带锈层NSB钢在模拟海水中的电化学腐蚀行为

采用极化曲线测试和电化学阻抗测试(EIS)方法研究带锈层NSB钢在3种温度(0,15,30℃)下、质量分数为3.5%的NaCl溶液(模拟海水)中全浸20 d后的电化学腐蚀特征,利用扫描电子显微镜观察试样腐蚀形貌,并对锈层的组成进行X射线衍射分析。结果表明:随着温度的升高,试样的腐蚀电流密度显著增加而电荷转移电阻降低;30℃全浸试样腐蚀锈层较0℃的疏松多孔,锈层对基体的保护作用减弱;全浸试样锈层由γ-FeOOH,α-FeOOH和Fe3O4三相组成,温度越高,锈层中具有良导电性的Fe3O4含量越高,导致试样耐蚀性下降。     

马钢高炉冷却壁结垢的成因

利用X射线衍射、扫描电镜（SEM）及能谱（EDS）研究了马钢高炉冷却壁水管内垢物的成份和结构．结果表明：垢主要由Fe3O3，α-FeOOH，γ－FeOOH及水中泥砂悬浮物组成；垢瘤生成的主要原因是水管内壁爱腐蚀所致．讨论了这种腐蚀机制，并据此提出了防腐阻垢的对策．     

合金元素对高强耐候钢耐大气腐蚀行为的影响

以普通低合金高强钢Q345B为对比,对不同合金元素配比的耐候钢进行周期浸润加速腐蚀与电化学试验,研究合金元素对高强耐候钢耐大气腐蚀行为的影响,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对其锈层形貌与结构进行表征。结果显示:在实验周期下,不含Cr的Q345B的腐蚀速率呈锯齿状分布;随着腐蚀时间的延长,1号试验钢(Cr质量分数为1.73%)的腐蚀速率先缓慢降低后趋稳定,2号试验钢(Cr质量分数为4.50%)先缓慢增加后趋稳定;腐蚀120 h后,当钢中Cr含量为0时锈层厚且呈疏松的黄褐色,随着Cr含量的增加,锈层逐渐转变为致密的黑褐色,且锈层中α/γ*(α表示α-FeOOH的质量分数;γ*表示γ-FeOOH、β-FeOOH和Fe3O4的质量分数总和)比值逐渐增大;随着腐蚀时间的延长,Cr含量高的试验钢,其阻抗值增加趋势更明显,腐蚀后期,合金元素Cr对基体的保护作用逐渐显现。     

X100钢在伊盟土壤模拟溶液中腐蚀行为的研究

通过自腐蚀电位（Ecorr）、交流阻抗谱等电化学方法,研究了X100钢在内蒙古伊克昭盟土壤模拟溶液中的腐蚀行为.实验结果表明,在实验初期,X100钢自腐蚀电位急剧下降,腐蚀初期腐蚀介质充足,吸氧腐蚀较为充分,腐蚀速率较快.但随着试验时间的增加,X100钢的自腐蚀电位逐渐近于平缓;而在整个实验周期中X100钢发生了非均匀的腐蚀现象.XRD测试分析表明,X100钢的腐蚀产物主要为FeOOH,Fe2 O3和Fe3O4.     

炼厂气、CO2和O2制备合成气的实验与分析

利用固定床流动反应装置研究了金属负载型催化剂对炼厂气、CO2 和O2 转化制备合成气的催化活性;考察了催化剂活性组分、载体、负载量、还原温度、反应温度对催化剂活性的影响,发现催化活性由大到小依次为Ni/γ-Al2O3,Ni/α-Al2O3,Co/γ-Al2O3,Fe/γ-Al2O3,Cu/γ-Al2O3;同时考察了空速、原料气配比对合成气组成的影响,结果表明,调节原料气的配比可以制备不同的合成气.     

铈对X80钢在土壤模拟溶液中腐蚀的影响

通过自腐蚀电位(Ecorr)、交流阻抗谱等电化学方法,研究了稀土铈(Ce)对X80钢在内蒙古伊克昭盟土壤模拟溶液中腐蚀行为的影响.实验结果表明,当Ce的质量分数为0.006 2%时X80钢的耐蚀性最强,但随着稀土含量的增加,X80钢的耐蚀性不再提高;随着腐蚀浸泡时间的延长,试样的腐蚀率先增加后降低.X80钢的腐蚀主要呈现不均匀腐蚀,而X80Ce钢发生了较均匀的腐蚀现象,腐蚀产物的XRD分析表明,两种钢的腐蚀产物主要为FeOOH、Fe2O3和Fe3O4.     

氯盐环境下合金元素对钢筋腐蚀行为的影响

以低合金高强耐蚀钢筋和普通钢筋为试验对象,为模拟海洋飞溅区交替环境,在氯盐环境下进行干、湿周期浸润腐蚀试验。采用扫描电镜(SEM)观察内锈层的表面形貌,采用交流阻抗谱和极化曲线等电化学方法研究合金元素对试验钢筋腐蚀行为的影响机制,采用X射线衍射(XRD)表征锈层结构。结果表明:Cr元素的添加可降低钢筋的自腐蚀电位,促进阳极钝化作用及腐蚀初期内锈层的形成,降低钢筋的平均腐蚀速率,且Cr含量越高,腐蚀初期平均腐蚀速率越低;Mn-Cu协同作用可扩大钢筋钝化范围,使钝化电流密度迅速降低,且使腐蚀中后期的阻抗迅速增大,加快锈层向稳定化锈层α-Fe OOH与Fe3O4发展,缩短稳定性锈层生成时间,降低钢筋腐蚀中后期的腐蚀速率。     

Ni—Cu—P镀层在氢氟酸溶液中的耐蚀性研究

为了改善20R钢在氢氟酸介质中的耐蚀性,采用化学镀技术在该材料表面制备了Ni—Cu—P三元合金镀层。通过金相显微镜和X射线衍射观察和分析了镀层的表面形貌和组成,通过浸泡法、电化学系统测试了20R钢和镀层在氢氟酸溶液中的腐蚀性能。结果表明：Ni—Cu—P镀层能顺利地在20R钢表面发生沉积,镀层光滑、致密、无裂纹,阻隔了氢氟酸与20R钢的直接接触。镀层在氢氟酸溶液中更容易发生钝化,具有一定的耐蚀性能。     

热力学在材料工程中的应用

示例简介热力学在材料工程中的应用。应用相图热力学计算了 Fe—C—N 相图580℃的等温截面,以作为 C、N 共渗处理的参考;计算了钢中α/γ平衡相界,可作双相钢及临界区热处理工艺制订的依据。以热力学方法计算了 Fe—C、Fe—x、Fe—X—C(F—Ni—C、Fe—Cr—C、Fe—Mn—C 及 Fe—高 Ni—C)和多元低合金钢,包括渗 C,N 后渗层的 M。建立了磷在奥氏体晶界偏聚的模型。分析了回火马氏体脆性的机制。以热力学判定贝氏体相变的机制,对材料的裂纹扩展和晶界断裂也作了热力学讨论。     

铁道车辆用高耐蚀型耐候钢耐腐蚀性能研究

采用周期浸润腐蚀试验对铁道车辆用S450EW高耐蚀型耐候钢进行了耐腐蚀性能评价,结合SEM、XRD等分析测试手段研究了S450EW高耐候钢在模拟工业大气环境中的腐蚀行为。研究结果表明,S450EW高耐候钢具有良好的耐腐蚀性能,经过72h加速腐蚀后腐蚀失重率为Q345B的29%;S450EW高耐候钢锈层均匀致密且裂纹较少,锈层主要成分为α-FeOOH、γ-FeOOH和Fe_3O_4,随着腐蚀时间延长增加,稳定致密的α-FeOOH含量增加,腐蚀失重速率下降速度减慢并逐渐趋于稳定。     

Al-Ce-TM（Fe,Co,Ni）非晶铝合金在NaCl溶液中的耐腐蚀性

使用单辊旋淬技术制备非晶态Al88Ce6TM6（Fe,Co,Ni）薄带,并研究了非晶态铝合金Al88Ce6TM6（Fe,Co,Ni）在中性NaCl溶液的电化学腐蚀行为.采用XRD和TEM对非晶合金的微观结构进行表征.使用直流和交流的电化学分析方法研究非晶态合金在中性0.6M NaCl溶液中的耐腐蚀性,并与纯Al进行比较.结果发现：使用单辊旋淬技术制备的铝基合金Al88Ce6TM6（Fe,Co,Ni）为完全非晶结构,铝基非晶合金在阳极活化过程中均发生了明显的钝化现象,在中性NaCl溶液中铝基非晶合金Al88Ce6TM6（Fe,Co,Ni）均发生点蚀.与纯Al相比,3种非晶合金有更高的抗腐蚀能力和抗点蚀能力.3种铝基非晶合金中Al88Ce6Fe6的耐蚀性最好.     

乙酰胺-尿素-NaBr熔体中电沉积Tb-Mg-Ni合金的研究

在353?K的乙酰胺-尿素 NaBr熔体中，Ni（Ⅱ）一步不可逆还原为金属Ni,测得在Pt电极上α为0.21和D0为1.15×10-8?cm2•s-1；Cu电极上α为0.18和D0为1.44×10-6?cm2•s-1.Tb（Ⅲ）和Mg（Ⅱ）不能单独还原为Tb和Mg，但是可以被Ni（Ⅱ）诱导共沉积.由恒电位电解法得到非晶态的Tb Mg Ni 合金膜.合金中Tb的含量随着阴极电势的负移先增大而后减小，随Tb（Ⅲ）/ Ni（Ⅱ）摩尔比增大而增大，Tb的最大含量可达87.88%；Mg的含量随着阴极电势的负移而增大，最大可达12.78%，在Tb（Ⅲ）/Ni（Ⅱ））摩尔比为3.4/1，Mg（Ⅱ）/Ni（Ⅱ）摩尔比为8/1时，Mg/Ni原子比为2/1，符合Mg2Ni储氢合金的组成.     

Cu离子掺杂Ni—Zn铁氧体的结构和介电性能

用传统的陶瓷制备工艺制备了Ni0.5-xCuXZn0.5Fe2O4铁氧体,其中x=0．12,0．16,0．20,0．24,0．28。对不同Cu掺杂量的Ni—Zn铁氧体样品的结构、微结构和介电性能进行了研究．结果表明：所有的样品均生成子立方尖晶石结构,x=0．24,0．28时,出现了杂相CuO和CuFe2O4;介电常数随频率变化的曲线显示了尖品行结构铁氧体的正常的介电行为,不同频率下介电常数均随cu含量的增加,先减小后增大,在x=0．20时达到最小值;似介电拟耗角正切曲线随频率变化出现异常行为,所有的样品都出现了多个峰值。     

制备方法对Ti50.2Ni29.8Cu20合金显微组织和相变行为的影响

采用常规铸造和快速凝固两种合金制备方法,分别制备出化学成分为Ti50.2Ni29.8Cu20的合金体材料和合金薄带,利用XRD(X射线衍射仪)、TEM(透射电子显微镜)、DSC(差示扫描量热仪)等手段研究这两种制备方法对Ti50.2Ni29.8Cu20合金的马氏体相变行为和显微组织方面的影响。实验结果表明,经500℃退火1h处理后,Ti50.2Ni29.8Cu20合金薄带中出现大量B19马氏体和少量Ti2Ni析出相,而固溶后的Ti50.2Ni29.8Cu20合金体材料只存在B19马氏体,同时相比于体材料,薄带的B19马氏体衍射峰强度减小及B19晶格常数a、b增大,而c减小;Ti50.2Ni29.8Cu20合金薄带的马氏体相变温度Ms比体材料的马氏体相变温度Ms低,且薄带的热滞△T也比体材料小。     

溅射铝涂层在800℃的热腐蚀

对耐热钢(2.25Cr-Mo钢)基材溅射铝涂层,溅射时间为1 h、2 h.其中一部分进行预氧化处理,对比研究溅射铝涂层的耐热钢在800℃涂敷Na2SO4盐膜时的热腐蚀性能.结果表明:溅射时间为2 h的涂层试样的抗腐蚀能力优于溅射时间为1 h的涂层试样.预氧化在一定程度上也加强了合金的抗腐蚀能力.涂层试样在800℃空气中腐蚀24 h后的腐蚀产物为Al2O3、Fe2O3及少量的Cr2S3.     

熔融Zn液对金属Ni腐蚀机理的影响

为了研究金属Ni在熔融锌液中的失效机理,将纯Ni金属和利用等离子喷涂技术制备的Ni涂层试件分别在530℃锌液中浸蚀不同时间,并制备得到金相试样.利用扫描电子显微镜和能谱仪观察腐蚀层的组织形貌和相成分变化,利用X射线衍射仪检测了腐蚀层中的生成相.结果表明,通过反应扩散Ni与Zn在腐蚀层以层状形式生成了不同化合物,从而逐渐消耗金属并将最终导致其失效.此外,纯Ni金属在锌液中的腐蚀速率为0.006 04 g/(cm2·h).     

过共品铸造Al-Si—Cu—Mg—Fe合金组织性能研究

通过正交试验和单因素试验,考察了Cu、Mg、Zn、Ni和Fe对Al—18Si过共晶铝硅合金室温及高温（350℃）力学性能的影响规律,利用光学金相显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、能谱分析仪（EDX）对合金中富Cu相、富Fe相的组织组成进行了分析．结果表明：Cu、Mg是提高AI-18Si过共晶铝硅舍金室温及高温强度的主要因素;Zn含量增加明显降低合金350℃时的高温强度,改善合金的室温和高温延伸率;Fe降低合金的室温强度,显著提高合金的高温强度;当Cr：Fe=0．35：1,Mn：Cr=2：1,含铁0．8％～1．2％时,Al-18Si-4．0Cu-0．7Mg-0．2Zn-1.0Ni-（0．8～1．2）Fe合金力学性能σb（25℃））310MPa,延伸率受（25℃）≥0．75%,σb（350℃）〉130MPa,延伸率δs（35℃）〉1．5％;合金中富铜相主要以块状Al。Cu相和白灰色花卉状A15Si。cu2Mg8相存在,富铁相主要以三叶草状、树枝状和棒状Al5Si（Cr,Mn,Fe）相存在．     

Fe73.5Cu1Nb2Si13.5B9Ni1非晶合金的晶化动力学研究

利用差示扫描量热法（DSC）研究了Fe73.5Cu1Nb2Si13.5B9Ni1非晶的纳米晶化动力学。结果表明,晶化过程分为两步完成,晶化初生相为Fe3Si.第一晶化过程的晶化开始温度Tx1、峰值温度Tp1与扫描速度β的对数之间存在着线性关系,分别为：Tx1=736.52＋8.67lnβ和Tp1=743.9＋12.7lnβ.采用Kissinger方法和Ozawa方法计算Fe73.5Cu1Nb2Si13.5B9Ni1非晶合金晶化的表观激活能Eа分别为435.2kJ/mol和441.1 kJ/mol,而成分为Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9的表观激活能大约为410 kJ/mol,表明Ni部分替代Nb后合金的热稳定性提高。第一晶化反应的局域激活能Ec（α）随晶化体积分数α不断下降,Avrami指数表明该非晶合金的晶化为扩散控制的三维晶粒长大过程。探讨了用Ni元素部分替代Finemet合金中Nb元素后非晶合金热稳定性提高的原因。