分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-19 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 本文简述了国内外高强铝合金发展的理论基础及其材料的制备加工技术. 针对大规格高性能铝合金材料的成分设计、熔炼、均匀化、固溶、淬火、预拉伸以及时效各工序的相关技术的研究热点和发展进行了介绍和讨论. 并对我国该类铝合金及其发展和应用提出了建议.
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-19 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 针对航空涡轮盘用先进铸锻变形高温合金热加工难、承温能力低于680 ℃ (630 MPa, 1000 h 持久寿命)、难以满足现代航空发动机设计需求等不足, 提出了优化析出强化相成分和引入微孪晶以提高合金中温区(合金服役温区) 强度、同时减弱析出相高温强化效果和固溶温度以降低合金高温区(合金加工温区) 强度的理念, 设计并制备出系列Ni-Co基铸锻高温合金(TMW合金). 设计合金盘坯(直径440 mm, 厚65 mm)的制备和性能测试表明, TMW合金可在常规熔铸和锻造设备上热加工制备, 承温能力超过700 ℃, 比目前最强的商用铸锻涡轮盘合金U720Li 提高了50 ℃以上. 从TMW合金的设计思想、成分特点、锻造加工性、组织控制、性能特征和变形强化机理等方面, 简要介绍了这种高性能铸锻变形高温合金的主要研究进展.
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-18 合作期刊: 《材料研究学报》
摘要: 用振动样品磁强计测量了急冷态的Al85Ni5Y6Fe2Co2完全非晶态和不完全非晶态的磁性。结果表明, 两种合金的磁化曲线均过原点并穿过一、三象限, 没有剩磁和矫顽力。该合金完全非晶态和不完全非晶态的磁性均为顺磁性与抗磁性的叠加。对曲线线性部分进行拟合后得到磁化率, 完全非晶的磁化率为2.41×10-4, 而不完全非晶的磁化率是2.73×10-4, 可见不完全非晶更容易磁化。将完全非晶合金在330℃和390℃退火处理后的磁性测试结果表明, 随退火温度的提高合金的线性部分磁化率由2.53×10-4提高到2.81×10-4, 即在390℃退火的合金更容易磁化。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-31 合作期刊: 《材料研究学报》
摘要: 通过添加0-1.0%(质量分数)的Cu或Sn来合金化4343合金,获得一种熔点更低、抗塌陷性能更优良的钎焊材料。熔点测试结果表明,随Cu或Sn含量的增加,合金的固相线温度和液相线温度逐渐降低,添加1.0%的Cu或Sn后合金固相线温度、液相线温度降低10-15℃。微观组织和挤压变形后力学性能研究结果表明,随Cu或Sn含量的增加,铸态合金中含Cu的第二相量或Sn颗粒逐渐增多;热挤压后含Cu第二相趋于溶解,而Sn促进含Si、Fe第二相溶解;合金室温抗拉强度逐渐升高,但延伸率略有降低。模拟钎焊实验结果表明,添加Cu或Sn可降低4343合金的可钎焊温度,添加1.0%的Cu或Sn可使钎焊温度降低15-20℃。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-19 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 将U-Co二元系中的富U合金UxCo100-x (x=50~87.5)作为研究对象, 采用电弧熔炼与甩带方法制备它们的母合金锭与薄带样品, 通过XRD和DSC研究合金样品的相组成与稳定性, 同时采用动电位极化方法研究非晶合金的耐腐蚀性能. 结果表明, 条带非晶形成的成分区间为58.5≤x≤78, 其最佳成分出现在U66.7Co33.3附近; 在20 K/min 加热速率下, U-Co非晶的晶化温度位于534~550 K之间, 晶化放热焓为4.8~8.5 kJ/mol, 约化晶化温度Trx值最高达0.535; 在50×10-6 Cl-溶液中, U-Co 非晶合金的腐蚀电位大都接近-50 mV, 其抗腐蚀能力显著优于贫铀, 且U-Co非晶耐腐蚀性与其形成能力显示出正相关性.
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2016-11-15 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 利用多种分析手段深入分析了Inconel690TT和Incoloy800MA合金管材及其在高温高压水环境中腐蚀行为。结果表明,沿管材厚度方向从内壁至外壁,Inconel690TT合金管材∑3晶界偏离理想晶界的程度逐渐增大,KAM应变水平也逐渐增大,管材外壁为最薄弱区;Incoloy800MA合金管材∑3晶界偏离理想晶界的程度均匀,且主要集中于0-1o的小偏差范围内,KAM应变水平的变化也趋于平缓。溶氧的高温纯水中,Inconel690TT合金表面腐蚀产物为双层膜结构,外层为富Fe尖晶石与NiO小颗粒,内层膜为NiO相且疏松多孔,不能对基体起到良好的保护作用,局部区域腐蚀深度可达716 nm;Incoloy800MA合金表面腐蚀产物为双层膜结构,外层为颗粒状尖晶石相,内层膜为粉状多晶尖晶石相。相同条件下,溶氧的高温纯水中Incoloy800MA合金的内层膜厚度显著小于Inconel690TT合金,平均腐蚀深度仅为150 nm左右。结果表明,在溶氧高温高压纯水环境中Incoloy800MA合金相比于Inconel690TT合金耐蚀性更优。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2016-11-10 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 将U-Co二元系中的富U合金UxCo100-x(x = 50~87.5,原子分数,下同)作为研究对象,采用电弧熔炼与甩带方法制备它们的母合金锭与薄带样品,通过X 射线衍射和差示扫描量热分析研究合金样品的相组成与稳定性,同时采用动电位极化方法研究非晶合金的耐腐蚀性能。结果表明,条带非晶形成的成分区间为58.5? x ?78,其最佳成分出现在U66.7Co33.3附近;在20 K/min加热速率下,U-Co非晶的晶化温度位于534~550 K之间,晶化放热焓为4.8~7.9 kJ/mol,约化晶化温度Trx值最高达0.535;在50 x 10-6 Cl-溶液中,U-Co非晶合金的腐蚀电位大都接近-50 mV,其抗腐蚀能力显著优于贫铀,且U-Co非晶耐腐蚀性与其形成能力显示出正相关性。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-31 合作期刊: 《腐蚀科学与防护技术》
摘要: 利用原位表面增强型拉曼光谱(SERS)研究了Inconel600合金和Inconel690合金在高温高压水环境中生成的氧化膜特征。结果表明,Inconel600合金氧化膜的内层为薄且连续的Cr2O3,外层为非连续分布的FeCr2O4/NiFe2O4晶粒。Inconel690合金腐蚀氧化膜由单一连续的Cr2O3构成。从两个方面分析了本文SERS结果与他人研究成果之间的差异。一是合金在腐蚀的早期阶段形成Cr2O3内层,随着时间增加,转变成热力学稳定的富铬尖晶石;二是由不锈钢材料制成的高压釜和回路管道,溶液中含有大量的Fe2+和Ni2+,导致氧化膜中尖晶石相的生成。提出了合金氧化膜与腐蚀时间以及高压釜(含管道回路)材质都存在一定的关联性。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-19 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 利用SEM, OM和XRD等手段分析了HK40 合金铸件铸造疏松形成原因, 并研究了添加微量B对HK40 合金的凝固组织及疏松形成的影响. 结果表明: HK40 合金铸件主要存在A和B 2 种铸造疏松缺陷. A类疏松主要由于枝晶的快速生长并架桥联接导致架桥枝晶之间区域的补缩不足引起; B类疏松产生原因是相邻枝晶间区域生长的枝晶状M7C3型碳化物堵塞枝晶间补缩通道. B微合金化能降低HK40 合金铸件较强的柱状晶生长趋势, 细化枝晶, 能抑制HK40 合金A类铸造疏松缺陷的产生. 同时, B微合金化增加了HK40 合金枝晶间共晶相的体积分数, 使枝晶间呈枝晶状M7C3型碳化物转变为层片状的M23C6型碳化物析出, 避免碳化物堵塞相邻枝晶间的补缩通道, 因而也减小了B类铸造疏松缺陷的形成倾向.
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-19 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 研究硅化物(Nb5Si3相)析出对高Nb-TiAl 合金组织及室温拉伸性能的影响. 实验结果表明, 硅化物脱溶析出温度在1000~1200 ℃之间, 析出物位于片层团晶界处、b(B2)相偏析处以及片层之间. 添加Si 元素后, 合金室温拉伸性能有所增加.因为Nb5Si3相的形成使得b(B2)相稳定元素Nb含量下降, 导致脆性相b(B2)相体积减少. 但是, 含Si 高Nb-TiAl 合金经过热处理后, 室温拉伸性能随热处理温度提高而逐步降低. 因为沿片层析出的硅化物会导致裂纹沿片层产生与增殖, 而且应力会导致硅化物进一步析出, 加速裂纹扩展. 而且, Si 的加入会导致g 相区扩大, 在1280~1300 ℃之间形成g 单相区. 硅化物析出在片层边界处, 会导致块状g+b(B2)相组织, 脆化晶界; 而硅化物析出在片层内部会导致二次g 板条形成, 割裂了初始片层组织.
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2016-11-14 合作期刊: 《中国腐蚀与防护学报》
摘要: 因其特殊的服役环境,电站锅炉关键材料需要同时满足力学性能与抗高温腐蚀性能的需求。本文从高温蒸汽氧化的角度,讨论了现有锅炉合金及下一代电站合金的高温蒸汽腐蚀研究进展和高温蒸汽氧化机理。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-19 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 采用SEM, TEM及EDS对制造焊接式整体涡轮叶盘所用的单晶DD3 与细晶GH4169 高温合金摩擦焊接界面进行了研究. 结果表明, 焊合区存在一条以GH4169 合金为主的摩擦变形带, 两侧单晶和细晶合金的热力影响区均形成了动态再结晶晶粒; 连接界面处于两侧合金的动态再结晶晶粒之间, 通过连接界面上的共有晶粒和共有晶界实现了两侧合金的连接;成分过渡主要发生在连接界面处的共有晶粒内和共有晶界处. TEM分析位置的共有晶粒(C2)与相邻GH4169 动态再结晶晶粒(C3)具有特殊的取向关系: [1ˉ14]C2 ∥ [1ˉ10]C3 和(220)C2 ∥ (220)C3 ; 在摩擦焊热循环及焊后热处理作用下, 共有晶粒、两侧动态再结晶晶粒都存在g' 相析出, g' 相呈细小的球形分布, 并与g 基体共格, 但未发现有g" 相析出.
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-19 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 对NiCu 低合金钢在模拟深层地下水环境, 即除氧0.1 mol/L NaHCO3+0.1 mol/L NaCl 溶液中, 原位监测其在长时间浸泡条件下的开路电位变化曲线及阻抗谱的演化, 研究电极表面的腐蚀演化规律, 并与相同条件下低碳钢的腐蚀行为进行比较. 结果表明, NiCu 低合金钢在本实验溶液中的耐蚀性要显著优于低碳钢, 尤其是其耐局部腐蚀的能力更优. 合金元素Ni 富集在内锈层中, 可能以NiFe2O4的形式存在, 而合金元素Cu的富集不明显, 可能的存在形式为CuFeO2.
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-19 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 采用原位电化学监测技术研究了SO42-对NiCu 低合金钢在除氧NaHCO3溶液浸泡过程中腐蚀行为的影响, 并利用XRD和SEM对浸泡后样品的锈层相结构和表面形貌进行了分析. 结果表明, 与纯NaHCO3溶液相比, SO42-的添加会在浸泡初期加速基体的腐蚀, 在后期抑制保护性腐蚀产物膜的生成, 促使腐蚀模式由未加入SO42-时的预钝化行为向活性溶解转变. 此外, SO42-与HCO3-浓度的升高均有助于Fe6(OH)12CO3 的生成. 样品表面腐蚀产物最终由a-FeOOH, Fe3O4 和Fe6(OH)12CO3构成, 表面形貌均以均匀腐蚀为主.
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2016-11-04 合作期刊: 《金属学报》
摘要: NiCu低合金钢是极具应用前景的高放废物地质处置罐的候选材料。本文对其在模拟深层地下水环境,即除氧0.1 mol/L NaHCO3 + 0.1 mol/L NaCl溶液中,原位监测NiCu低合金钢在长时间浸泡条件下的开路电位变化曲线及阻抗谱的演化,研究电极表面的腐蚀演化规律,并与相同条件下低碳钢的腐蚀行为进行比较。结果表明,NiCu低合金钢在本实验溶液中的耐蚀性要显著优于低碳钢,尤其是其耐局部腐蚀的能力。合金元素Ni富集在内锈层中,可能以NiFe2O4的形式存在,而合金元素Cu的富集不明显,可能的存在形式考虑为CuFeO2。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-31 合作期刊: 《材料研究学报》
摘要: 结合数值模拟与实验研究了常规条件下Al-Bi偏晶合金难混溶区的凝固过程,分析了Bi含量对Al-Bi偏晶合金显微组织演变的影响。结果表明,成分为Al-10%Bi合金试样下部组织中富Bi液滴的平均直径和体积分数分别是成分为Al-5%Bi合金试样下部组织中富Bi液滴平均直径和体积分数的1.1倍和12.8倍,且Al-10%Bi合金试样下部聚集了大量的大尺寸富Bi液滴,其显微组织均匀性较差;成分为Al-5%Bi的合金试样中富Bi液滴的平均尺寸较小,显微组织较均匀;偏晶点成分的Al-3.4%Bi偏晶合金显微组织中无大尺寸富Bi液滴生成,显微组织均匀。分析表明,富Bi相含量的增加导致液滴受重力作用增强,加剧了难混溶区液-液相分离和分解的凝固行为,增大了富Bi液滴的尺寸和数量,液滴受到的Ostwald熟化和碰撞凝并的作用增强,促使大量的大尺寸富Bi液滴聚集在试样下部,加重了偏晶合金显微组织的宏观偏析。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-31 合作期刊: 《中国腐蚀与防护学报》
摘要: 对27SiMn,30CrMnSi,30CrMnTi,40Cr低合金钢以及Q550等5种液压支架常用钢在高矿化度矿井水中的腐蚀性能进行了研究,并以自来水、NaCl溶液作为对比腐蚀介质进行比较。通过理论计算、盐雾实验、浸泡实验以及电化学实验进行了一系列腐蚀性能测试,同时利用SEM,EDS和XRD等分析手段对成分和形貌进行了分析。结果表明:Cr和Si对低合金钢的耐蚀性有较大影响:在Cl-环境下,Si的作用较大,Cr次之;在O2(水、大气)环境下,Cr的作用较大,Si次之。因此,在矿井水环境下,30CrMnTi和40Cr低合金钢具有较好的耐蚀性。低合金钢在矿井水下的腐蚀,不仅与合金元素有关,还与矿物离子形成的垢膜致密性有关。水垢一方面填充了铁锈腐蚀产物疏松多孔的结构,减缓了低合金钢的腐蚀速率;另一方面,垢下区域由于电解质溶液中氧浓度较低,又加快了腐蚀速率。在3种不同腐蚀介质中,低合金钢的腐蚀程度从大到小依次为:3.5%NaCl溶液>高矿化度矿井水>自来水。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-31 合作期刊: 《腐蚀科学与防护技术》
摘要: 综述了镁基牺牲阳极材料的性能特点,并从组织结构、腐蚀电位、电流效率、晶粒细化等方面探讨了合金元素及热处理对镁阳极腐蚀性能的影响,为镁阳极的发展和研究提供一些思路和参考。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-31 合作期刊: 《腐蚀科学与防护技术》
摘要: 比较了ZK60、AM60、AZ31和AZ91D等4种铸造镁合金在SBF模拟体液中浸泡72h的腐蚀性能。利用SEM观察了镁合金腐蚀后的显微形貌,根据失重法计算了镁合金的腐蚀速率,采用极化曲线和电化学阻抗方法进一步评价了镁合金的耐蚀性。研究表明,AZ91D合金腐蚀速率最低,并且呈均匀腐蚀。AZ31合金耐蚀性最差,且点蚀严重,AM60和ZK60合金的耐蚀性相近。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-31 合作期刊: 《腐蚀科学与防护技术》
摘要: 综述了镁合金的腐蚀特性、行为及机理,以及介质环境和合金元素对镁合金腐蚀过程的影响规律,指出稀土合金化、微观结构优化、耐蚀性镁合金等是镁合金腐蚀防护的研究方向,并对镁合金腐蚀研究发展进行了展望。