强度提高的原因,通过Zener-Hollomon参数来说明锻造过程中流变应力与变形速率和变形温度之间的关系。     

固溶温度对Mg-2Gd-2Zn轧制板材显微组织和力学性能的影响

采用OM、SEM、EDS、XRD、显微硬度计和力学试验机研究了400℃、430℃、460℃、490℃和520℃不同固溶温度对轧制态Mg-2Gd-2Zn合金板材组织结构和力学性能的影响。结果表明,当温度不高于490℃时,晶粒尺寸随固溶温度升高几乎呈线性增长趋势。第二相颗粒也随固溶温度升高总体呈减少趋势。但在490℃固溶温度下,第二相反而增加,且呈细小弥散分布。此时显微硬度达最大值,为77.88HV,固溶时效强化效果显著。XRD分析结果表明,当固溶温度从430℃升高到490℃时,第二相主要由MgZn_2和GdZn_5的初生相转变为MgZn_2和GdZn的沉淀相。490℃固溶处理下合金板材沿RD、TD和45°方向的抗拉强度均达到最大值,分别为262 MPa、244 MPa和254 MPa;断裂伸长率略有降低,分别为34%、31%和39%,但塑性各向异性降低。     

Al_2O_3弥散强化铜棒材高温力学性能与软化行为研究

研究了ODS15、ODS20和ODS60三种Al_2O_3弥散强化铜棒材在650℃下保温1 min和15 min的高温力学性能,并依据ISO5182对ODS60弥散强化铜棒材的硬度、抗拉强度、屈服强度、软化行为进行研究。结果表明,铝含量不同的三种弥散强化铜棒材在650℃保温1 min与保温15 min的高温强度基本一致;随着铝含量的增加,高温强度随之升高;ODS60弥散强化铜硬度、屈服强度、抗拉强度的软化温度分别为970℃、950~960℃、960~970℃。     

Ni-Cr-Mo-Nb超音速火焰喷涂层在模拟烟气中的热腐蚀行为

选用适量的Ni,Cr,Mo和Nb的配比,在20钢表面超音速火焰喷涂了Ni-Cr-Mo-Nb合金层,以期提高其耐蚀性。采用XRD,SEM/EDS技术对Ni-Cr-Mo-Nb合金层及其高温腐蚀产物成分、形貌进行了分析;对Ni-Cr-Mo-Nb合金层涂覆75%Na_2SO_4+25%NaCl(质量分数)混合熔盐后于600,650℃烟气中的热腐蚀行为进行了研究。结果表明:Ni-Cr-Mo-Nb合金层结构致密,孔隙率低;Ni-Cr-Mo-Nb合金层在涂覆75%Na2SO4+25%Na Cl盐膜后的烟气中600,650℃时先增重后失重,其腐蚀产物分为2层,外层富含Ni,内层富含Cr且S含量较高,具有良好的耐蚀性能。     

变形量对TC25钛合金饼坯组织和力学性能的影响

将Ф240 mm TC25钛合金坯料在T_β+25℃温度下保温一段时间后锻制成饼坯,研究20%、40%和60%三种典型变形量对饼坯的组织和拉伸力学性能的影响。结果表明,三种变形量的饼坯显微组织均由多个平直的束状α相互相交错形成网篮组织;随着变形量的增加,平直的束状α相减少,α相方向性减弱,长条α相尺寸减小;同时,随着变形量的增加,拉伸强度增强。     

固溶温度对TA19钛合金组织及性能的影响

采用5种不同固溶温度和相同时效温度的热处理制度对TA19钛合金进行固溶时效处理,研究不同固溶温度对显微组织和力学性能的影响。结果表明,固溶温度对TA19钛合金显微组织的初生α相含量影响显著;经相变点以下10℃到50℃固溶保温1 h后风冷,再经595℃时效保温8 h后空冷,获得的室温和高温力学性能均能满足AMS 4975标准的要求;固溶温度选择相变点以下10℃时,TA19钛合金的室温和高温力学性能及蠕变性能匹配最好,对应的显微组织中初生α相含量为15%~18%。     

Origins of high ductility exhibited by an extruded magnesium alloy Mg-1.8Zn-0.2Ca:Experiments and crystal plasticity modeling

Low ductility and strength are major bottlenecks against Mg alloys'wide applications.In this work,we systematically design the composition and fabrication process for a low-alloyed Mg-Zn-Ca alloy,showing that it can be extruded at low temperatures(～250℃)and high speeds(～2 mm/s).After the extrusion,this alloy exhibits a substantially weakened basal texture,relatively small grain size,very high tensile elongation(～30％),and good strength.The origin of the considerably improved ductility was studied using a combination of three-dimensional atom probe tomography(3D-APT),transmission electron microscopy(TEM),electron backscattered diffraction(EBSD)in conjunction with surface slip trace analysis,in-situ synchrotron X-ray diffraction,and elasto-plastic self-consistent(EPSC)modeling.Co-segregation of Zn and Ca atoms at a grain boundary is observed and associated with texture weakening and grain boundary mediated plasticity,both improving the ductility.While basal slip and prismatic slip are identified as the dominant deformation systems in the alloy,the ratio between their slip resistances is substantially reduced relative to pure Mg and most other Mg alloys,significantly contributing to the improved ductility of the alloy.This Mg-Zn-Ca alloy exhibiting excellent mechanical properties and low fabrication cost is a promising candidate for industrial productions.     

多用酸洗缓蚀剂DSCH-2的性能研究

在原先研究成功的ＤＳＣＨ－１型多用酸洗缓蚀剂的基础上,对缓蚀剂的配方、添加剂的影响、缓蚀机理等,进行了进一步的研究和改进,研制成新型的ＤＳＣＨ－２缓蚀剂,它适用于多种金属在多种酸中酸洗时的缓蚀。例如,２０锅炉钢和紫铜在５５±１　℃的ＨＣｌ中缓蚀效率分别达到９８．９％和８５．６％,缓蚀效果优良,缓蚀剂用量可大大降低,酸洗液长时间保持澄清,没有沉淀物,减少了对环境的污染。     

An additively manufactured Al-14.1Mg-0.47Si-0.31Sc-0.17Zr alloy with high specific strength,good thermal stability and excellent corrosion resistance

A novel Al-14.1 Mg-0.47 Si-0.31 Sc-0.17 Zr alloy was applied in the printing process of selective laser melting(SLM),and the corresponding microstructural feature,phase identification,tensile properties and corrosion behavior of the Al Mg Si Sc Zr alloy were studied in detail.As fabricated at 160 W and 200 mm/s,the Mg content of bulk sample decreased to 11.7 wt%due to the element vaporization at high energy density,and the density of this additively manufactured Al Mg Si Sc Zr alloy was 2.538 g/cm³,which is4.2%8.5%lighter than that of other SLM-processed Al alloys.After heat-treated(HT)at 325℃and 6 h,the microstructure was almost unchanged with an alternate distribution of fine equiaxed crystals and coarse columnar crystals.Nano-sized Al3(Sc,Zr)and Mg₂Si phases precipitated dispersedly in the Al matrix,and the tensile strength increased from 487.6 MPa to 578.4 MPa for precipitation strengthening and fine grain strengthening.With a fine grain size of 2.53μm,an excellent corrosion resistance was obtained for the as-printed(AP)Al Mg Si Sc Zr alloy.While the corrosion resistance of HT sample decreased slightly for the formation of non-dense oxide layer and pitting corrosion induced by diffuse precipitation distribution.This SLM-printed Al Mg Si Sc Zr alloy with high specific strength,good thermal stability and excellent corrosion resistance has broad prospects for the aerospace and automotive applications.     

一种超导铌板制备工艺研究

本文对RRR300超导铌板制备工艺进行了探究,设计了包括锻造工艺、轧制工艺、热处理工艺在内的3个工艺方案,并在900℃/60 min和950℃/60 min两个成品热处理工艺条件下,测试了RRR300超导铌板的RRR值、微观组织与机械性能。最终确定了工艺方案2为最优工艺,可制备出RRR值300,硬度≤50HV、抗拉强度在140~175 MPa、屈服强度确定在50~75 MPa、延伸率≥50%、晶粒度在G=5.5~6.0级的超导铌板,并可应用于工业化生产。