TiAl化合物——一种具有竞争力的高温结构材料

金属间化合物以其耐高温、抗腐蚀和耐冲刷等特性成为航空航天、交通运输、化工、机械等行业重要的结构材料,并在近２０年受到了广泛研究［１－４］。由于金属间化合物晶体中金属键与共价键共存,同时兼有金属的韧性和陶瓷的高温性能,因此,具有很大的发展潜力［５］。目前,较活跃的三种金属间化合物为：Ｌ１２结构的ＮｉＡｌ化合物;Ｂ２结构的ＦｅＡｌ化合物;Ｌ１０结构的ＴｉＡｌ化合物［６－８］。ＦｅＡｌ化合物常温时的低塑性和低的断裂抗力以及在６００℃以上高温低的强度和蠕变性能,尤其是环境脆化影响其应用［９］;ＮｉＡｌ化…     

Ni－Al金属间化合物的快速凝固组织与室温塑性

运用熔体旋转法研究了Ｎｉ－３１ａｔ．％～３７ａｔ．％Ａｌ的快速凝固组织及其室温塑性。结果表明，Ｎｉ－３４ａｔ．％Ａｌ和Ｎｉ－３７ａｔ．％Ａｌ快速凝固时形成等轴晶组织，Ｎｉ－３１ａｔ．％Ａｌ倾向于形成柱状晶组织。其中Ｎｉ－３７ａｔ．％Ａｌ组织全部为马氏体，Ｎｉ－３４ａｔ．％Ａｌ除形成马氏体外，晶界上尚有少量Ｎｉ３Ａｌ相，Ｎｉ－３１ａｔ．％Ａｌ则得到亚稳态层片状组织。Ｎｉ－３７ａｔ．％Ａｌ具有１．４％的伸长率，Ｎｉ－３４ａｔ．％Ａｌ和Ｎｉ－３１ａｔ．％Ａｌ的伸长率仅有０．８％和０．６％。分析了ＮｉＡｌ金属间化合物的组织形成规律和增塑机制。     

镍—铝系金属间化合物的研究开发现状及应用前景

本文介绍了近年来在Ｎｉ－Ａｌ系金属间化合物的研究和发展工作方面所取得的进展，包括理论研究和合金设计两方面的成果，并讨论了这些合金的应用前景。     

用SHS工艺合成TiAl,TiNi,Nial金属间化合物

用自蔓延高温合成技术的热爆模式制备了ＴｉＡｌ、ＴｉＮｉ和ＮｉＡｌ金属间化合物。研究了合成产物的形态及相组成，ＴｉＡｌ和ＮｉＡｌ系得到了铸态的组织，相组成为单一的ＴｉＮｉ相和ＮｉＡｌ相。ＴｉＡｌ系的产物形态为疏松的多孔体，由ＴｉＡｌ３、ＴｉＡｌ和Ｔｉ３Ａｌ三种相组成，获得的合成粉末颗粒尺寸比原料粉末小一个数量级。     

Fe3Al基合金的高温耐冲蚀磨损性能

利用通以含高浓度ＳＯ２和ＳｉＯ２细颗粒气流的专门装置，研究了Ｆｅ３Ａｌ基金属间化合物的耐高温腐蚀磨损性能。试验结果表明，Ｆｅ３Ａｌ基金属间化合物的抗高温磨损性能优于钴基合金（ＣｏＦｅ１５Ｃｒ２５Ｓｉ７）、高铬镍铁基耐热合金（ＦｅＣｒ２８Ｎｉ７）以及表面喷涂Ｎｉ６０的１８－８不锈钢。     

钛铝金属间化合物的脱氧实验

钛铝金属间化合物的脱氧实验日本京都大学冶金系进行了该项研究实验，在１１００℃（１３７３Ｋ）的条件下，用化学性活泼的钙－铝合金脱除钛铝金属间化合物（ＴｉＡｌ）中的氧，获得了超低氧的ＴｉＡｌ。实验前，研究人员仔细研究了钛－铝－钙系状态图中１０００℃（１２...     

Fe-Al金属间化合物粉末材料制备工艺研究

介绍了粉末Ｆｅ－Ａｌ金属间化合物制备的工艺过程,通过球磨机械合金化并结合热处理制备了Ｆｅ－Ａｌ金属间化合物为主要成分的粉末材料。     

机械合金化制备金属间化合物

机械合金化制备金属间化合物机械合金化是一种用来制备过饱和固溶体、金属间化合物和非晶材料各种合金相的固态粉末工艺。该工艺减少了因两种金属熔点不同造成化合物成份分布不均匀现象。本实验用该种工艺合成了Ｔｉ－Ａｌ、Ｆｅ－Ａｌ、Ｎｂ－Ａｌ合金。用等静压方法加工...     

轻耐热金属间化合物研究动向

轻耐热金属间化合物研究动向北京理工大学陈幼松近年来，各种金属材料中研究开发最为活跃的有金属间化合物，而人们对其实用化抱极大希望的，则数钛铝轻耐热材料。这方面的研究对象有称为α２的Ｔｉ３Ａｌ和γ－ＴｉＡｌ两类。严格地说γ－ＴｉＡｌ应叫做近γＴｉＡｌ（Ｔ...     

SHS离心法制备的耐蚀合金的显微组织

采用ＳＨＳ（Ｓｅｌｆ－ｐｒｏｐａｇａｔｉｎｇＨｉｇｈ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＳｙｎｔｈｅｓｉｓ）离心法制备类１Ｃｒ１８Ｎｉ９耐蚀合金内衬复合钢管。通过ＳＥＭ和ＴＥＭ方法研究了其组织特征。结果表明,在合金中存在大量位错以及与基体有完全共格界面的ＮｉＡｌ金属间化合物,合金呈典型的铸态组织,基体具有体心立方结构     

Surface Modification of a MCFC Anode by Electrochemical Alloying

Considering the properties of the valve metal alloys with specific corrosion resistance and electrocatalytic ac tivity, an investigation was made to examine if nickel-niobium alloy could serve as the anode material for molten carbo nate fuel cell (MCFC). An attempt was made to produce nickel-niobium surface alloy by an electrochemical process in the molten fluorides and to testify its performance required by the MCFC anode. Experimental results indicated that the corrosion resistance as well as polarization performance of the nickel electrode was improved by the surface alloying.As far as the corrosion resistance and polarization performance is concerned, the nickel-niobium surface alloy can be considered as a candidate material for the anode of MCFC.     

Corrosion Resistance of Reactive Element Aluminide Diffusion Coatings on a Nickel‐based Superalloy and an Austenitic Stainless Steel

Continuously cast aluminium alloy wires containing active elements such as yttrium, cerium, lanthanum or silicon were used as evaporation sources for ion vapour deposition on nickel‐based Inconel IN738 and stainless steel 310S substrate materials. The samples were subsequently diffusion heat‐treated to form protective corrosion resistant nickel aluminide and iron aluminide coatings. The coated alloy materials were exposed for prolonged periods to high temperature cyclic oxidation, molten sulphate, and molten carbonate environments to evaluate their resistance to hot oxidation. For IN738, the lanthanum‐modified aluminide coating provided good thermal cyclic oxidation performance while the cerium‐modified coating exhibited effective hot corrosion resistance in a molten sulphate environment. For 310S stainless steel, all of the modified aluminide coatings provided equally good corrosion protection when exposed to molten carbonate attack under an oxidizing atmosphere.     

Corrosion and Microstructure Correlation in Molten LiCl-KCl Medium

Pyrochemical reprocessing in molten chloride salt medium has been considered as one of the best options for the reprocessing of spent metallic fuels of future fast breeder reactors. The unit operations such as salt preparation, electrorefining, and cathode processing involve the presence of molten LiCl-KCl eutectic salt from 673 to 1373 K (400 to 1100 °C). The present work discusses the corrosion behavior of electroformed nickel (EF Ni) without and with nickel-tungsten (Ni-W) coating, 316L SS, and INCONEL 625 alloy in molten LiCl-KCl eutectic salt at 673 K, 773 K, and 873 K (400 °C, 500 °C, and 600 °C) in the presence of air. The weight percent loss of the exposed samples was determined by the weight loss method and surface morphology of the salt exposed, and product layers were examined by scanning electron microscopy (SEM). X-ray diffraction (XRD) and energy-dispersive X-ray (EDX) analysis were also carried out on the exposed and corrosion product layers to understand the phases present and the corrosion mechanism involved. The results of the present study indicated that INCONEL 625 alloy showed superior corrosion resistance compared to electroformed nickel (EF Ni), EF Ni with nickel-tungsten (Ni-W) coating (EF Ni-W), and 316L SS. The EF Ni with Ni-W coating exhibits better corrosion resistance than EF Ni without tungsten coating. Based on the surface morphology, XRD, and EDX analysis of corrosion product layers, the mechanism of corrosion of INCONEL 625 and 316L involves formation of chromium-rich compound at the surface and subsequent spallation. For the EF Ni, the porous thick NiO corrosion product allows the penetration of salt, thus accelerating the corrosion. Improved corrosion resistance of EF Ni-W was attributed to the W-rich NiO layer, while for INCONEL 625, the adherent and protective NiO layer improved the corrosion resistance. The article highlights the results of the present investigation.     

熔融锌对热镀锌沉没辊的浸蚀机理及对策

简要综述了热镀锌带钢生产线沉没辊的工作情况及腐蚀机理,对国内外耐液锌腐蚀的材料以及表面防护技术作了较为详细的介绍,指出热喷涂涂层可以有效地减缓锌的腐蚀,并且耐高温无机封孔剂可大大提高热喷涂层耐液锌腐蚀性能,并提出了未来沉没辊耐液锌腐蚀的研究方向。     

气保焊非晶纳米晶堆焊层的研究

以一种多元素铁基合金粉芯丝材（含Fe,Cr,B,W,Si,Mo等）作为堆焊材料,用CO2气体保护焊堆焊的方法在A3钢基体上制备堆焊层。堆焊层由非晶相和纳米晶相组成,根据衍射峰的半高宽,计算出铁基堆焊层中平均晶粒尺寸为35~43nm。对堆焊层进行XRD、DSC、SEM、TEM和EDS分析,并利用显微硬度计、高温摩擦磨损试...     

电化学原位拉曼光谱技术在高温熔盐中的应用

综述了熔盐电化学原位拉曼光谱用样品池结构及特点、熔盐电化学原位拉曼光谱的研究进展。所用样品池主要以配合90°拉曼散射模式研究为主,且样品池通常都通入惰性气体。研究中主要采用恒电流/恒电位电解的电化学方法,研究内容涉及到在氯化物熔盐中电解还原金属铝、汞、镉和钽的阴极行为,(Li-K)CO₃和Li₂CO₃燃料电池中氧的还原,在以金属铝为阳极的高能熔盐电池中I₂在AlCl₃-NaCl熔盐中的电化学过程,钠-硫电池放电过程中S元素在AlCl₃-NaCl熔盐中的行为,Y₂O₃稳定的ZrO₂(YSZ)氧离子导体在Na₂SO₄熔盐中的电化学腐蚀,以及不同电位条件下熔融KNO₃、NaNO₃与铂电极界面的熔盐结构变化。最后,展望了熔盐电化学原位拉曼光谱的研究发展方向。     

热镀锌内加热用高效金属加热管的研制

实现热镀锌内加热方式的关键是解决耐锌蚀材料问题。天津工大镀锌设备有限公司研制开发的耐锌蚀金属复层材料,经多年试验证明,该材料与熔锌不润湿、不互溶、不被熔锌所腐蚀,其耐熔锌腐蚀寿命可与无机陶瓷材料相比美,强度和韧性又远高于无机陶瓷材料,能经受锌液凝固时所产生的收缩力和生产过程中工件的机械碰撞,满足频繁启动锌锅的生产要求,完全适用于热镀锌行业中的恶劣工况条件。基于该材料在耐蚀、强度和导热性等方面的优良特性.成功地制造出效率高、寿命长、工作稳定的大功率加热器。用其直接加热锌液,理想地实现了工业热镀锌内加热方式,收到了显著地节锌、节电、改善生产环境的效果。     

钢水温度和碳对镁铝尖晶石质耐火材料侵蚀的影响

根据热力学分析和热态实验研究了钢水温度及其碳质量分数对镁铝尖晶石质耐火材料侵蚀的影响,并探讨了耐火材料的侵蚀机理。研究表明,提高温度将加剧钢水对耐火材料的侵蚀,随钢水中碳质量分数的增加,耐火材料的侵蚀指数先增加后减小。侵蚀机理包括：一是钢水中碳与耐火材料组分氧化镁反应化学侵蚀耐火材料;二是钢水向耐火材料内部的渗入以及低熔点物相在耐火材料颗粒界面的析出,降低了耐火材料颗粒间的结合力,加剧了钢水冲刷对耐火材料的损毁程度。     

钢水温度和碳对镁铝尖晶石质耐火材料侵蚀的影响

根据热力学分析和热态实验研究了钢水温度及其碳质量分数对镁铝尖晶石质耐火材料侵蚀的影响,并探讨了耐火材料的侵蚀机理。研究表明,提高温度将加剧钢水对耐火材料的侵蚀,随钢水中碳质量分数的增加,耐火材料的侵蚀指数先增加后减小。侵蚀机理包括：一是钢水中碳与耐火材料组分氧化镁反应化学侵蚀耐火材料;二是钢水向耐火材料内部的渗入以及低熔点物相在耐火材料颗粒界面的析出,降低了耐火材料颗粒间的结合力,加剧了钢水冲刷对耐火材料的损毁程度。     

NaCl+HCl溶液中Ce对双相不锈钢腐蚀行为的影响

为了研究酸性NaCl溶液中双相不锈钢的耐腐蚀性能,以含微量稀土Ce的UNS S31803双相不锈钢为研究对象,采用电化学阳极极化和交流阻抗相结合的方法测试其在NaCl+HCl混合溶液中的耐腐蚀性能。利用扫描电镜(SEM)观测腐蚀后的形貌特征,采用电子探针(EPMA)检测合金元素与杂质元素的分布特征,分析Ce元素的加入对双相不锈钢电化学腐蚀行为的影响机制。结果表明,钢中存在两相的选择性腐蚀并伴有局部点蚀,其中铁素体相是腐蚀较严重的相;阳极极化测试与交流阻抗测试结果相吻合,Ce拓宽了试验钢的钝化区间;Ce通过净化钢液、降低S和P元素在相界的偏聚及使Cr、Ni和Mo等合金元素在两相中的分布更均匀等作用,提高了钢的耐腐蚀性能。