分形理论在材料表界面研究中的应用现状及展望

概述了分形及分形维数的基本概念，介绍了分形理论在材料表面、界面研究领域内的应用现状，并展望了分形理论在涂层与基体金属界面结合强度研究中的应用。     

各类高熵合金的研究进展

随着科学与技术的不断发展,传统合金已无法满足现代工业发展的要求,迫切需要一种具有优异性能的新型合金材料来满足工业发展的需求。高熵合金是在传统合金的基础之上提出的,其具有比传统合金更优异的性能,所以对高熵合金的研究具有重要的价值。高熵合金是由5种及5种以上主元构成,且每种主元的原子分数5%并35%。阐述了块体高熵合金、薄膜状高熵合金、丝状高熵合金以及粉末状高熵合金的研究现状以及取得的进展。     

高温长时服役HR3C钢焊接接头的组织与性能

采用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪以及拉伸和弯曲试验研究了高温服役4.2万小时超超临界机组用HR3C钢焊接接头的微观组织和力学性能。研究结果表明,高温长时服役后HR3C钢焊缝金属中形成了大量条状和颗粒状M₂₃C₆析出相,焊接热影响区奥氏体晶粒长大,在晶界附近形成了板状M₂₃C₆相。拉伸和弯曲试验结果表明HR3C钢焊接接头高温服役后表现出明显的时效脆化倾向。     

EPR法评价HR3C钢焊接接头的晶间腐蚀敏感性

利用电化学动电位再活化法研究了HR3C钢焊接接头的晶间腐蚀敏感性,并通过金相显微镜、X-射线衍射仪、扫描电子显微镜及能谱仪研究了HR3C钢焊接接头的微观组织.结果表明,HR3C钢焊缝金属和焊接热影响区均为奥氏体+析出相组成,焊接接头具有较低的晶间腐蚀倾向.由于焊缝金属中Cr和Nb等元素含量高及晶界和枝晶界铌、铬元素偏析等原因提高了晶界耐腐蚀性,使其具有优异的抗晶间腐蚀性能;而热影响区由于受焊接热循环作用晶界析出M23C6引起晶界贫铬,具有一定的晶间腐蚀敏感性.     

超温服役T91钢的显微组织与力学性能

采用金相显微镜、扫描电镜、能谱分析仪、显微硬度计和万能材料试验机对长时超温服役的火力发电厂锅炉再热器用T91钢管进行了微观组织表征和力学性能测试。结果表明,长时超温服役条件下,T91钢由于亚晶粗化而导致原马氏体板条演变为块状铁素体,此外组织中还发现了蠕变空洞的存在。T91钢中M23C6析出相尺寸明显增加,呈现颗粒状形貌。超温的T91钢管向火侧显微硬度明显降低,硬度值从管壁内侧向管壁外侧逐渐减小。背火侧硬度分布较为均匀,未见明显降低。长时超温服役的T91钢由于显微组织的劣化而使得其抗拉强度明显降低。T91钢在运行过程中需严格监控服役温度,防止发生部件材料超温。     

网格权窗减方差技术及其在聚变堆屏蔽分析中应用研究

在聚变堆辐射屏蔽计算中,如何有效解决深穿透问题是近年来国际聚变辐射安全领域关注的焦点之一。针对该问题,本文研究了直角坐标系与圆柱坐标系下基于网格的权窗减方差技术。本文基于超级蒙卡核模拟软件系统SuperMC实现了该方法,并选取减方差技巧的基准例题进行测试与分析,初步得出"粗划真空或密度很小的区域、细分密度大的区域"的网格划分规律,能有效提高网格权窗计算效率。基于该规律对聚变屏蔽基准问题进行对比分析,新的网格划分与原始网格划分的计算效率相比,FOM因子提高了1.92倍。减方差技巧的基准例题和聚变屏蔽基准问题计算中,SuperMC通量计算结果与MCNP相比偏差均在0.5%以下,证明了本文中方法的正确性。     

HR3C/T92异种钢焊接接头650℃时效后的组织和韧性

利用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪,并通过冲击试验研究了HR3C/T92异质接头650℃时效后微观组织和冲击韧性的变化.结果表明,在650℃时效500 h后焊缝和近HR3C钢一侧的热影响区为单一奥氏体,近T92钢一侧粗晶区由于发生回复,马氏体板条碎化;随着时效时间的延长,接头组织中析出相数量逐渐增多,时效500 h后焊缝中的析出相类型为M23 C6和Nb(C,N).650℃时效后焊缝仍具有较高的韧性,而近T92钢一侧的热影响区冲击功呈现缓慢下降趋势.     

Super304H钢700℃时效后组织和韧性的变化

利用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪和冲击试验机等研究了Super304H钢在700℃时效过程中的组织和韧性变化。结果表明:Super304H钢在时效过程中析出了M23C6碳化物,其析出量在时效初期快速增加,一定时间后析出量趋于稳定,M23C6主要在晶界上呈链状分布,随时间延长尺寸很快长大;M23C6的沿晶析出引起了Super304H钢的时效脆化,且M23C6析出量越多钢的时效脆化程度越大。     

Super304H钢600℃时效后的组织变化

利用金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱分析仪和X-射线衍射仪研究了Super304H钢在600℃时效条件下的组织变化规律。结果表明,Super304H钢在600℃时效条件下基体组织均是单一的奥氏体,析出相主要由Nb（C,N）、富Cu相和M23C6组成。时效时间不同,析出相的数量、形态和分布不同,随时效时间的延长,Nb（C,N）析出量缓慢增加,而M23C6析出初期快速增加,300 h后析出量变缓。     

冲蚀速度对Q235钢表面热浸镀铝锰层的冲蚀磨损性能的影响

针对新疆沙漠戈壁盐渍土壤、酸雨及高矿化度盐碱水质对钢铁材料腐蚀性强的特点,采用热浸镀铝锰合金层工艺对Q235钢表面进行改性,在Q235钢表面获得Al-Mn合金镀层.采用扫描电镜、能谱仪及X射线衍射对镀层的组织结构、成分形貌进行了分析,并对改性层的冲蚀磨损性能进行研究,获得了镀层在不同速度下的冲蚀磨损量.结果表明:纯铝镀层表面呈枝晶状,铝锰合金镀层出现了块状的铝锰化合物相,铝锰合金镀层是由Al、FeAl3、Fe2Al5和MnAl6相组成.在不同的冲蚀速度下,铝锰合金镀层的质量损失均小于纯铝合金镀层的质量损失,因此这种热浸镀铝锰合金镀层具有优良的耐冲蚀磨损性能.