凝汽器铜管腐蚀研究

某电厂凝汽器铜管在抽查中发现管内壁发生不均匀腐蚀,腐蚀区呈裂纹状,沿管轴向或沿与轴向45度方向扩展.对腐蚀后凝汽器黄铜管进行了成分分析、力学性能及残余应力测试、织构测试;用金相显微镜和扫描电镜进行观察及能谱分析;并用该黄铜管在实验室中进行了疲劳模拟试验.结果表明,凝汽器黄铜管内壁出现的裂纹状损伤是由于疲劳腐蚀引起的.     

电场、残余应力和介质对PZT-5H铁电陶瓷压痕裂纹扩展的耦合作用

通过在硅油中加恒电场实验,研究了PZT-5H铁电陶瓷Vickers压痕裂纹的扩展行为,探讨了电场、残余应力以及介质间的耦合作用.结果表明,残余应力不足以使压痕裂纹在硅油中发生滞后扩展,只有外加恒电场E>0.2 kV/cm,电场、残余应力和介质的耦合才能使压痕裂纹在经过一个孕育期tp后发生滞后扩展.由于有效应力强度因子随裂纹扩展而下降,故压痕裂纹扩展10-30 μm后就将止裂.压痕裂纹在硅油中滞后扩展的门槛电场强度EDp=0.2 kV/cm.如外加电场大于临界电场Ep=5.25 kV/cm,电场和残余应力的耦合可使压痕裂纹瞬时扩展;保持恒电场,裂纹能继续扩展,然后止裂.如外加电场大于12.6 kV/cm,不需要残余应力协助,电致裂纹也能在光滑试样上形核、长大、连接,导致试样断裂.试样发生电致滞后断裂的门槛电场EDF=12.6 kV/cm,发生瞬时断裂的临界电场EF=19.1 kV/cm.     

单晶硅压痕裂纹的氢致滞后扩展

利用压痕裂纹恒载荷试样，研究了单晶硅在空气中应力腐蚀以及动态充氢时氢致滞后开裂的可能性；利用卸载的压痕裂纹试样研究了残余应力引起氢致滞后开裂的可能性．结果表明，单晶硅压痕裂纹恒载荷试样当KI=KIC时在空气中并不发生应力腐蚀．在H2SO4溶液中动态充氢，则能发生氢致滞后开裂，止裂时归一化门槛应力强度因子为KIH／KIC≈0.9、卸载压痕裂纹的残余应力在充氢过程中也能引起氢致滞后开裂，归一化门槛应力强度因子为KIH／KIC≈0．9．     

单晶SnO2纳米带裂纹形核的临界应力和断裂韧性

使用纳米压痕法测量了单晶SnO2纳米带的硬度、断裂韧性以及裂纹形核的临界应力。结果表明，当载荷大于临界值后微裂纹就从压痕顶端形核、扩展；与此相应，在载荷一位移曲线上出现位移突变平台，根据平台载荷计算出压痕裂纹形核的临界应力σc=3．4GPa；利用裂纹的长度计算出SnO2纳米带的断裂韧性为0．028—0．066MPa-m^1／2，其平均值为KIc=0．044MPa-rn^1／2，它比其它块体脆性材料的断裂韧性小一个数量级,实验测出SnO2纳米带的硬度H=6．25GPa和弹性模量E=86．7GPa。     

PZT压电陶瓷的应力腐蚀

使用单边缺口拉伸试样对PZT-5压电铁电陶瓷进行恒载荷下的应力腐蚀研究,介质分别为水、甲醇和甲酰胺,结果表明, PzT-5压电陶瓷在这三种介质中均会发生应力腐蚀开裂.归一化应力腐蚀门槛应力强度因子分别为KISCC/KIC=0.66(水),0.73(甲醇)和0.75(甲酰胺).其中断裂韧性:KIC=(1.34±0.25)MPa·m1/2.     

（Al，Mn）3Ti-2V金属间化合物的热腐蚀研究

研究了(Al，Mn)3Ti-2V和TiAl在900℃的(Na，K)2SO4以及850℃的Na2SO4 NaCl熔盐中的热腐蚀行为．结果表明，(Al，Mn)3Ti2V在(Na．K)2SO4中的耐蚀性很好，腐蚀产物膜很薄，外层是保护性的Al2O3，内层是Al2O3 TiO2 TiS的混合膜．当熔盐中存在NaCl时，(Al，Mn)3Ti2V的耐蚀性极差，腐蚀产物的厚度比在(Na，K)2SO4中大100多倍，且具有分层结构，最外层富MnO(含少量NAl2O3和TiO2)，第二层为Al2O3 少量TiS，第三层为TiO2 TiS，由于不能形成保护性的Al2O3层，腐蚀产物极易剥落。     

低合金钢X70和3Cr在超临界CO_2环境中的缝隙腐蚀

利用浸泡实验分别模拟了低合金钢3Cr和X70在含有超临界CO_2的3.5%Na Cl溶液和溶解有Na Cl溶液的超临界CO_2相中的缝隙腐蚀行为。采用SEM、EDS和3D显微镜分析了腐蚀产物膜的形貌和成分,运用失重法测试了不同环境下低合金钢的腐蚀速率。结果表明,在超临界CO_2环境下低合金钢在缝隙内部腐蚀较轻,在缝隙边缘处发生了明显的腐蚀。这种缝隙腐蚀现象是由于缝隙内部与外部之间形成的电偶效应引起的。2种钢在超临界CO_2相中的均匀腐蚀速率均低于局部腐蚀速率,在Na Cl溶液中的情况则相反。在超临界CO_2环境中,3Cr钢的耐均匀腐蚀性能优于X70钢,而耐局部腐蚀性能则劣于X70钢。2种钢缝隙腐蚀行为的差异主要是Cr含量不同造成的,而Cu在3Cr钢缝隙边缘处的富集可能对缝隙腐蚀过程起到了促进作用。     

钛碳比对原位合成TiC_P/钢基表面复合材料组织和性能的影响

将不同质量配比的Ti粉和C粉等经球磨并压制成预制块,黏接到EPS泡沫模型的表面上,采用真空消失模铸造法浇注高温钢液引发自蔓延高温合成(SHS)反应,制备原位合成Ti C颗粒增强钢基表面复合材料。通过X-ray、OM、SEM、EDS及硬度测试等方法,研究复合材料的显微组织和力学性能。结果表明:当钛碳质量比为3.5时,制得的复合材料合金层表面质量良好,组织致密;复合材料由复合层、过渡层和基体3部分组成,复合层组织由Ti C、(Fe,Ti)C颗粒和α-Fe基体相构成,Ti C颗粒呈圆球或近圆球形状,分布均匀;表面复合材料硬度由表及里呈下降趋势,最高硬度值,为70HRC。     

Mn和V对TiAl合金热腐蚀的影响

Mn和V对TiAl金属间化合物在900℃(Na，K)2SO4熔盐中热腐蚀行为的影响有所不同．TiAl合金中加入Mn后，最外层的腐蚀产物为以Al2O3为主、另有少量TiO2的混合物；内层是Al，Ti和Mn的混合氧化物以及Ti的硫化物．加Mn在一定程度上减弱了TiAl合金的耐蚀性TiAl和TiAl-Mn合金中加入V后耐蚀性明显变差，最外层腐蚀产物以TiO2为主，并含有少量Al2O3和微量的V2O5，腐蚀层中的V2O5引起Al2O3的酸性溶解，因而不能形成保护性的Al2O3层，形成的TiO2和Al2O3混合膜的黏附性差，较易剥落。