Ti-Cr基合金的储氢性能及晶体结构

研究了Ti1＋xCr1.2Mn0.8（x=0．0,0．1,0．2,0．3）系和Ti1＋xCr1.2Mn0.8-6My（M=Fe,Ni,Cu,V,VFe;x=0．0,0．1;y=0．1,0．3）系AB2型合金的储氢性能和晶体结构．XRD结果表明,合金主相为C14（MgZn2）型Laves相,可以保证较高的吸、放氢量．通过A侧过化学计量以及B侧用Fe,Ni,Cu,V,VFe分别替代部分Mn,增加了点阵常数和晶胞体积,降低了P—C—T曲线的滞后．由相应数据寻找出适合于金属氢化物氢压缩机的高压端储氢合金．结果表明,合金TiCr1．2Mn0．5Fe0．3与Ti1.1Cr1.2Mn0.5Cu0.3具有良好的储氢性能和压缩特性,可以作为性能优良的高压端储氢合金．     

EFFECT OF AGING ON HYDROGEN EMBRITTLEMENT SUSCEPTIBILITY OF STEEL Cr21Ni6Mn9N

Effects of 650℃ aging for 1—1000 h on structure and hydrogen embrittlement susceptibility(HES)of steel Cr21Ni6Mn9N have been investigated.The results show that M_(23)C_6 typecarbide precipitates at grain boundaries and Cr-depletive region appears beside them duringaging.The precipitates grow and connect each other as the aging time prolongs.Meanwhile,the degree of Cr-depletion aggravates first and then recovers gradually while the aging time isvery long,i.e.,1000 h.The HES of the steel increases with increasing aging time but does notreduce with the recovery of Cr content at the Cr-depletive region.That implies that the ex-isting of carbides at grain boundaries might be the main reason which promotes the HES ofsteel during aging.     

DISTRIBUTION OF HYDROGEN NEAR NOTCH TIP UNDER MODE Ⅰ LOADING

Distribution of hydrogen near crack tiphas long been recognized as a major factor inhydrogen induced cracking.It governs manyaspects,such as the location where the prima-ry crack occurs,the way that crack propa-gates,etc.Therefore understanding of distri-bution of hydrogen near crack tip is of im-portant significance.The first relationship be-     

焊接接头和U型试样中的氢分布

采用自行研制的激光测氢装置,测量了焊接接头和U型试样中的氢分布,并且推导了U型试样弯曲部份(塑性变形区)的应变、残余应力计算公式。 结果表明:在焊接接头中,1.沿熔深方向上,氢分布是不均匀的。最高氢含量在熔合线附近;2.氢的具体分布情况,取决于焊缝金属和母材的原始氢含量以及金相组织。在U型试样中,1.计算应变的公式(εθ)=2tθ/πro和残余应力公式可以用来计算U型试样弯曲部份外表面的应变量和残余应力值。冷轧态的1 Cr18Ni9 Ti钢的F=990MPa、n=0.146;2.氢分布明显受应变的影响,应变值愈大,氢含量愈高。     

金属材料在循环加载下塑性变形的传播特性

本文引入金属塑性变形传播概念，利用光弹法测定了两种钢的塑性变形传播速度，研究表明，在循环载荷下金属塑性变形传播的快慢，不仅与金属的晶体类型、组织结构等内在因素有关，而且还受到加载频率、应力集中等外在因素的影响。面心立方结构的１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ不锈钢塑性变形传播速度大大高于体心立方结构的４０Ｃｒ钢。加载速度效应，本质上应与金属的塑性变形传播速度相联系。     

氢对304不锈钢阳极行为的影响

<正> 虽然奥氏体不锈钢在42％MgCl_2沸腾溶液中的应力腐蚀并不是由氢致开裂引起的,但在应力腐蚀过程中生成的氢可以进入试样并可在裂纹前沿富集。为澄清进入试样的氢是否对阳极溶解过程产生促进作用,曾有人用失重法、晶间腐蚀和极化曲线变化等研究氢对阳极行为的影响,并得出氢促进阳极溶解的结论。应当指出,充氢试样的阳极电流包括了氢的氧化电流,因此充氢后阳极电流的增大并不证明氢促进了阳极溶解过程。虽然失重法能反映氢的促进作用,但只适用于腐蚀较为严重的情况。     

Ti0.9Zr0.2Mn（1.8—x）MxV0.2（M=Ni,Cr;x=0,0.2）合金的贮氢性能

研究了Ti0.9Zr0.2Mn(1.8-x)MxV0.2(M=Ni,Cr;x=0,0.2)合金的晶体结构与贮氢性能。结果表明,Ti0.9Zr0.2Mn1.6Ni0.2V0.2和Ti0.9Zr0.2Mn1.6Cr0.2V0.2的贮氢量达到240mL/g。合金的主相均为C14 Laves相,镍,铬的取代使点阵常数和晶胞体积增大,P－C－T曲线的滞后降低,压力平台的倾斜度增加。     

U71Mn与1Cr18Ni9Ti异种钢的角接接头焊接性试验研究

应用金相观察、力学性能测试、理论计算等手段，对1Cr18Ni9Ti不锈钢与U71Mn高碳钢，用不同焊接材料所形成的不同类型异种钢接头的组织特征、力学性能等进行了研究与分析。结果表明：采用小电流小规范焊接工艺和高Cr、高Ni的A307焊条施焊，U71Mn和1Cr18Ni9Ti异种钢焊接接头的组织和性能最优。     

1Cr18Mn14N不锈钢在HCl溶液中的空蚀行为

利用磁致伸缩空蚀实验机研究了1Cr18Mn14N不锈钢在HCl溶液中的空蚀行为，利用扫描电镜(SEM)跟踪观察了试样表面的空蚀形貌，测量了静态和空蚀条件下的极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)，分析了腐蚀和氢对空蚀损伤的影响,结果表明：在0．1mol／LHCl溶液中，加工硬化能力高的1Cr18Mn14N不锈钢的抗空蚀性能优于水轮机常规用材0Cr13Ni5Mo；当盐酸浓度增大为0．5mol／L时，阳极溶解和氢的共同作用促进1Cr18Mn14N不锈钢表面裂纹的形核和失稳扩展，裂纹扩展、连接引起材料大量脱落，使1Cr18Mn14N不锈钢的抗空蚀性能大大劣化，反而不如0Cr13Ni5Mo不锈钢．     

Cu基钎料MIG钎焊接头断裂行为分析

研究用Cu3SilMn钎料、Cu10Mn6Ni钎料分别MIG钎焊镀锌Q235钢板及1Cr18Ni9Ti不锈钢板。试验结果表明,在钎料／母材界面分别存在Si、Mn富集带,经XRD分析Si是以Fe2Si相形式存在,而Mn是以固溶体形式存在;用Cu3SilMn、Cu10Mn6Ni钎料钎焊镀锌Q235钢板接头抗拉强度试样均断在母材,抗拉强度为308．2－308．7MPa,钎焊1Cr18Ni9Ti不锈钢板,拉伸均断在钎缝,其抗拉强度分别是331．5MPa、423．6MPa;拉伸断口分析发现,断裂起裂点在搭接钎缝的根部,主要是母材成分与少量的钎料成分混合、溶解而成,是脆性断口;止裂点在钎缝金属中（Cu3SilMn钎料）或在近界面上（Cu10Mn6Ni钎料）,是塑性断口。     

1Cr18Mn14N双相不锈钢在腐蚀介质中的抗空蚀性能

利用磁致伸缩空蚀实验机研究了1Cr18Mn14N双相不锈钢在3%NaCl和05 mol/L HCl溶液中的空蚀行为.结果表明：在3%NaCl溶液中，低硬度的Cr18Mn14N双相不锈钢的抗空蚀性能优于高硬度的水轮机常规用材0Cr13Ni5Mo.1Cr18Mn14N双相不锈钢的空蚀破坏首先在铁素体相发生，铁素体相的失效方式为脆性失效，而奥氏体相是延性失效.奥氏体相区由滑移和孪生引起的塑性变形耗散了空泡溃灭产生的冲击能量，从而提高1Cr18Mn14N双相不锈钢的抗空蚀性能.在05 mol/L HCl溶液中，1Cr18Mn14N的抗空蚀性能不如0Cr13Ni5Mo，结果与3%NaCl溶液中的正好相反，这是由于阳极溶解和氢共同作用的结果.     

半固态钢铁材料轧制产品的力学特性

将弹簧钢（60Si2Mn)和不锈钢（1Cr18Ni9Ti)在半固态下1道次轧制成形，对轧制产品进行拉伸实验，研究其在室温条件下的力学性能，并对拉伸变形过程中的塑性变形机理进行了分析，研究结果表明：不同的固相率对轧制产品的力学性能有明显的影响，在研究范围内随着固相率的提高，其力学性能亦提高，半固态轧制过程中所产生的液固相分离，导致半固态轧制产品组织分布差异，使轧制产品不同区域的力学性能不同，同时由于半固态轧制产品特有的球形固相颗,其伸拉时的塑性变形机理也有自身的特点。     

Nb对00Cr21Ni6Mn9N不锈钢显微组织和晶间腐蚀敏感性的影响

为了研究Nb对00Cr21Ni6Mn9N不锈钢固溶后显微组织和耐晶间腐蚀性能的影响,分别在950、1000、1050、1100、1150和1200 ℃对含Nb量(质量分数,下同)为0.057%和不含Nb的00Cr21Ni6Mn9N不锈钢进行1 h固溶处理,并观察其微观组织。结果表明,固溶温度在950~1200 ℃时,00Cr21Ni6Mn9N不锈钢的晶粒尺寸随着固溶温度的升高而增大,Nb的加入促进00Cr21Ni6Mn9N不锈钢中混晶组织的出现,提高其完全再结晶温度。不含Nb的试验钢在1000 ℃以上固溶后即可获得晶粒大小均匀的组织,而含0.057%Nb的试验钢则需要在1100 ℃以上才可以获得均匀组织,且其尺寸略大于无Nb钢在1000 ℃时完全再结晶的晶粒。随着固溶温度的升高和晶粒尺寸的长大,析出的Z相含量降低,晶粒界面能减小,在1150 ℃和1200 ℃固溶1 h后,Nb对晶粒的细化作用和温度升高造成的晶粒长大程度变得不再明显。两种成分的钢均具有较低的晶间腐蚀敏感性,含Nb量为0.057%的00Cr21Ni6Mn9N不锈钢其再活化率R_a值较不含Nb的钢进一步降低。     

Zr系贮氢合金晶体结构与电极特性间关系

ＡＢ２型Ｌａｖｅｓ相ＺｒＣｒ（０．４）Ｍｎ（０．２）Ｖ（０．１）Ｎｉ（１．３）贮氢合金经球磨非晶化处理后，相同化学成分的贮氢合金电极容量锐减，合金的晶体结构与其电化学放电容量密切相关．在晶态合金中，主要是Ｚｒ２Ｂ２（Ｂ＝Ｃｒ，Ｍｎ，Ｖ，Ｎｉ）四面体间隙的氢对电化学放电容量作出贡献，而在非晶态合金中，则是Ｚｒ３Ｂ，Ｚｒ４四面体间隙的氢．由于静电作用，都只有一半的间隙位置能容纳氢原子．非晶化处理导入额外的能量，以致降低合金中氢的电化学反应激活能．     

15MnVN钢的氢致硬化和氢致软化

研究了不同氢含量、应变速率条件下１５ＭｎＶＮ钢氢致硬化和氢致软化现象。试验证实，氢的存在首先造成氢致硬化，而当塑性变形开始后又导致氢致软化。这一作用受钢中氢偏聚控制，并受应变速率的诱导作用。氢的存在对钢的抗拉强度无明显影响。     

1500 MPa级40CrNi3MoV钢的氢脆敏感性

通过慢应变速率拉伸实验研究了Si含量分别为0.25%和1.16%的1500 MPa级40CrNi3MoV钢的氢脆敏感性,即充氢后缺口试样抗拉强度下降率,冲击实验用来测试1 mA/cm2电流密度下充氢后试样的断裂韧性值,分析氢致裂纹的扩展方式.结果表明,由于Si抑制回火过程中碳化物的形核和长大,高Si含量的40CrNi3MoV钢中回火析出的碳化物被细化且弥散分布,作为氢陷阱使氢分布均匀,抑制了氢向裂纹尖端扩散,高Si含量的40CrNi3MoV钢的氢脆敏感性较低.     

过氧化氢环境下1Cr18Ni9Ti不锈钢与不同陶瓷配副的摩擦学行为

本文研究了ZrO_2, Si₃N₄ 和SiC三种陶瓷配副对1Cr18Ni9Ti不锈钢在90%的H₂O₂溶液中摩擦学性能的影响。结果表明,1Cr18Ni9Ti不锈钢在该环境下的摩擦学性能受配副的影响明显。 与ZrO₂对磨,发生了粘着行为,导致了大的摩擦系数(0.17~0.27)和最高的1Cr18Ni9Ti不锈钢磨损量。与SiC对磨,发生了氧化和水解反应,形成的胶体膜起到了润滑作用,导致了小的摩擦系数(0.035)和最低的1Cr18Ni9Ti不锈钢磨损量。粘着行为和水解反应均发生于1Cr18Ni9Ti/Si₃N₄的磨损过程中,粘着与保护膜的耦合,导致了复杂的摩擦系数。对于配副,ZrO₂的磨损体积最大,SiC次之,Si₃N₄表面有粘着层,因此磨损体积最小。     

INFLUENCE OF ALLOYING ELEMENTS ON HYDROGEN DIFFUSION USING SCM-DV-Xα

The influence of alloy composition (Ti,Mn,TiN) on hydrogen diffusion in Fe was studied in detail using SCM-DV-Xα method.The voltage barriers were obtained via calculation on Fe clusters containing the alloy elements such as Ti,Mn as well as the chemical compound TiN respectively.The results showed that Ti element produced deep trap in Fe,decreasing the diffusion coefficient of hydrogen elements，Mn element did not produce deep trap in Fe,decreasing the diffusion coefficient slightly and TiN in Fe produced very deep “trap” decreasing the diffusion coefficient obviously.The calculation results were in agreement with experiment results.     

MICROSTRUCTURE EVALUATION OF SEMI-SOLID STEELMATERIALS IN ROLLING PROCESS AND THERESULTING MECHANICAL PROPERTIES

1. IntroductionSemi-solid metal processing is a kind of near net-shape forming technology which hasbeen taken into account by the researchers all over the world. At present, six internationalconferences have been held. The semi-solid steel slurry direct rolling--rheorolling combinesthe fabrication of the semi-solid slurry with continuously rolling. This technology is differ-ent from the present rolling methods which are based on the dendritic .tructu.el1t2]. It is aneoteric rolling processing…