3D打印金属材料中孔隙率的影响因素和改善方法

选区激光熔融技术是精细激光快速成形技术领域中最具发展潜力的金属3D打印技术之一, 但在快速成形过程中的急速加热和快速凝固导致材料出现孔隙、裂纹等缺陷。本文介绍了对选区激光熔融技术制备金属材料孔隙率的影响因素, 包括激光功率、扫描速率、环境气氛、纳米粉末复合掺杂等; 讨论了降低孔隙率的后处理方法, 如热处理、塑性变形等, 旨在研究对3D打印金属材料孔隙率的影响规律, 从而获得性能优良的打印材料。     

集装箱钢板在湿热海洋大气环境中的腐蚀行为

研究了集装箱钢板在西沙海洋大气环境中暴露不同阶段的腐蚀行为。采用SEM(EDS)、XRD研究了锈层形貌及成分,采用极化曲线研究了暴露不同阶段的腐蚀电化学行为。通过腐蚀深度测试,建立了腐蚀速率与暴露时间的幂指数关系,结合腐蚀形貌和产物分析,主要的锈蚀产物为γ-FeOOH、β-FeOOH。Cr和Cu合金元素也参与了锈层的形成,有助于提高锈层的致密性。电化学测试结果表明,耐候钢暴露不同阶段的腐蚀电流,3个月时值最低,6个月随后暴露时间增加,锈层不断增厚,起到对Cl~-的阻碍作用,降低腐蚀速率;之后随着暴露时间的增加,锈层出现脱落,腐蚀速率随之增加。     

Cl-对690合金腐蚀电化学行为的影响

采用动电位极化、电化学阻抗、动电位电化学阻抗谱和电容测量等方法研究了690合金在一回路模拟溶液中的电化学行为.极化曲线结果表明:690合金在两种溶液中都存在较窄的钝化区间,在0.5V出现二次钝化现象.电化学阻抗表明,690合金在不含Cl^-溶液中的阻抗模值较大,而随Cl^-的加入阻抗模值变小.动电位电化学阻抗谱表明,随扫描电位正移,钝化膜在两种溶液中具有相似的变化趋势,动电位电化学阻抗谱与动电位极化曲线完全对应.690合金在0.2V下形成的钝化膜的Mott-Schottky曲线测量表明,溶液中Cl^-使得钝化膜中的施主和受主密度增大.     

杂散电流对接地材料在陕北土壤模拟溶液中腐蚀行为影响

采用自行设计的杂散电流模拟装置,测试了距离杂散电流源不同距离的纯锌、纯铜和锌/铜耦接结构在陕北土壤模拟溶液中的电位和腐蚀电流,并结合电化学阻抗谱对接地材料腐蚀行为进行分析.研究发现接地材料纯锌表面存在明显的由阴极区向阳极区的过渡,阳极区的试样腐蚀严重;纯铜表面发生电化学反应的阻抗明显高于纯锌,在存在杂散电流的介质中具有更好的耐蚀性;锌作为牺牲阳极与纯铜接地材料耦接后,会使纯铜表面电位整体负移,原来位于杂散电流流出区域的纯铜也进入阴极区受到保护.     

霉菌对超高强钢腐蚀行为的影响

采用扫描Kelvin探针测试技术,研究了300M钢、Aermet100钢与超高强不锈钢在黄曲霉、黑曲霉、球毛壳霉、绳状青霉和杂色曲霉组成的混合霉菌菌种作用下的腐蚀行为.通过扫描电镜结合能谱分析对霉菌在三种超高强钢上的生长进行了观察和分析.300M钢试样上霉菌呈现分散式堆积生长,数量逐渐增加;Aermet100钢试样上霉菌呈现分散式单个生长方式,数量逐渐增加;超高强不锈钢上霉菌呈现放射式网状生长方式,数量急剧增加,在钢表面形成一层生物膜.霉菌实验后,三种超高强钢表面都发生一定的腐蚀.300M钢腐蚀最严重,蚀坑宽而浅;Aermet100钢次之,蚀坑窄而深;超高强不锈钢的耐蚀性最好.扫描Kelvin探针测试结果表明,霉菌一定程度上能促进300M钢和Aermet100钢的腐蚀,而对超高强度不锈钢的腐蚀行为有一定抑制作用.     

二氧化硫复合盐雾环境下2024-T351铝合金应力腐蚀开裂

通过SO₂复合盐雾试验模拟工业污染海洋大气环境,结合有限元模拟分析、扫描电镜/能谱仪、光电子能谱分析等技术研究2024-T351铝合金在弹性应力区间的应力腐蚀开裂行为.结果表明:应力腐蚀开裂行为优先发生在2024-T351铝合金C型环的顶部应力集中区域;疏松的腐蚀产物层的形貌经历了由细棒状、团絮状到板块状的变化;试验6 h就可以监测到裂纹,进行到480 h的时候有贯穿裂纹形成,720 h的时候试样完全断裂;裂纹为穿晶和沿晶混合机制,主裂纹以穿晶机制沿C型环法线扩展,二次裂纹沿晶界扩展.     

16MnR 钢在催化裂化再生环境中的应力腐蚀裂研究简

通过U形试样应力腐蚀实验、电化学极化曲线等方法,在模拟催化裂化再生器环境条件下,研究了HNO3-H2SO4-H2O体系中16MnR钢及其焊缝的应力腐蚀行为。结果表明:16MnR钢焊接接头在不同实验条件下均比基材更易产生硝酸盐应力腐蚀开裂,其机理主要是阳极溶解;引入硫酸根和降低pH值均能破坏16MnR钢的保护膜,增大其焊接接头的应力腐蚀敏感性;当溶液的pH值降低至2以下时,材料处于活化状态,发生严重的均匀腐蚀。     

pH值对690合金钝化膜电化学性能的影响

核电站中的690合金面临不同的酸碱性工作环境,其表面形成的钝化膜会影响自身的应力腐蚀.以pH值为1.0的H2SO4溶液和pH值为13.6的NaOH溶液模拟了690合金的工作环境,采用动电位极化、电化学阻抗和Mott-Schottky曲线测量方法研究了690合金的钝化行为及钝化膜的电化学性能.结果表明:690合金在H2SO4溶液中具有明显的钝化区间,而在NaoH溶液中则不存在,随扫描电位正移,钝化膜在H2SO4,NaOH溶液中具有明显不同的变化趋势;690合金在NaOH溶液中的阻抗模值较大;690合金在0.1V下形成的钝化膜在H2SO4溶液中的平带电位为0.6 V,在NaOH溶液中的平带电位则为-0.3V.     

紫铜T2和黄铜H62在热带海洋大气环境中早期腐蚀行为

通过现场暴露实验,研究了紫铜T2和黄铜H62在西沙群岛典型热带海洋大气环境中暴露1、3、6个月后的腐蚀行为。采用扫描电镜观察腐蚀产物的表面和断面微观形貌,并用能量色散谱(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分析了腐蚀产物元素和组成。测试紫铜T2和黄铜H62电化学阻抗谱(EIS)。结果表明,紫铜T2和黄铜H62在西沙海洋大气环境中暴露早期均发生了明显的局部腐蚀,O和Cl~-是促进早期腐蚀的主要原因,高的相对湿度、温度、Cl~-含量和长日照以及砂石粉尘对铜及铜合金的腐蚀起到加速作用。紫铜T2的主要腐蚀产物为Cu_2O,黄铜H62的主要腐蚀产物为Cu_3Cl_4(OH)_2和Zn_5(OH)_8Cl_2·H_2O。     

AZ91D镁合金在大气环境中初期腐蚀行为的研究

AZ91D镁合金在温度40 ℃和相对湿度100%RH的大气环境中, 其初期大气腐蚀符合指数衰减规律, 在高温高湿环境中促进了AZ91D镁合金大气腐蚀的发展. AZ91D镁合金的大气腐蚀初期腐蚀产物变化规律： 基体上出现点刺状腐蚀产物, 点刺状腐蚀产物长大后形成团刺状的腐蚀产物. 团刺状的腐蚀产物不断长大, 相邻近的团刺状的腐蚀产物聚集交织在一起, 构成疏松的腐蚀产物形貌. 这种疏松的腐蚀产物形貌不具备保护作用, 使得大气腐蚀不断加快. 通过对AZ91D镁合金的腐蚀产物的EDX能谱分析, 并结合对腐蚀产物形貌的观察, 表明在大气腐蚀初期的腐蚀产物主要为： 初期形成的MgO和随后形成更加稳定Mg（OH）2. AZ91D镁合金在β相、划痕和晶界等附近区域容易发生腐蚀. 同时表面残留的污染物（手的汗迹等）区域更加容易发生腐蚀.