微合金元素对Q345E棒材低温韧性的影响

在未控轧控冷的轧制工艺条件下,研究了Nb/V复合微合金化、Nb微合金化、V微合金化对Q345E棒材热轧态-40℃低温韧性的影响.结果表明,Nb/V复合微合金化钢和Nb微合金化钢强度高于V微合金化钢,V微合金化钢-40℃的低温韧性满足标准要求,Nb/V复合微合金化钢和Nb微合金化钢均不能满足标准要求.在未控轧控冷的工艺条件下,采用V微合金化Q345E钢是可行的.     

Nb-V微合金钢中Nb与V析出相的精细结构

利用透射扫描电镜和能谱仪对Nb-V微合金化钢中Nb和V析出相进行了研究,发现Nb和V在高温形变和连续冷却中,与C,N形成一种复杂的有序碳氮化物,其中Nb与V的含量是可变的,其浓度比值(C_(Nb)/C_V)随着析出颗粒尺寸的减小而递减,化学式可写成(Nb,V)(C_(1-x),N_(1-y))。电镜观察表明,它们的形貌特征以及与基体的位向关系,同铌钢和钒钢中的析出相一致。     

THE FINE STRUCTURE OF Nb AND V PRECIPITATES IN Nb-V STEEL

利用透射扫描电镜和能谱仪对Nb-V微合金化钢中Nb和V析出相进行了研究,发现Nb和V在高温形变和连续冷却中,与C,N形成一种复杂的有序碳氮化物,其中Nb与V的含量是可变的,其浓度比值(C_(Nb)/C_V)随着析出颗粒尺寸的减小而递减,化学式可写成(Nb,V)(C_(1-x),N_(1-y))。电镜观察表明,它们的形貌特征以及与基体的位向关系,同铌钢和钒钢中的析出相一致。     

Ti,Nb,V复合碳氮化物点阵常数的测定

本文介绍了用CBED法和能谱法同时测量不同颗粒尺寸的Ti,Nb,V析出相的点阵常数和化学成分。CBED法的测量精度可达万分之二。它们分别获得颗粒的点阵常数值,误差小于1％。在测量中发现:在Nb-V钢中浓度比(C_(Nb)/C_V)和点阵常数随着析出颗粒尺寸的减小而递减。但是,在Ti-V-Nb钢中Ti,Nb和V的析出量和点阵常数与析出颗粒尺寸的关系无规律。     

Nb、V对23CrNi3MoA钢组织和力学性能的影响

研究了不同含量Nb、V元素对23CrNi3MoA钢组织和力学性能的影响。结果表明,Nb、V元素对23Cr Ni3MoA钢均起到超细化的作用。微合金Nb、V含量偏高时,均存在碳化物偏聚现象,Nb的偏聚效果强于V;加入0.059%V时,碳化物均匀弥散分布,钢的强度和塑、韧性较好。     

V和Nb元素对钢筋混凝土结构中耐火钢显微组织和力学性能的影响

研究了V和Nb微合金化耐火钢显微组织和力学性能。结果表明,Mo、V、Nb元素的复合添加可以提高耐火钢的屈服强度、抗拉强度和伸长率。同时耐火钢的耐火性能和抗震性能得到提高,这与实验钢中析出的第二相V(C,N)和(Nb,V)(C,N)有关。     

微量元素对建筑用耐火钢的组织与性能的影响

设计了不同成分的Mo+B+Ti系列耐火钢和Mo系列耐火钢。分析了不同微合金化元素V、Nb等的添加对实验用钢常温、600℃力学性能和显微组织的影响。结果表明:在Nb和V含量相同的条件下,Mo+B+Ti系列耐火钢的抗拉强度都要高于Mo系列耐火钢。所设计的耐火钢断后伸长率都满足耐火钢塑性的要求。Mo+B+Ti系列耐火钢的高温强度要高于Mo系列耐火钢,且复合添加Nb和V的耐火钢具有较高的屈服强度和抗拉强度,V的最佳添加量为0.099%;Mo+B+Ti系列实验钢的力学性能满足耐火钢要求,而Mo系列实验钢只有一个钢不满足耐火钢要求。复合添加Nb和V的耐火钢具有较高的室温和高温力学性能,这主要与钢中形成了纳米级(Nb,V)(C,N)相有关。     

钢中(Nb,V)碳氮化物应变诱导析出动力学

利用压力膨胀仪和萃取复型法研究了Nb—V微合金化钢中(Nb.V)CN析出相在四种压下量(0,10,30和50％)和三种温度(1100,1000和850℃)下的等温析出规律,获得了四种类型析出动力学曲线。     

不同V、Nb含量T91钢的热力学平衡相分析

利用Thermo-Calc软件模拟计算了原始T91钢和不同含量V、Nb的T91钢的平衡相组成。结果表明,原始T91钢随着温度的升高,平衡相M₂₃C₆和Z相的含量逐渐减少,到750 ℃时平衡相中Z相含量很低;不同V、Nb含量T91钢中,随着V含量的升高,相图有向右移动的趋势,平衡相中Z相Nb的含量升高,750℃下,当V含量高于0.20%时平衡相中不存在Z相,低于0.15%时平衡相中有Z相;Nb含量对于T91钢平衡相图和相组成影响较小。     

微合金元素对Q345钢奥氏体晶粒粗化行为的影响

研究了单独与复合添加V/Nb/Al元素对Q345钢奥氏体晶粒长大行为的影响规律。以ASTM晶粒度级别等于6.0定义实验用钢的实用奥氏体晶粒粗化温度。结果表明:和Fe-V处理相比,以VN12进行微合金化可使Q345钢的奥体氏晶粒粗化温度提高约40℃;和Fe-Nb处理相比,Nb和V复合加入对Q345钢晶粒粗化温度无显著影响;Al微合金化Q345钢中复合添加微量Nb对其晶粒粗化温度无明显影响。Nb、V、Al的抗奥氏体晶粒粗化能力依次为:Nb>Al>V。     

极地海洋环境服役材料的摩擦学研究进展

随着北极航行的发展及极地资源开发的需要，如何提高极地海洋环境服役材料的摩擦学性能愈发重要。在极地海洋环境中，碎冰、冰层和海水中的腐蚀性物质会使材料受到摩擦磨损、腐蚀及其耦合的影响;低温潮湿环境会增加材料的脆性、使材料表面覆冰、改变材料的摩擦磨损机理;强紫外线会加速涂层老化;这些因素都会降低材料的耐磨性能，最终导致材料失效。因此，极地海洋环境服役材料的摩擦学与材料的性能、服役寿命息息相关。本文介绍了极地探索所面临的摩擦磨损问题;阐述了极地温度、极地海洋大气及海水成分、海冰运动和极地微生物等极地海洋环境特点及其对材料摩擦学性能的影响;重点介绍了金属材料、无机非金属材料、高分子材料在极地海洋环境下的摩擦学进展;探讨了提升材料在极地海洋环境下的耐磨防腐技术，如改性、表面修饰等;最后，结合极地海洋环境服役材料摩擦磨损研究中所面临的问题及发展趋势，对未来极地海洋服役材料的摩擦学研究工作进行展望。     

水钢100 t转炉出钢过程回磷分析与实践

转炉出钢过程常伴有钢水回磷现象,导致钢水磷含量上升甚至出格,影响钢材成品质量和经济技术指标。为有效控制转炉出钢过程回磷,通过现场取样、数据采集、模拟试验及FactSage软件分析了出钢过程钢水回磷机理,研究探讨了渣中FeO、SiO₂、出钢温度、钢包渣碱度对回磷的影响。研究结果表明,出钢过程下渣,渣中FeO含量与出钢温度过高,钢包渣SiO₂含量与碱度不在合适范围均会增大钢水回磷率,最高达41%。结合水钢生产实践,出钢温度控制为1 625~1 640 ℃、转炉终渣FeO质量分数为15%、钢包渣碱度为3.6~4.1、控制含硅合金加入、控制出钢过程下渣量的条件下,可高效调节出钢过程回磷,将回磷率降低至15%以下。通过控制出钢温度、终渣FeO、碱度等,可有效降低因下渣导致的回磷。     

铝及铝合金仿木纹着色技术

综述了铝及铝合金的性能、应用领域、表面处理的方法及将来的发展趋势.着重阐述铝及铝合金仿木纹着色的发展潜力、仿木纹着色不同方法及其特点和木纹形成原理,尤其对电化学法形成木纹的不同工艺及原理作详细的论述,其中包括电化学法木纹处理工艺的体系及组分作用、去膜工艺、阳极氧化、着色和封闭等工序,提出了铝及铝合金仿木纹着色的应用前景及未来发展方向.     

我国钢材生物腐蚀研究现状与展望

钢材生物腐蚀是钢材腐蚀形式的一种,是当今最为关注和热门的研究话题。采用文献综述的研究方法,对生物腐蚀及生物对钢材腐蚀及其防护的概念和内涵进行了准确地界定,回顾了我国钢材生物腐蚀的研究历程。对钢材生物腐蚀及其预防的研究文献进行了分类和归纳总结,概述了我国钢材生物腐蚀的机理研究。梳理了我国钢材生物腐蚀及其预防的方法：现场观察描述法、陈述研究法、评述研究法、实验研究法、实证分析研究法、文献综述法、原因分析研究法、预测研究法和对比研究法。综述了我国对钢材生物腐蚀的几个主要研究内容：钢材生物腐蚀的分类、钢材生物腐蚀原因、钢材生物腐蚀机理、钢材生物腐蚀行为和钢材生物腐蚀防护等。对照国外研究现状,客观评价我国研究与国外相比存在的优点和不足,指出了研究的切入点主要在于两个方面：一是没有深入探究多种腐蚀因子的耦合作用机制;二是生态环保且长效的防护技术有待于进一步研究。最后,展望了我国钢材生物腐蚀及其预防的研究方向。     

光热超疏水材料防除冰机理及应用研究进展

液滴的冻结、积聚往往会对生产、生活造成不利影响,降低设备的运行功效,甚至严重危害生命安全。相较于需要借助外力的主动式防除冰技术,超疏水表面优异的拒水性使其能够实现被动式防除冰,且无需消耗外部能量,从而受到广泛关注。在此基础上,光热超疏水表面结合了主动防除冰和被动防除冰两方面的优势,能在结冰过程的各个时期发挥作用。比如,在结冰前促进液滴的自清除,在结冰时升温表面、延缓成核,在结冰后加速融冰、快速除冰,从而实现节能且高效的固体表面防除冰。概述了超疏水表面的润湿特性和防除冰机理,重点介绍了不同种类光热材料的光热转化机理,包括基于分子热振动的碳纳米光热材料,基于纳米粒子等离激元效应的光热材料,以及基于电子?空穴对非辐射弛豫的半导体光热材料。总结了常用的提高光热转化效率的思路方法,并对比了各类光热超疏水表面在结冰、防冰、除冰及光热响应等方面的性能。最后,针对光热超疏水材料在制备和实际应用中可能存在的问题,分析了未来的发展方向与面临的挑战,为光热超疏水材料的进一步发展与应用提供思路。     

原子层沉积技术及应用

简单阐述了原子层沉积技术的发展背景,然后概括了原子层沉积技术原理、技术特征和优势,并对化学吸附和顺次反应两种自限制机制进行了描述和比较。着重介绍了原子层沉积技术在工艺等方面的最新成果,以及在纳米催化剂、电池、半导体器件、光学、生物医学和航空航天领域中的相关应用。其中将原子层沉积在电池、半导体器件和生物医学方面的应用进行了分类介绍。电池方面包括锂离子电池和太阳能电池,半导体器件方面分为高k电介质、电容器、电阻随机存取存储器(RRAM)和光、电二极管。生物医学领域分别介绍了其在生物相容性、抑菌抗菌涂层和微观组分方向的研究进展。最后对原子层沉积技术进行了归纳总结,并展望了其未来的发展方向和应用前景。     

导电耐磨自润滑涂层的研究现状与展望

导电耐磨自润滑涂层是一种兼具高导电、高耐磨、低摩擦、耐高温和强韧化于一体的功能涂层,广泛应用于高端装备滑动电接触部件的表面性能提升。近年来,电子通讯、轨道交通和航空航天等领域的快速发展进一步促进了该类涂层的研究与应用。首先重点综述了常用的几种导电耐磨自润滑涂层的制备技术,包括冷喷涂技术、超音速等离子喷涂技术、磁控溅射技术、激光表面改性技术和电镀技术,并总结了各类技术的特点。随后,分析了影响涂层材料导电性能和摩擦磨损性能的主要因素和作用机理,进一步从能量角度探讨了载流摩擦磨损过程中的热量损失,从原子角度与相变角度揭示了材料的载流摩擦磨损机制,介绍了有望用于导电耐磨自润滑涂层的潜在材料体系(MAX相和Magnéli相等)。最后指出,优化涂层质量、研发考核实验设备和探究涂层导电耐磨自润滑机理是该综合防护涂层未来的重点发展方向。     

聚苯胺在防腐方面的研究及应用现状

聚苯胺(PANI)具有良好的热稳定性和环境稳定性,经掺杂后,具有导电性及电化学性,可作为填料应用于金属防腐领域。但其分子链骨架刚性强、分子间作用力大,不易加工成型,不溶于常规的有机溶剂,当其作为填料应用到防腐涂料中存在溶解性、分散性差且与金属基底附着力不强等缺点,如能对其进行合理有效的改性,则可解决上述问题。简要探讨了溶液聚合法、反相微乳液聚合法、模板聚合法以及电化学聚合法等PANI的制备方法,并针对PANI在防腐涂料应用中存在的问题,重点阐述了PANI的质子酸掺杂改性及复合改性等不同改性方法,通过掺杂不同的质子酸对PANI进行化学改性,可降低PANI分子链之间的相互作用,从而提高其溶解性、导电性和防腐性能。将不同性能的材料与PANI进行复合改性,改善分子间作用力,能提高其加工性,从而更好的应用于金属的腐蚀防护工作。最后介绍了PANI在腐蚀防护过程中的作用、在防腐蚀涂料中的应用及相关理论的研究现状,并指出PANI防腐涂层的研究重点和发展方向。     

退火温度对Fe-Mn-Al-C钢组织和拉伸性能的影响

采用OM、SEM、TEM和拉伸试验等手段研究了退火温度对Fe-19Mn-2Al-0.6C钢组织和性能的影响。结果表明,退火后试验钢的基体组织为奥氏体。由于回复再结晶的完成程度不同,随着退火温度的升高,晶粒尺寸先减小再增大。同时,退火孪晶的数量逐渐增加,抗拉强度持续降低,但总伸长率先升高然后降低。当施加一定的外部载荷时,在变形过程中会产生大量的变形孪晶和位错。高密度位错在晶界或孪晶界处的缠绕和塞积阻碍了位错的进一步运动。一次孪晶和二次孪生的交割产生的动态Hall-Petch效应,以及位错和孪晶的相互作用共同导致试验钢的高加工硬化能力。Fe-19Mn-2Al-0.6C钢获得最佳综合力学性能的退火温度约为900 ℃,其抗拉强度为947.61 MPa,强塑积为49.30 GPa·%,伸长率为52.03%。     

贝氏体与马氏体相变及应用的研究

系统总结了清华大学相变及复相新材料研究组近年来在贝氏体相变领域关键性的最新研究成果，包括三维巨型及纳米台阶存在的客观性和普遍性，台阶阶面的可动性，贝氏体条的内部超精细结构，贝氏体浮突的特征及本质，贝氏体碳化物的来源及形成模型，马氏体浮突的扫描隧道显镜及原子力显微镜研究。