4种软磁合金耐腐蚀性能分析

分别采用10!的HCl、NaCl和NaOH溶液浸泡腐蚀1J38、1J50、1J75及1J85这4种软磁合金,并用ICPAES检测各个时间段腐蚀溶液中的镍离子浓度,得出镍元素的腐蚀量曲线.通过扫描电镜对腐蚀后的样品表面进行观测分析.结果表明,在盐酸和盐溶液中,1J38的耐腐蚀性能最强,1J50的耐腐蚀性最弱.4种合金在NaOH溶液中均有较强的耐腐蚀能力.     

NdFeB磁体表面二次化学镀Ni-P合金防腐性能研究

采用化学镀方法,在烧结NdFeB磁体表面镀覆Ni-P合金,以提高磁体的耐腐蚀性。通过沉积速率、单位表面积孔隙数量的测试试验,确定了Ni2+与H2PO2-的摩尔浓度比、络合剂浓度、稳定剂浓度、pH值、施镀温度、时间等碱性预镀各组分的最佳浓度和工艺条件。测定了不同类型Ni-P化学镀试样和基体的单位表面积孔隙数量,以及在10%(体积分数)HCl、3.5%(质量分数)NaCl溶液和20%(质量分数)NaOH溶液中的腐蚀速率。结果表明:化学镀Ni-P合金能显著改善NdFeB永磁体的耐腐蚀性;以弱碱性化学镀为底层,酸性化学镀为表层的二次化学镀工艺可使磁体表面镀层的致密性和耐腐蚀性能最佳。     

烧结Nd-Fe-B磁体腐蚀动力学行为

研究了不同成分的烧结Nd-Fe-B磁体在恒定湿热和中性盐雾腐蚀环境中的腐蚀动力学行为,讨论了不同合金成分和腐蚀条件对磁体腐蚀速率的影响,探讨了烧结Nd-Fe-B磁体在不同介质中的电化学行为.结果表明:烧结Nd-Fe-B磁体在湿热环境中的重量变化表现出明显的抛物线衰减规律,而在盐雾腐蚀环境中的重量变化表现出先增后减的规律.以重稀土Dy替代少量Nd,并添加少量Co等元素,可以提高烧结Nd-Fe-B磁体的耐湿热和耐盐雾腐蚀性能.     

Sb含量对Sn–Sb合金焊料电化学腐蚀行为的影响

为了评估Sn-Sb合金焊料的电化学可靠性，以Sn-xSb(x=0.5%,3%,5%,10%,质量百分数)合金为工作电极，Pt片为对电极，饱和甘汞电极（SCE，饱和KCl溶液）为参比电极，中性5% NaCl溶液为腐蚀溶液，采用电化学腐蚀试验方法，研究了Sb含量对Sn-Sb合金焊料的电化学腐蚀行为的影响。通过对合金样品的动电位极化曲线和电化学交流阻抗谱（EIS）的分析，得出Sn-Sb合金焊料耐腐蚀性下降的趋势为Sn-10Sb > Sn-5Sb > Sn-3Sb > Sn-0.5Sb。     

纳米孪晶强化CoCrFeNi高熵合金线材微结构及其在若干典型环境下的腐蚀行为

纳米孪晶强化CoCrFeNi高熵合金线材以其优异的力学性能被视为是传统线材面向苛刻工况应用的潜在替代品。采用电弧熔炼、冷热机械加工、剧烈冷变形技术制备纳米孪晶强化CoCrFeNi高熵合金线材,采用场发射扫描电镜(FE-SEM)、透射电镜(TEM)分析其微结构,利用电化学分析在3. 5%(质量分数) Na Cl,1 mol·L~(-1)H2SO4,1 mol·L~(-1)Na OH溶液中分别分析CoCrFeNi高熵合金线材的腐蚀行为,采用FESEM观察其在不同介质中的腐蚀形貌,分析CoCrFeNi高熵合金线材在不同介质中的腐蚀机制。结果表明,CoCrFeNi高熵合金线材经冷变形后呈纤维状组织,其在3种典型环境下的耐蚀性均较为理想。其在3. 5%Na Cl溶液中的腐蚀机制主要为点蚀,自腐蚀电流密度低至3. 85×10-7A·cm~(-2),腐蚀后仅有极少量蚀坑存在。而在1 mol·L~(-1)H2SO4与1 mol·L~(-1)Na OH溶液为均匀腐蚀,自腐蚀电流密度分别可达1. 26×10-6,7. 88×10-6A·cm~(-2),腐蚀形貌呈均匀腐蚀特征。CoCrFeNi高熵合金线材在3. 5%Na Cl溶液、1 mol·L~(-1)H2SO4溶液与1 mol·L~(-1)Na OH溶液中均具有较好的耐蚀性,具备在这几种典型环境应用的潜力。     

钛表面钛钯合金层耐蚀性能及耐蚀机理研究

采用磁控溅射沉积钯膜层+热扩散技术在工业纯钛表面制备Ti-Pd合金层,研究了Ti-Pd合金层的耐蚀性能,用重量法评价了合金层的腐蚀速率,分析了不同样品经腐蚀后的表面形貌和成分。结果表明:Ti-Pd合金层在37%(质量分数,下同) HCl溶液和80%H_2SO_4溶液中的腐蚀速率比纯钛降低了2个数量级。Ti-Pd合金层经37%HCl腐蚀后,表面含有Ti、Pd、O元素,表面有微小的点蚀坑。Ti-Pd合金层经80%H_2SO_4腐蚀后,表面含有Ti、Pd、S、O元素,表面有亚微米级的点蚀坑。提出了Ti-Pd合金层的耐蚀机理:微量的Pd和Ti O2组成的钝化膜使表面腐蚀电位提高,产生耐蚀效果。     

新型铝青铜合金粉体材料涂层耐腐蚀性能研究

采用扫描电镜、能谱及静态浸泡腐蚀实验等方法研究了雾化法制备的新型铝铜合金粉末(Cu-14Al-X)通过等离子喷焊的方式作为涂层材料分别在3.5mol/L NaCl溶液、10mol/L HCl溶液、5mol/L H2SO4溶液中的腐蚀行为以及耐腐蚀性。结果表明,这种新型的涂层材料具有良好的耐腐蚀性能。涂层中的(α+γ2)共析体与β′相、α相和K相相比,具有优先腐蚀倾向,涂层发生的主要是脱铝腐蚀。在3种溶液环境下的腐蚀速率由小到大依次为:5mol/L H2SO4溶液,10mol/L HCl溶液,3.5mol/L NaCl溶液。     

Mo添加对WC-6Co硬质合金组织性能的影响

通过SPS工艺制备了不同Mo含量的WC-6Co硬质合金,并采用XRD、SEM和摩擦磨损机分析了合金的物相组成、微观组织及力学性能,借助动电位极化曲线分析了合金的电化学腐蚀行为,从而研究Mo对合金微观组织、硬度、耐磨性及耐腐蚀性的影响。结果表明:添加Mo元素能够有效抑制WC晶粒的长大,利于提升合金硬度,但随着Mo含量的升高,合金致密度持续减小,其硬度先升高后降低,耐磨性能下降。Mo能有效增强硬质合金在酸性溶液中的耐腐蚀性;合金更容易受到盐酸的腐蚀,但SO_4~(2-)对合金的腐蚀作用比Cl~-强,合金在硫酸中的腐蚀电流密度更大,腐蚀速率更快。     

Nd取代对Pr-Nd-Fe-B烧结磁体耐腐蚀性的影响

以HAST加速寿命试验后磁体失重,以及在不同腐蚀介质中磁体动电位极化曲线为表征,研究稀土元素Nd取代Pr对烧结Pr-Nd-Fe-B磁体耐腐蚀性的影响.结果表明:用Nd完全取代Pr后,磁体失重减小,室温下在0.1 mol/L HCl溶液、3.0 % NaOH溶液、3.5 % NaCl溶液中腐蚀电位不同程度地正移,表明磁体耐腐蚀性得到改善.通过场发射扫描电子显微镜观察HAST试验后磁体的微观组织形貌发现,Nd取代Pr后,晶界分布变得更加连续、清晰,且晶界交隅处的富稀土相含量减少,从而延缓了晶界腐蚀速率,使磁体的总体耐腐蚀性得到提升.      

烧结工艺对(Ti,Mo)(C,N)-Mo_2C-10Ni金属陶瓷微观组织与性能的影响

采用真空烧结和低压烧结两种工艺制备出(Ti,Mo)(C,N)-Mo_2C-10.0Ni金属陶瓷材料。利用光学显微镜和扫描电镜对合金微观组织结构特征进行观察与分析,并对比两种不同工艺制备的金属陶瓷刀片的耐磨性能。实验结果表明:两种烧结工艺制备的金属陶瓷样品微观组织结构均存在典型的"核-壳"结构;真空烧结工艺制备出的金属陶瓷样品硬度高,Ni相分布更加均匀;低压烧结工艺制备出的金属陶瓷刀片的耐磨性优于真空烧结工艺制备的刀片。     

高活性复合多孔泡沫NiZn合金电极的制备与表征

采用电沉积、热处理与HCl腐蚀相结合的方法制备了具有纳米孔隙结构的复合多孔泡沫NiZn合金电极,用扫描电子显微镜(SEM)观测了电极的表面形貌,用能谱分析(EDS)研究了电极成分,采用氮吸附法对比了电极的比表面积和孔径,用X射线衍射(XRD)分析了电极相组成,用阴极极化曲线研究了在30%KOH(质量分数)溶液中电极的析氢电催化性能。结果表明,经600℃热处理后,泡沫NiZn合金电极形成孔隙结构,通过10%HCl进行腐蚀,在合金孔隙骨架表面形成纳米层状结构。与泡沫镍电极相比,泡沫NiZn合金电极比表面积更大,且纳米材料具有良好的催化活性,在电流密度200mA·dm-~(2)时,600℃处理后和HCl处理后的泡沫NiZn合金电极析氢过电位分别降低了222,276mV,说明该复合多孔泡沫合金电极可以显著降低析氢过电位,提高电极的析氢活性。     

烧结钕铁硼双相合金工艺的研究进展

双相合金工艺是近几年发展起来的一种新的制造烧结Nd-Fe-B系永磁材料的方法.该工艺对于高性能磁体的制备展现出广阔的发展前景.简述了双相合金法制备烧结钕铁硼磁体的技术过程,总结了各种添加元素对于烧结钕铁硼永磁合金的显微结构和磁性能的影响.     

钼镧合金表面FeCrAl涂层耐腐蚀性能

采用非平衡磁控溅射工艺在Mo–La合金表面沉积FeCrAl涂层,研究所制备涂层的耐腐蚀性及涂层的腐蚀机理。结果表明：FeCrAl涂层样品在360℃、18.6 MPa、纯水的高压釜中腐蚀72 h,平均腐蚀速率为3.8 mg·dm_?²,低于同条件下锆合金以及未沉积涂层的钼镧合金的腐蚀速率,且涂层中的Al与外界环境介质中的氧发生反应,在涂层表面形成致密的Al₂O₃薄膜,在一定程度上减缓了涂层的腐蚀速度,有效保护了基体材料。FeCrAl涂层样品在1200℃、0.1 MPa的高温水蒸气环境下腐蚀8 h,Al₂O₃氧化膜厚度在4.0μm左右,涂层维持保护效果,钼镧合金基体未暴露在腐蚀环境中;经淬火后,Al₂O₃氧化膜厚度减小至2.5μm左右,涂层依旧维持结构完整性,没有出现贯穿性脱落,满足Mo–La合金表面耐腐蚀性的使用要求。     

添加剂对Al-In-Ga-Pb合金阳极行为的影响

为改善铝阳极的性能,选用工业纯铝(99.8%),熔炼了Al-0.1 In-0.1 Ga-3Ph合金.在4 mol·L-1 KOH溶液中添加znO,KMnO4,Na2SnO3·4H2O,C4H4O6KNa4H2O,研究添加剂对合金阳极行为的影响.结果表明:溶液中添加znO后合金的析氢腐蚀得到明显的抑制,同时降低了合金的极化;KMnO4的加入可大幅提高合金的开路电位,但对抑制合金析氢腐蚀作用不明显;Na2SnO3·4H2O可提高合金的开路电位,降低极化.复合添加剂(11 mmol·L-1ZnO+0.61 mmol·L-1KMnO4)使合金开路电位负移,并有效抑制其析氢腐蚀,提高了阳极活性,综合性能较佳.     

低成本制造48M烧结钕铁硼永磁材料的配分与工艺研究

设计了添加稀土Ho取代稀土Dy的单合金配分,并采用熔炼、氢破碎、气流磨、密封压制成形、低温烧结的工艺研究方案,最终以低成本制备了高磁能积的48M(NdFeB380/107)烧结钕铁硼永磁材料产品。其中气流磨采用低压研磨法,减少了富Nd相的损失,并降低了磁粉粒度。     

快冷厚带-氢破碎-磁场成型工艺制备高性能烧结钕铁硼磁体

对比分析了我国与西方国家生产烧结钕铁硼磁体工艺差距，指出了快冷厚带制备工艺是生产烧结钕铁硼磁体关键性工艺、核心技术。分别采用快冷厚带-氢破碎-磁场成型工艺和普通铸锭-氢破碎城场成型工艺制备同一成分的烧结钕铁硼磁体。结果表明：钕铁硼快冷厚带“柱状晶”穿透整个带厚、无等轴晶区、无α—Fe相、三相(主相Nd2Fel4B、富Nd相和富B相)分布均匀、耐腐蚀性能好；氢破碎后沿富Nd相均匀破碎，主相晶粒完整；气流磨后为2．8～3．2μm单晶粉末；快冷厚带可以明显提高磁体的各项性能。     

Mn含量对梯度多孔Mg-Mn合金组织与性能的影响

主要研究了Mn含量对梯度多孔Mg-Mn合金显微组织、物相组成、抗压强度、显微硬度以及耐腐蚀性能的影响。研究结果表明随着Mn含量的增加,梯度多孔Mg-Mn合金孔壁处晶粒烧结的致密化程度提高,晶粒细化,当Mn含量超过2%(质量分数)时,孔壁晶粒烧结的致密化程度略有降低。结合X射线衍射(XRD)仪和能谱(EDS)分析表明当Mn含量为2%时,梯度多孔Mg-Mn合金由单相α-Mg固溶体组成;当Mn含量为3%时,梯度多孔Mg-Mn合金由α-Mg和α-Mn两相组成。随着Mn含量的增加,梯度多孔Mg-Mn合金的抗压强度先增加而后降低,显微硬度持续增加;当Mn含量为2%时,烧结产物的抗压强度为34.1 MPa,显微硬度为HV48.5,分别比梯度多孔Mg合金提高52.2%和36.2%。耐腐蚀性分析表明,添加Mn元素后梯度多孔Mg-Mn合金的腐蚀速率降低,这表明梯度多孔Mg-Mn合金的耐腐蚀性增加。当Mn含量为2%时,梯度多孔Mg-Mn合金试样的腐蚀速率最低,耐腐蚀性能最佳。     

Cr对WC-9(Co+Ni)硬质合金力学性能和耐腐蚀性能的影响

研究了Cr含量对含有Mo的WC-9(Co+Ni)硬质合金力学性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明,随着Cr含量的增加,合金的密度缓慢减小,抗弯强度、硬度均先增大后减小;当Cr含量达到0.6%时,合金的抗弯强度达到2 845 MPa,HRA硬度达到91.2,密度达到14.39g/cm~3。分别在2mol/L的高浓度HNO_3、H_2SO_4及HCl溶液中浸泡11d,Cr含量为0.6%的合金腐蚀速率最小,耐腐蚀性能最优异,该合金经过长达90d的低浓度HCl溶液(pH=3)浸泡,未观测到腐蚀层。     

物理法整体再利用废弃Nd-Fe-B合金研究

烧结Nd-Fe-B合金加工过程中会产生10%~30%的边角料、成型中可能的氧化粉末、烧结过程失误的废品及使用后的产品等,其中含有大量的Fe与丰富的稀土元素。一般研究主要的注意力集中在稀土元素的回收,也有部分仅针对Fe元素的回收利用研究,而对其他元素丢弃或者采用另外的方式处理,造成材料、资源的浪费,工艺成本亦相应增加。为综合利用有限资源,在(Pr Nd)xB1.05Al0.5Nb0.3Fe98.15-x合金的制备过程中,采用物理手段添加一定含量的废弃Nd-Fe-B磁体,从而制备出合格产品,并与不添加废弃磁体的(Pr Nd)xB1.05Al0.5Nb0.3Fe98.15-x合金进行对比研究。结果表明,经X射线衍射(XRD)分析,在废料少量添加的情况下,二者的物相相似,且经50℃老化处理1 h后,两种样品磁通量分别降低了0.51和0.52 Wb,经70℃处理1 h后,降低了0.96和0.95 Wb,再经90℃处理1 h后,又分别降低了0.80和0.82 Wb。相对于无废弃Nd-Fe-B磁体的样品,添加废料样品粉末颗粒较粗,比表面积较小,离散性稍大,但是其块体样品的微观结构基本一致。     

锆合金在HCl和H2SO4溶液中的耐蚀性能研究

采用化学浸泡、电化学测试和物理检测技术,研究了HCl和H2SO4溶液中锆合金的腐蚀行为.结果表明,锆合金在还原性的HCl和低浓度H2SO4溶液中,具有优异的耐蚀性,而在高浓度的氧化性H2SO4溶液中腐蚀速率显著增大.物理检测结果显示,腐蚀的锆合金表面均匀地覆盖着弥散分布的微小颗粒状ZrO2.还原性的HCl和低浓度H2SO4溶液中ZrO2膜保持了原有的致密性,增强了锆合金的耐蚀性能.而高浓度H2SO4溶液中,在其强氧化作用下,锆合金基体/膜界面处不断生成ZrO2.当膜增加到一定厚度时,氧化膜的晶格参数与金属的晶格参数不一致,产生内应力,降低了氧化膜的附着力,直至氧化膜破裂,露出新鲜的锆合金表面.继之,新鲜的锆合金再次被氧化,以此循环往复,导致锆合金在浓H2SO4溶液中腐蚀加剧.