含硫化物夹杂铁基块体非晶合金在HCl溶液中的腐蚀行为

采用电化学测试技术以及浸泡实验对含硫化物夹杂的铁基块体非晶合金在HCl溶液中的腐蚀行为进行了研究。结果表明,该非晶合金在不同浓度以及不同温度的HCl溶液中均呈现出明显的钝化特征,其耐蚀性能随着溶液浓度和温度的升高而逐渐降低;Nyquist曲线均只有一个容抗弧,电极系统的Faraday过程均由电极电位控制。浸泡腐蚀后的SEM形貌特征表明:硫化物颗粒对铁基非晶合金的腐蚀无明显影响,未诱发明显点蚀。     

铁基软磁块体非晶合金玻璃形成能力的研究进展

本文首先介绍了当前铁基软磁块体非晶合金的主要研究体系,并重点讲述了合金元素对合金的热稳定性参数如晶化温度Tx、玻璃转变温度Tg及过冷液相区△Tx的影响.铁基非晶合金的玻璃形成能力与△Tx有密切关系并强烈依赖于合金成分.进而总结了合金元素对铁基软磁块体非晶合金的玻璃形成能力影响的一般规律.     

Fe72B22Y6块体非晶合金在600～700℃空气中的氧化行为

铁基块体非晶合金由于具有优良的软磁性能和机械性能，是微电子铁心和软磁管件用的最佳材料。为了在较高温度下使用铁基非晶合金，了解合金在高温下的氧化行为是非常重要的。因此，研究了Fe-B-Y三元非晶合金的氧化行为，特别是非晶组织在其氧化机理中的作用。研究用的铁基非晶合金Fe72B22Y6（原子百分数）是由压铸法制得，并用电弧熔炼法制备同成分的晶态合金以供对比研究。非晶态合金试样直径为1mm、长10mm，晶态试样剪切成矩形（5×5×2．5mm^3），随后均用金刚石研磨膏加以研磨。     

超声对镁基块体非晶合金组织及性能的影响

采用普通铜模浇铸法制备Mg65Cu25Y10块体非晶合金试样。取非晶合金试样分别于22、120、160℃下作超声处理2 min,并运用XRD、SEM、维氏硬度计和差示扫描量热仪分别对试样的相组成、微观形貌、力学性能和热稳定性的变化进行分析。结果表明,在超声作用下,Mg65Cu25Y10块体非晶合金快速发生晶化,析出Mg2Cu、Mg24Y5和Mg等晶体相,维氏硬度增大,热稳定性提高。     

铁基非晶合金和13Cr不锈钢在超临界CO2环境的腐蚀行为

非晶合金由于其独特的结构、优异的耐磨耐蚀性能在海洋及CO₂地质封存领域展现出广阔的应用前景,有望成为超临界CO₂环境下钢构件的耐蚀涂层材料,但关于非晶合金在该环境下的腐蚀行为鲜有报道。利用高温高压反应釜对SAM2X5铁基非晶合金与13Cr马氏体不锈钢在温度80℃,压力10 MPa的模拟环境下进行腐蚀行为对比研究。通过XRD、DSC、CLSM、SEM、XPS以及电化学Mott-Schottky测试等方法对两种材料的微观结构、腐蚀形貌以及表面膜成分及结构进行表征与分析。研究结果表明：在高温高压的超临界CO₂环境下进行168 h腐蚀试验后,13Cr不锈钢表面发生严重的点蚀,而铁基非晶合金表面无点蚀发生;非晶合金表面膜除Fe和Cr外,富含大量的Si元素,会促进形成稳定致密的钝化膜;13Cr不锈钢表面膜为p型半导体,非晶合金表面膜为n型半导体,13Cr不锈钢钝化膜载流子密度远高于铁基非晶合金。证实了在该环境下铁基非晶合金的耐蚀性能远优于13Cr不锈钢。     

基于临界尺寸采用人工神经网络技术优化设计玻璃形成合金的成分(英文)

建立一个用于预测和模拟玻璃形成合金的临界尺寸的人工神经网络模型;基于该人工神经网络模型优化设计一系列Zr-Al-Ni-Cu和Cu-Zr-Ti-Ni块体非晶合金的成分并对其临界尺寸进行预测。采用真空喷注法制备Zr-Al-Ni-Cu和Cu-Zr-Ti-Ni块体非晶合金试样。这些块体合金的非晶态结构采用X射线衍射法进行表征并确定这些合金的非晶形成的临界尺寸。结果表明,预测的临界尺寸与实验结果吻合较好,所建立的神经网络模型能可靠地设计非晶合金的成分和预测非晶合金的临界尺寸。     

Fe74Al4 Sn2(PSiBC)20块体非晶合金的制备与晶化研究

利用铜模吸铸法制备了φ5mm×8mm×1mm的Fe74Al4Sn2P10Si4B4C2和Fe74Al4Sn2P11 C4B4Si1块体非晶合金圆环.Fe74Al4Sn2P10Si4B4C2和Fe74Al4Sn2P11C4B4Si1块体非晶合金具有较高的约化玻璃转变温度(Tg/Tm≈0.60).Fe74Al4Sn2P10Si4B4C2块体非晶合金的晶化过程是二步晶化非晶相→非晶相'+α-Fe→α-Fe+Fe3P+Fe2B+Fe3B+Fe3C,而Fe74Al4Sn2P11C4B4Si1块体非晶合金的晶化过程是一步晶化非晶相→α-Fe+Fe3P+Fe2B+Fe3B+Fe3C.一步晶化的Fe74Al4Sn2P11C4B4Si1块体非晶合金具有更宽的超冷液相区.二步晶化的Fe74Al4Sn2P10Si4B4C2块体非晶合金的热磁曲线分为四个阶段室温→Tg→Tx→Tp1→高温,而一步晶化的Fe74Al4Sn2P11G4B4Si1块体非晶合金的热磁曲线分为三个阶段室温→Tg→Tx→高温.α-Fe的析出导致铁基块体非晶合金饱和磁化强度值Ms上升,而结晶化合物Fe3P、Fe2B、Fe3B和Fe3C的同时析出导致Ms值的下降.     

高耐腐蚀Fe-(Cr,Ni)-Mo-P-C-B块体非晶合金

Fe-Mo-P-C-B铁基块体非晶合金具有高强度、高塑性和良好的软磁性,作为结构和功能材料具有较好的应用前景。本研究通过Cr、Ni合金化制备了耐腐蚀Fe-(Cr,Ni)-Mo-P-C-B块体非晶合金,其非晶形成临界直径达5mm。Cr、Ni合金化显著提高了Fe-Mo-P-C-B块体非晶合金在HCl、H2SO4、NaCl溶液中的耐腐蚀性能,使钝化电流密度降低、腐蚀速度降低、电化学反应电阻增大。     

Mn的添加对铁基块状非晶合金的制备与性能影响

利用工业原材料在铜模铸造条件下研究了Fe41Co7-xMnxCr15Mo14C15B6Y2,(x=0,1,3)块体非晶材料的非晶形成能力与力学性能,通过加入B2O3进行杂质除渣净化溶料;研究了添加Mn元素来降低制备成本;制备出了2 mm的非晶试样。结果表明,通过适当的手段工业原料能够制备出铁基非晶,但合金的力学性能有所降低,合金的断口均表现为典型的脆性断裂特征。     

Ti基块体非晶合金在酸性溶液中的腐蚀行为（英文）

研究Ti_34.3Zr_31.5Cu₅Ni_5.5Be_23.7块体非晶合金在不同浓度HCl和H₂SO₄溶液中的腐蚀行为。电化学测试与扫描电子显微镜分析发现,在极化过程中,Cl^-离子在HCl溶液中引发点蚀损伤,点蚀电位随溶液浓度的增大而降低,被腐蚀表面的损伤程度则与溶液浓度呈正相关。在H₂SO₄溶液中材料表面形成钝化膜,表现出良好的耐蚀性。X射线光电子能谱分析发现,随着HCl溶液浓度的增加,钝化膜的稳定性降低。通过浸泡实验得到4种材料的腐蚀速率。结果显示,Ti_34.3Zr_31.5Cu₅Ni_5.5Be_23.7块体非晶合金在HCl溶液中的耐腐蚀性能最好,其腐蚀速率为7.22×10^-3 mm/a,约为316L不锈钢腐蚀速率的1/1294。     

WC/Ni和WC/Cu基复合覆层的耐气蚀性能

分别在NiCrSiB和CuNiSiB自熔合金粉末中添加WC颗粒 ,利用氧乙炔焰粉末喷焊工艺制备覆层。用超声波振动气蚀仪研究覆层的耐气蚀性能 ,用扫描电镜观察覆层表面气蚀破坏形貌。结果表明 :复合覆层的耐气蚀能力比基体材料强。探讨了覆层的气蚀破坏机理。     

含有Nb、Ce的形状记忆合金FeMnSiCrNi在3.5%NaCl溶液中的空蚀行为

利用超声波振动仪研究形状记忆合金Fe-14Mn-6Si-9Cr-5Ni-Nb-Ce在3.5%NaCl溶液中的空蚀行为,并探讨合金在3.5%NaCl溶液中处于静态和空蚀情形下的自腐蚀电位和极化曲线.结果表明,Fe-14Mn-6Si-9Cr-5Ni-Nb-Ce合金在3.5%NaCl溶液中呈现优异的抗空蚀性能,空蚀率为0.37 mg/h.空化能使Fe-14Mn-6Si-9Cr-5Ni-Nb-Ce合金的自腐蚀电位变负,变化量为-65 mV.在静态和空化两种条件下,Fe-14Mn-6Si-9Cr-5Ni-Nb-Ce合金在3.5%NaCl溶液中的自腐蚀电流密度都很低,因此合金具有优异的抗腐蚀性能,其纯腐蚀率和力学效应诱导的腐蚀率仅占空蚀率的2.24%.     

激光表面纹理加工对Ti6Al4V空蚀性能的影响

采用激光表面改性的方法对Ti6Al4V合金进行纹理加工。采用表面粗糙度测试仪、接触角测量仪和X射线衍射仪对激光纹理加工试样的表面特性进行表征,采用磁致伸缩超声振动仪对试样的抗空蚀特性进行测试,采用光学显微镜和扫描电子显微镜对试样空蚀前、后的表面形貌进行观测。结果表明:经激光表面纹理加工,试样的硬度由337HV提高到550HV,水接触角增大10°;激光纹理加工试样的抗空蚀特性有所改善,特别是对于具有较小间距网格形状的表面纹理试样,其表面空蚀面积的比例小于抛光试样的1/10;激光纹理加工试样的抗空蚀特性的改善与硬度梯度效应、缓冲空泡运动和限域作用等效应相关。     

WC/NiCrSiB复合覆层的耐气蚀性研究

在NiCrSiB自熔合金粉末中添加WC颗粒，利用氧乙炔焰粉末喷焊工艺制备覆层，用超声波振动气蚀仪研究覆层的耐气蚀性能，用扫描电镜观察覆层表面气蚀破坏形貌。结果表明：复合覆层的耐气蚀能力比基体材料强。还探讨了覆层的气蚀破坏机理。     

Wear behaviors of a Fe-based amorphous alloy in ambient atmosphere and in distilled water

Wear behaviors of a Fe-based bulk amorphous alloy with more 3MPa yield strength against AISI 304 disc were studied in different environment using a unidirectional tribometer. Friction behaviors were also investigated in the state of both amorphous pin on amorphous disc test set and the amorphous pin on AISI 304 disc test set with surface temperature using thermocouple embedded pin. Wear mechanisms of a Fe-based bulk amorphous alloy have been proposed based upon the microstructural analysis and surface temperature measurements during pin-on disc friction tests in ambient atmosphere and in distilled water, respectively. Delamination from the smooth friction surface was the main wear mechanism during the friction test in ambient atmosphere, while brittle fracture morphologies were apparent on the friction surface formed in a distilled water condition. Based upon the surface temperature measurements, difference in the heat removal efficiency on the friction surface due to different atmospheres was suggested to cause distinct wear mechanisms.     

钛合金空蚀损伤及防护的研究进展

钛合金具有密度小、比强度高、耐蚀性好等优势,被广泛应用于诸多工程领域。由于钛合金存在表面硬度低、耐磨性差等缺点,导致其在过流部件中容易发生空蚀损伤,会降低钛合金构件的使用寿命,因此针对钛合金空蚀损伤行为及其防护措施的研究显得极为重要。概述了空蚀现象的作用机理和理论模型,详细介绍了材料自身的力学性能、表面状态、介质类型和溶液温度等对钛合金空蚀行为的影响,着重讨论了针对钛合金空蚀损伤的多种应对措施,如热处理、激光纹理加工、激光气体氮化、化学热处理、离子注入、添加缓蚀剂等技术,总结了相应方法提高钛合金抗空蚀性能的具体原因。其中,热处理技术通过改变钛合金自身的显微组织来提高其抗空蚀性能;激光气体氮化工艺可在钛合金表面形成硬质TiN相,以抵御空泡溃灭时的冲击;化学热处理技术在钛合金表面生成了致密的陶瓷层+固溶扩散层,缓解了空泡的溃灭能,延长了空蚀的孕育期;离子注入技术依靠注入离子在钛合金材料表面产生固溶强化、位错增值强化等效果,降低其空蚀损伤。最后对钛合金空蚀及防护研究的发展方向提出了展望。     

两种铁基形状记忆合金抗空蚀性能比较

对Fe-26Mn-6Si-7Cr-1Cu和Fe-20Mn-6Si-7Cr-1Cu两种Fe基形状记忆合金进行了超声波振动空蚀试验，结果表明，两种合金都具有优良的抗空蚀性能，比较而言，Fe-26Mn-6Si-7Cr-1Cu合金的抗空蚀性能优于Fe-20Mn-6Si-7Cr-1Cu合金。在局部载荷作用下可吸收较多弹性变形能及在空蚀过程中有较高应变诱发马氏体相变能是前者抗空蚀性能优于后者的主要原因。     

Cavitation erosion resistance and ratio of elastic deformation energy to total deformation energy for Ti_3Al and TiNiNb alloys

1　INTRODUCTIONCavitationerosioniscausedbythegrowthandcollapseofvaporcavitiesorbubblesduetolocalpres surefluctuationinaliquid[1] .Itisaseriousprobleminhigh speedcomponentsofhydraulicmachines .Al thoughagreatamountofworkonthecavitationphe nomenahasbeen published ,thecavitationerosionmechanismofmaterialsisstillnotunderstoodcom pletely .Itisgenerallybelieved[2 ,3] thatmechanicalattackisadominantmechanismforcavitationero sion .Manyinvestigations[4 6 ] attemptedtocorrelatethemechanicalproperti…     

Fe基非晶生产中使用超声波技术的可行性探讨

分析了超声波技术在钢铁冶金及其他行业的研究现状,认为超声波技术在Fe基非晶的生产中也有广泛的应用前景,可以用来除去合金母液中的气体和夹杂物,可以防止喷嘴结垢,同时可以破除喷出带材表面的氧化膜。超声波在Fe基非晶中的应用还需要做出大量的研究工作。     

低碳钢与304不锈钢的超声空蚀机理对比研究

目的研究低碳钢及304不锈钢在蒸馏水中的超声空蚀行为及损伤机理,并评价低碳钢及304不锈钢的抗空蚀能力,为抗空蚀材料的选择提供依据。方法采用符合ASTM国际标准的超声空蚀实验装置,开展低碳钢及304不锈钢在蒸馏水中不同时间的超声空蚀实验,从累积质量损失(失重)、累积质量损失率(失重率)、试样表面形貌和残余应力等方面对两种材料的超声空蚀行为进行描述和对比分析。结果低碳钢试样空蚀开始15 min后进入空蚀加速期,在90 min左右存在较短的空蚀稳定期,而后迅速进入空蚀衰减期;304不锈钢试样在空蚀30min内累积失重率变化缓慢,之后随着空蚀时间的延长而急剧增加,在120min后进入空蚀衰减期。低碳钢与304不锈钢的空蚀变形机制以滑移为主。随着空蚀的发展,低碳钢晶粒经历了晶粒取向→晶粒细化→晶界开裂→晶粒碎化→剥落的变化过程。而在同等实验条件下,304不锈钢试样的变化相对滞后,且残余应力值较大。结论由于空蚀裂纹在304不锈钢中的深层扩展受到奥氏体相的阻碍,从而对空蚀的发展产生关键的抑制作用,使得304不锈钢的抗空蚀能力较强。