317L/FH40复合板在不同温度下摩擦-腐蚀耦合作用机理研究

针对在极地环境使用的特殊海水-海冰摩擦-腐蚀耦合作用环境,使用UMT-2型多功能摩擦磨损实验机分别测试了新型FH40级低温钢板、抗海水腐蚀性能优异的317L不锈钢以及两种钢板焊接部位在不同条件下的往复摩擦-腐蚀耦合行为;使用金相显微镜、白光干涉仪以及扫描电子显微镜表征了钢样的显微组织形貌和磨痕形貌。结果表明：随着环境温度从20℃降低到-20℃,FH40钢及焊缝处的摩擦系数和磨损量都明显增加,而317L不锈钢变化不大;值得关注的是,在海水环境中进行摩擦测试时,可见317L不锈钢的整体损失量远远低于FH40钢及焊缝处的,证明317L不锈钢可应用于极地破冰船船体外表面。另外,使用电化学阻抗、极化技术测试了钢材耐蚀性能,以期确定低温环境对复合钢板耐蚀性的影响。结果证明复合板焊缝处在常温及低温条件下,腐蚀速率皆低于FH40低温钢,两种钢板复合仍保持良好耐蚀性。     

系泊链用10CrNi5MoV钢的力学及耐腐蚀性能

通过静态全浸腐蚀试验研究了人工海水条件下10CrNi5MoV钢的耐腐蚀性能并与传统R3级钢进行了对比,通过慢应变速率拉伸试验对比研究了系泊链用10CrNi5MoV钢在不同回火温度热处理后的应力腐蚀断裂敏感性。结果表明:10CrNi5MoV钢在640~660℃回火热处理具有低的应力腐蚀断裂敏感性,且常规力学性能较好;随回火温度进一步升高,组织中出现大量的MA(马氏体-奥氏体)岛,断口的韧窝由等轴韧窝变为剪切韧窝,应力腐蚀断裂敏感性较高。10CrNi5MoV钢常规力学性能以及在人工海水中的耐蚀性都优于R3级钢。     

新型耐酸钢在硫酸盐酸混合溶液中的腐蚀行为

以16.9%H2SO4+0.35%HCl的混合溶液为腐蚀介质,在60℃的温度条件下,利用全浸进行腐蚀失重试验,并采用电化学测试方法和扫描电镜SEM技术,研究新型耐酸钢和Q235碳钢的耐硫酸盐酸露点腐蚀性能。结果表明,Q235钢腐蚀速率很大,耐蚀性很差,发生了严重的沟槽状腐蚀;而新型耐酸钢耐硫酸盐酸腐蚀性能很强,没有发生沟槽状腐蚀,由于合金元素铜,锑,钼的添加增强了钢种的耐腐蚀性能。     

经济型高耐候钢耐大气腐蚀性能研究

在周浸腐蚀条件下，研究了不同Cr-Sb组合高耐候钢的腐蚀行为。结果表明，随着Sb的增加，耐蚀性不断提升；但Sb的添加，增加了试验钢的点蚀倾向。可以通过降Cr提Sb提升试验钢的腐蚀性能，但当Cr降到3.5%时，耐蚀性出现了拐点，腐蚀速率大幅提升。Cr-Sb协同不改变试验钢锈层的物相组成。Cu在锈层与腐蚀坑内富集形核，抑制了S向基体内扩散，提升了材料的耐蚀性。     

回火对42CrNiMo6钢韧脆转变温度的影响

通过热处理工艺试验,研究42CrNiMo6钢的韧脆转变温度。根据42CrNiMo6钢在不同回火温度下的低温冲击吸收功,推算冲击断口形貌的剪切断面率。结果表明,590℃回火后,合金韧脆转变温度为室温;620℃回火后,合金韧脆转变温度为-50℃;而650℃回火后,合金韧脆转变温度为-70℃。回火温度的提高会增加合金的低温冲击吸收功,但会降低材料强度和韧脆转变温度,提高材料的工况应用范围。     

Sn含量对耐酸钢高温塑性和耐蚀性的影响

针对含Sn耐酸钢的开发,采用高温拉伸、电化学和全浸腐蚀试验研究了Sn含量对耐酸钢高温塑性和耐蚀性的影响。试验钢中Sn质量分数由0.10%增加至0.14%时,由于晶界间析出脆性相增多,导致其铸坯的第Ⅲ脆性温度区间范围明显扩大,铸坯产生裂纹的风险显著增加。电化学试验结果表明：随着试验钢中Sn质量分数由0.05%增加至0.14%,由于其表面产生SnO₂腐蚀产物层,阻碍了腐蚀介质中的离子向基体继续扩散,离子传导阻抗迅速增加,从而导致自腐蚀电位、点蚀电位和电荷转移电阻增加,耐蚀性显著提高。采用正交设计的全浸试验结果表明：相同条件下,试验钢中Sn质量分数超过0.05%并继续增加时,其腐蚀速率呈下降趋势,耐蚀性逐渐提高。此外,温度对试验钢腐蚀速率的影响最大,Cl^-浓度对试验钢腐蚀速率的影响最小。综上,由于试验钢中Sn质量分数超过0.10%时,铸坯产生裂纹的风险显著增加,而Sn质量分数不足0.05%时,对耐蚀性基本没有贡献,兼顾两者的影响,耐酸钢中Sn质量分数应控制在0.05%～0.10%。     

921A船板钢的动态断裂韧度K_(ID)研究

采用仪器化冲击试验,分别获得了不同低温状态下921A钢的动态断裂韧度。通过对不同状态下921A钢的动态断裂韧度KID的比较说明:该钢的动态断裂韧度随温度的变化呈现上、下两个平台,存在韧-脆转变特征,且发生低温脆性的温度为-84℃～-60℃,充分表明该钢具有较好的低温韧度。     

921A船板钢的动态断裂韧度KID研究

采用仪器化冲击试验，分别获得了不同低温状态下921A钢的动态断裂韧度。通过对不同状态下921A钢的动态断裂韧度KID的比较说明：该钢的动态断裂韧度随温度的变化呈现上、下两个平台，存在韧-脆转变特征，且发生低温脆性的温度为-84℃～-60℃，充分表明该钢具有较好的低温韧度。     

QP980钢低温韧脆性能的研究

通过仪器化冲击试验方法评价了第三代汽车用高强钢QP980不同温度下的冲击韧性,并获得了其韧脆转变温度。使用预应变模拟冲压成形过程,评价了塑性变形对其低温韧脆特性的影响。结果表明,塑性变形会降低材料的冲击韧性,提高韧脆转变温度,预应变水平越高,其低温韧性下降越明显。     

环境温度对地铁转向架用P355NL1钢强韧性的影响

以地铁转向架材料P355NL1钢为研究对象,通过不同温度下的拉伸试验、冲击试验研究了温度对该种钢强度和冲击性能的影响,同时利用Boltzmann函数对试验结果进行拟合,分析得到材料的韧脆转变温度,并对拉伸和冲击断口形貌进进行了观测。结果表明:环境温度对P355NL1钢强韧性有明显影响,随着试验温度的降低,材料的抗拉强度和屈服强度逐渐增强,而冲击吸收能量呈降低趋势;材料的韧脆转变温度(DBTT),按照冲击吸收能量为-62.57℃,按照纤维断面率为-59.96℃;材料具有良好的低温韧性。     

耐腐蚀NM360耐磨钢板的试制及其性能研究

由于煤矿刮板运输机服役的恶劣环境,对传统NM360耐磨钢的耐蚀及耐磨性能提出了更高的要求。综合考虑合金元素对钢材耐蚀性的提升作用,在传统耐磨钢成分的基础上,采取添加一定量的Cu、Ni合金元素的方法,开发了耐腐蚀NM360钢板。采用场发射扫描电镜,透射电子显微镜以及布氏硬度仪对耐腐蚀NM360钢板的组织及硬度进行分析研究;通过干砂/橡胶轮磨损试验机测试了耐腐蚀NM360钢板的磨损性能;利用腐蚀挂片试验测试了耐腐蚀NM360钢板的腐蚀性能。结果表明,虽然添加Cu、Ni元素后耐腐蚀NM360钢板与传统耐磨钢板硬度相当,但耐腐蚀性能及耐磨性能均有一定程度的提升。     

Ni-Cr-Mo合金化HB500级耐磨钢耐腐蚀磨损性能研究

为提高腐蚀磨损条件下耐磨钢使用寿命，通过浸泡试验、磨损试验和腐蚀磨损试验以及微观组织表征方法，研究了Ni-Cr-Mo合金化HB500级耐磨钢的耐腐蚀性能、耐磨损性能、耐腐蚀磨损性能以及表面特征，并探讨了腐蚀与磨损相互作用机理。结果显示，纯腐蚀、纯磨损以及腐蚀与磨损交互作用分别占腐蚀磨损总量的0.2%、82.9%、16.9%，表明在腐蚀条件下磨损性能恶化，磨损过程中材料表层状态发生变化使腐蚀与磨损相互促进，是产生腐蚀与磨损交互作用的主要原因，降低腐蚀与磨损的交互作用，有利于提高耐腐蚀磨损性能。     

不锈钢复合钢板焊接裂纹

针对经常出现的复合板焊接裂纹问题，结合金相检验、理化试验，利用舍夫勒图进行原因分析。结果表明，过渡区马氏体组织的生成，异种钢接头的热应力是产生焊接裂纹的主要原因。减小熔合比是防止裂纹产生的关键。     

Ni-Cr-Mo合金化HB500级耐磨钢耐腐蚀磨损性能研究

为提高腐蚀磨损条件下耐磨钢使用寿命,通过浸泡试验、磨损试验和腐蚀磨损试验以及微观组织表征方法,研究了Ni-Cr-Mo合金化HB500级耐磨钢的耐腐蚀性能、耐磨损性能、耐腐蚀磨损性能以及表面特征,并探讨了腐蚀与磨损相互作用机理。结果显示,纯腐蚀、纯磨损以及腐蚀与磨损交互作用分别占腐蚀磨损总量的0.2%、82.9%、16.9%,表明在腐蚀条件下磨损性能恶化,磨损过程中材料表层状态发生变化使腐蚀与磨损相互促进,是产生腐蚀与磨损交互作用的主要原因,降低腐蚀与磨损的交互作用,有利于提高耐腐蚀磨损性能。     

成分偏析严重的12CrNi2MnCu铸钢冷脆转变特性研究

采用系列温度动态撕裂试验、断口分析和金相分析,并结合断裂力学研究了成分偏析严重的12CrNi2MnCu铸钢的冷脆转变特性.结果表明,本试验铸钢在试验温度范围内动态撕裂能普遍较低,但仍表现出冷脆转变特性.试验温度高于冷脆转变温度时,裂纹以沿脆化的一次晶晶界扩展为主,形成脆性的沿晶断裂;试验温度低于冷脆转变温度时,裂纹以在冷脆的晶内扩展为主,形成穿晶断裂.     

07MnNiCrMoVDR钢焊接接头低温韧性研究

以07MnNiCrMoVDR钢及其焊接接头为试验对象,通过冲击试验,分析了温度对焊接接头性能的影响以及韧脆转变温度的确定。试验结果表明,07MnNiCrMoVDR钢焊接接头的低温韧性随着温度的降低而降低;焊接接头各区的韧脆转变温度均低于最低使用温度(-40℃),满足实际工矿的使用要求。     

锆-钛-钢复合板界面损伤机理及表面耐腐蚀性能

运用内聚力模型研究了锆-钛-钢复合板在粘结试验中的界面损伤过程,并利用扫描电子显微镜分析了界面断裂机理。运用正交试验研究了不同热处理工艺条件下的表面耐腐蚀性能,分析了保温温度、保温时间和升降温速率对粘结性能的影响。结果表明,I型裂纹加载下,界面损伤由内壁处开始,并逐渐发展至整个界面。界面整体属于脆性断裂,而波峰与波谷的过渡斜面则为混合断裂。腐蚀试验的塔菲尔极化曲线研究结果表明,锆覆层在HCl溶液中以点腐蚀为主,而在HAc溶液中以均匀腐蚀为主。爆炸焊接后,锆复合板的耐点腐蚀性能低于纯锆材料,并且保温温度越高,保温时间越长,耐腐蚀性能下降越明显。     

AL - 6XN超级不锈钢与Q345R钢复合钢板工艺试验

采用爆炸焊接法对AL-6XN超级不锈钢与Q345R钢进行焊接,对复合钢板进行消除爆炸应力热处理。为保证焊接接头力学性能和耐蚀性能,复合钢板过渡层和覆层选用不同焊接材料和焊接方法进行试验,并对不同热处理温度下的复合钢板力学性能和耐蚀性能进行测试分析。结果表明,AL-6XN+Q345R复合钢板宜选择中温消除爆炸应力。复合钢板焊接工艺制定时,其过渡层和覆层应优先采用ERNi Cr Mo-3的氩弧焊工艺,以满足设备制造技术要求。     

Wear resistance and hot corrosion behaviour of laser cladding Co-based alloy

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＤｕｒｉｎｇｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｇａｓｔｕｒｂｉｎｅｓ ,ｔｈｅｔｅｍ ｐｅｒａｔｕｒｅｉｎｓｉｄｅｔｈｅｔｕｒｂｉｎｅｃａｎｒｅａｃｈ 90 0～ 10 0 0℃ｏｒａｂｏｖｅ.Ｕｓｕａｌｌｙｔｈｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｉｎｔｈｅｈｏｔ ｇａｓ ｐａｔｈｗｉｌｌｓｕｆｆｅｒｃａｔａｓｔｒｏｐｈｉｃｓｕｒｆａｃｅａｔｔａｃｋｋｎｏｗｎａｓｈｏｔｃｏｒｒｏｓｉｏｎｏｒｓｕｌｐｈｉｄａｔｉｏｎ .Ｓｏｔｈｅａｌｌｏｙｓｕｓｅｄａｓｔｈｅｔｕｒｂｉｎｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｎｅｅｄｔｏｂｅｈ…     

火电厂脱硫烟囱用钛/钢复合板钛复层腐蚀试验研究

爆炸焊钛/钢复合板已广泛应用火电厂脱硫烟囱内筒制备领域。钛/钢复合板制造电厂烟囱内筒,兼具钛板耐腐蚀的特点和钢种的优点,可以满足烟囱内筒的长期运行,确保烟囱结构的使用寿命,同时降低了成本,使得该产业符合了节约能源和保护生态环境的产业结构,越来越受到众多电厂用户青睐。本试验模拟实际工业中烟囱所处的腐蚀环境,比较了有氧化皮、去除氧化皮两种状态下的钛板的耐腐蚀特性,结果显示:有氧化皮试样的平均腐蚀速率为0.5 μm/a,去除氧化皮试样的平均腐蚀速率为1.5 μm/a。去除氧化皮试样的平均腐蚀速率是由氧化皮试样的3倍。对钛氧化皮成分进行分析,显示主要是金红石型TiO₂。金红石型的晶型结构均由相互连接的TiO₂八面体组成,它具有耐高温、耐低温、耐腐蚀、高强度等优异性能。根据试验结果,在成品打磨工序中取消去除氧化皮打磨工序,每张复合板可以缩短工期两天,减少打磨成本。