16MnR系列材料在油田H2S-CO2-Cl-环境下的耐蚀性

通过应力腐蚀试验及全面腐蚀试验,系统地研究了16MnR系列压力容器用钢在油气田高含H2S-CO2-Cl-环境下的抗腐蚀性能,分析了16MnR系列钢在这种工况条件下作为压力容器用材的适用性。结果表明,16MnR(HIC)母材和焊接接头满足抗硫化物应力开裂(SSC)的基本要求,可以在pH值6以上、50℃以下的介质中任意H2S、CO2和Cl-含量下安全使用,其他16MnR材料对硫化物应力开裂(SSC)和氢诱导开裂(HIC)较敏感。在选材时还应在实际模拟工况条件下进行全浸腐蚀试验,以确定其腐蚀速率。     

Fe3Al基合金室温塑性的改善

进行了不同成分、表面状态、相结构，显微结构的Ｆｅ３Ａｌ基合金在真空及气中的温拉伸试验，结果表明，与二元Ｆｅ３Ａｌ相比，本研究Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｓｉ等代位合金元素中，仅有Ｃｒ的添加提高真空室温拉伸伸长率。     

Fe3Al基合金在含SO2和SiO2颗粒高温气流中的冲刷腐蚀

研究了几种Ｆｅ３Ａｌ基合金的耐冲蚀性能。冲蚀试验在一个水平装置中进行,其内部通 含高浓度ＳＯ２和ＳｉＯ２颗粒的高温气流,结果表明,在在６００￣８００℃温度范围内,Ｆｅ３Ａｌ基合金的抗冲蚀性能明显优于镍基和钴基高温合金。ＳＥＭ观察表明,Ｆｅ３Ａｌ基合金的冲蚀过程是片屑的形成,对于镍基和钴基合金,冲蚀试验表面则呈现犁削形貌。加少量的钨钼或铌到Ｆｅ３Ａｌ基合金中能进一步提高合金的耐冲蚀性能。     

B2结构Fe3Al单晶在室温拉伸过程中的取向转动

借助于ＥＢＳＤ方法，研究了８个位向Ｂ２结构Ｆｅ３Ａｌ单晶室温拉伸变形时晶体取向的转动。结果表明，无论原始取向如何，在拉伸过程中晶体拉伸轴总会向着〈１１０〉方向转动，也即〈１１０〉为稳定取向。当晶体拉伸轴转向取向三角形中部的软取向时，晶体表现为几何软化，相应的加工硬化率较低。反之，当晶体拉伸轴转向〈００１〉－〈１０１〉对称线时，晶体表现为几何硬化，相应的加工硬化率较高。当拉伸轴处于软取向时，单晶试样     

ω相对Ti10V2Fe3Al合金性能的影响

采用透射电镜和金相显微镜等分析方法,研究Ti10V2Fe3Al合金ω相的形成规律和ω相对合金性能的影响.结果表明:当采用双重退火制度时,第一退火温度高于相变点或第二退火温度低于再结晶温度时,有大量ω相析出,此时合金的强度较高,但塑性非常差,无法满足使用要求;同时,在采用单重热处理制度的条件下,当处理温度高于相变点时,随着处理温度的升高,ω相析出迹象越明显,合金的塑性降低.     

Fe含量对自蔓延高温合成TiC—Al2O3—Fe复合材料的影响

采用ＳＨＳ／ＰＨＩＰ工艺制备了致密的ＴｉＣ－Ａｌ２Ｏ３－Ｆｅ复合材料。研究了Ｆｅ含量对燃烧温度、燃烧波速度、产物密实度及力学性能的影响。结果表明，燃烧波速度在一定Ｆｅ含量内出现一近似平台，密实度随Ｆｅ含量变化而变化，在Ｆｅ含量为１０％时，产物的密实度最高，为９９．４％；随着Ｆｅ含量的增加产物的抗率强度不断提高，Ｆｅ含量为１０％和３０％时，抗弯强度分别为７４０ＭＰａ和９７０ＭＰａ。     

Na2SO4沉积盐引起的Ni3Al—Fe的中温区热腐蚀

研究了Ｎａ２ＳＯ４沉积盐引起的Ｎｉ３Ａｌ－Ｆｅ于７００－８２０℃空气中的腐行为，结果表明，Ｎｉ３Ａｌ－Ｆｅ遭受自持性的热腐蚀，热腐蚀的发生似可归因于Ｆｅ与Ｎａ２ＳＯ４反应的产物Ｎａ２Ｏ与Ｎａ２ＳＯ４形成了Ｎａ２Ｏ－Ｎａ２ＳＯ４共晶熔融盐，随中金中Ｍｏ的氧化产物ＭｏＯ３参与电化学阴极还原反应，从而引发合金快速的热腐蚀，此外，熔盐中Ｎａ２ＳＯ４与ＭｏＯ３反应生成的ＳＯ３导致了熔盐的高酸度和合金的内硫化     

3Fe/Al混合粉末的高能球磨及环境介质的相互作用

利用Fritsch Pulversitte 5型行星式球磨机、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪和X射线衍射仪研究了3Fe/Al元素混合粉末的机械球磨过程以及球磨过程中混合粉末与环境介质的相互作用.研究证实,球磨过程中存在颗粒断裂、冷焊机制,球磨20h产物为α-Fe(Al)固溶体,其表面生成一层由Fe2O3和Al2O3组成的氧化膜.     

Mg，RE复合微合金化Ni_3Al（B）－Cr基合金的中、高温性能

研究了Ｍｇ，ＲＥ复合微合金化Ｎｉ_３Ａｌ（Ｂ）－Ｃｒ基合金（合金Ⅱ）和加Ｚｒ的Ｎｉ３Ａｌ（Ｂ）－Ｃｒ基合金（合金Ⅰ）的中、高温性能．发现加入Ｍｇ，ＲＥ仍能保持合金反常的强度－温度特性．该两种合金在中、高温下的延伸率都有缓降区．剧降区及平稳区三个阶段，分别由位错阻碍，氧扩散及氧浓度稳定三种机制控制．合金Ⅱ比合金Ⅰ在更低的温度进入塑性剧降区可能和Ｍｇ，ＲＥ在晶界偏聚促进了氧的扩散有关．     

含Mo的Ni_3Al－Fe基合金在900－1100℃空气中的氧化行为

研究了含Ｍｏ的Ｎｉ３Ａｌ－Ｆｅ基合金在９００－１１００℃空气中的等温氧化行为，利用光学显微镜、ＳＥＭ、ＥＰＭＡ、ＸＲＤ分析了氧化膜的形态和结构．研究表明，含Ｍｏ的Ｎｉ３Ａｌ－Ｆｅ基合金由γ和β相组成．对应于γ相的氧化膜由多相组成，合金元素Ｆｅ和Ｍｏ使得γ相的氧化速率增大，氧化膜的粘附性和内聚力下降，其氧化反应激活能为４２．７ｋＪ／ｍｏｌ，Ｆｅ穿过Ａｌ２Ｏ３氧化层的扩散为氧化反应的速率控制步骤．而β相中的Ｆｅ和Ｍｏ，对其抗氧化性无不利影响，氧化膜仅由Ａｌ２Ｏ３．     

Fe3Al纳米粒子增强Al2O3陶瓷的制备及性能

用热压烧结法制备了纳米Fe3 Al粒子增强Al2 O3 基复合材料。研究了 14 5 0～ 16 0 0℃不同烧结温度下纳米Fe3 Al的加入量与材料的致密度、力学性能及显微结构的关系。结果表明 :纳米Fe3 Al的加入可使Al2 O3 晶粒的生长受到抑制 ,使复合材料的烧结温度提高。Fe3 Al/Al2 O3 纳米复合材料有良好的力学性能 ,其抗弯强度最高可达832MPa ,断裂韧性最高可达 7.96MPa·m1/ 2 。     

SHS-离心法制备Fe2Ti/Al2O3内衬复合钢管

采用SHS-离心法制备出金属间化合物/陶瓷内衬复合钢管.利用扫描电镜、能谱仪以及X射线衍射分析方法对内衬组织结构进行了分析.试验结果表明,内衬主要由大小不均的颗粒状或团聚状金属间化合物Fe2Ti、规则块状Al2O3陶瓷以及一定数量的自蔓延反应不完全产物Ti3O5构成.衬层内壁有一以Al2O3,FeO@Al2O3为主的陶瓷薄层.与常规SHS-离心法制得的复合管陶瓷内衬相比,Fe2Ti/Al2O3内衬在保持较高硬度的同时具有一定的韧性.     

Fe3Al基合金几种不同的热加工工艺路线对比研究

研究了几种不同热加工工艺路线对Ｆｅ３Ａｌ基合金组织和性能的影响，发现热压后再热锻对铸态Ｆｅ３Ａｌ进行开坯的方法，不仅加工工艺易于控制，且获得的坯料轧制成的板材性能优异，是Ｆｅ３Ａｌ基合金一条合理可行的热加工工艺路线。     

含Mo的Ni3Al—Fe基合金在900—1100℃空气中的氧化行为

研究了含Ｍｏ的Ｎｉ３Ａｌ－Ｆ３基合金在９００－１１００℃空气中等温氧化行为，利用光学显微镜、ＳＥＭ、ＥＰＭＡ、ＸＲＤ分析了氧化膜的形态和结构。研究表明，含Ｍｏ的Ｎｉ３Ａｌ－Ｆ３基合金由γ和β相组成，对应于γ相的氧化膜由多相组成，合金元素Ｆｅ和Ｍｏ使得γ相的氧化速率增大，氧化膜的粘附性和内聚力下降，其氧化反应激活能为４２．７ＫＪ／ｍｏｌ，Ｆｅ穿过Ａｌ２Ｏ３氧化层的扩散为氧化反应的速率控制步骤。而β相     

热处理对变形高铝Ni3Al基合金组织及性能的影响

对热变形量56％的高铝Ni3Al基合金在热处理过程中的组织转变进行了研究.结果表明:热处理过程中随β-NiA1相的增大,γ+γ′相区不断向β+γ′相区扩展,借此消除锻后形成的γ′脆性晶界,提高锻后合金的塑性.在γ+γ′两相区,γ′相不断发生回溶;而在β+γ′两相区,随着M23C6向MCⅡ碳化物逆转变的进行,γ相以MCⅡ为形核质点发生再结晶长大.此外于扩大的γ相内有呈方形的粒状γ′相析出,与γ相保持完全共格,可提高合金高温强度.     

Y对铸造Ni3Al基合金组织和力学性能的影响

研究了Ｙ对定向和非定向铸造Ｎｉ３Ａｌ基合金Ｎｉ－９．０Ａｌ－８．０Ｃｒ－１．７Ｚｒ－０．０６Ｂ（ｗｔ％）不同温度下瞬时拉伸性能的影响。结果表明，Ｙ能提高定向凝固合金的韧性，降低合金的屈服强度；而对非定向凝固合金，Ｙ全面恶化合金的力学性能，即使０．０３％Ｙ的加入量，其危害性也是非常明显的。     

Ni对Al-5％Fe合金中初生Al3Fe相形貌的影响

采用普通熔铸方法研究了Ni对Al-5％Fe合金铸态组织的影响。结果表明，Ni可明显改善合金中初生Al3Fe相形貌。不加Ni时，合金中的初生Al3Fe相大多为针状、针片状；加入0．2％～1．0％Ni时，Al3Fe相转变为细小针状，针点状和花朵状；Ni含量超过1．0％时，组织开始粗化，出现粗大的长针状Al3Fe相。     

颗粒氧化处理对SiC_p/Al复合材料耐蚀性的影响

对SiC颗粒(SiCp)进行了1 100℃高温氧化处理,并制备了SiCp/Al复合材料。采用化学浸泡试验、扫描电镜、失重曲线、电化学测试等方法研究了氧化处理时间对SiCp/Al复合材料腐蚀行为的影响。结果表明,不同时间氧化处理后SiC颗粒表面形成不同形貌的SiO2氧化层,该氧化层可阻碍高温下铝液与SiC颗粒直接接触,避免了有害界面反应的发生,阻碍容易发生水解反应的Al4C3的生成,进而提高SiCp/Al复合材料的耐蚀性。     

Al含量对Fe3Al金属间化合物耐磨性的影响

采用机械合金化和热压烧结法制备了不同Al含量的Fe3Al金属间化合物块体材料,室温下在M-2000磨损试验机上进行了不同载荷和距离的干摩擦磨损试验,利用SEM观察试样磨损后的表面形貌,对其耐磨性能和磨损机理进行了研究.结果表明,Al含量对热压烧结Fe3Al的耐磨性能有显著影响.除Fe-30Al外,Al含量越高,耐磨性越好,其中Fe-32Al的磨损量大幅度下降,而Fe-30Al出现反常.不同Al含量的Fe3Al块体材料的耐磨性与其力学性能密切相关.不同载荷下Fe3Al块体材料的磨损机制有着明显差异:低载荷下磨损表面发生塑性变形,磨损形式是以磨粒磨损为主的微切削和微犁沟;而在高载荷下,应力集中产生裂纹并迅速扩展,最终导致疲劳断裂,以片层状剥落为主要特征.