高耐蚀Fe-Cr-Ni系中熵合金在H_(2)SO_(4)溶液中的腐蚀行为

开发了一种低成本Fe-Cr-Ni系中熵合金,通过与316L不锈钢进行对比研究了该中熵合金在0.1 mol·L^(-1) H_(2)SO_(4)溶液中的耐腐蚀性能,分析了其表面钝化膜的保护能力。结果表明:与316L不锈钢相比,试验合金的自腐蚀电位更高,自腐蚀电流密度更小,说明其腐蚀抗力更强,腐蚀速率更慢,耐腐蚀性能更好;试验合金表面钝化膜中的铬、镍元素含量更高,铁、锰元素含量更低,电荷转移电阻为316L不锈钢的8.1倍,说明合金表面形成了更具保护力的钝化膜;试验合金具有稳定的单相面心立方固溶体组织,元素偏析程度较低,使得合金钝化能力提高、腐蚀敏感性降低,从而保证了钝化膜的稳定性和保护能力。

退火温度对激光增材制造CoCrFeMnNi高熵合金耐点蚀性能的影响

目的研究激光增材制造CoCrFeMnNi高熵合金经不同温度退火后,微观组织演变对其在NaCl溶液中的耐点蚀性能的影响规律。方法采用激光选区熔化(SLM)技术制备CoCrFeMnNi高熵合金,通过X射线衍射(XRD)、光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)研究其退火后的微观结构。利用动电位极化和电化学阻抗谱(EIS)测试研究SLM成形高熵合金的耐点蚀性能,并通过X射线光电子能谱(XPS)分析钝化膜成分。结果经过不同温度退火后,高熵合金相组成并未改变,均为单一的面心立方结构固溶体。然而高熵合金的微观组织发生了明显转变,退火前微观组织由熔池、柱状晶及胞状亚晶所组成。随着退火温度的升高,熔池边界与亚晶结构逐渐消失,晶粒逐渐长大。SLM成形高熵合金在3.5%NaCl溶液中的腐蚀类型主要为点蚀。随着退火温度从700℃提高至1100℃,高熵合金的腐蚀电流密度先减小、后增加,700℃退火试样相较于打印态试样,腐蚀电流密度下降了97%。打印态和700℃退火试样的钝化膜中Co+Cr+Ni与Mn+Fe阳离子含量的比值分别为1.38和1.61,钝化膜中Cr本征氧化层厚度分别为5.43 nm和5.75 nm。结论高熵合金耐点蚀性能随退火温度的升高,先提升、后降低。胞状亚晶有利于阻碍点蚀坑的扩展,并促使形成稳定的钝化膜。高熵合金经700℃退火,在消除部分熔池边界的同时,保留了胞状亚晶,因此表现出最佳的耐点蚀性能。

预制表面梯度应变层增强高铁制动盘的耐磨性能

随着客运铁路高速化,列车制动盘的磨损日益加剧,严重威胁列车服役的安全性。为了提高低碳马氏体钢制动盘的耐磨性,采用表面机械研磨处理(SMAT)技术在材料表面制备梯度组织,进而延长材料的服役寿命。结果表明:经SMAT处理后,样品表面形成厚约180μm的梯度应变层,切应变沿深度呈梯度分布。板条马氏体被挤压成塑性流线,在最表层形成亚微米晶和条状结构。微米划痕试验发现,样品表层材料的硬化率和摩擦性能随着深度呈梯度变化,耐磨性相比基体增强了1.2倍。在循环应力作用下,靠近样品表面的马氏体晶粒被细化,最表层材料的位错密度比基体提高了14.6倍,从而提高了制动盘钢的表面硬度和耐磨性。此外,与其他铁路耐磨材料相比,样品表现出较高的应变硬化速率。研究成果可为制动盘梯度应变层的工程应用提供参考。

连铸结晶器表面防护涂层失效行为的研究进展

连铸结晶器承担着高温钢液高速振动拉坯过程中的冷却、导热、抗磨损、铸坯表面高精度成型等重要任务,是连铸生产线最关键的核心器件。本文结合结晶器表面防护涂层在国内钢厂的工程应用实践,综述了结晶器铜板表面电镀合金层和热喷涂涂层的优缺点、发展趋势以及实际工况服役后结晶器表面不同部位的主要失效形式和形成机制,为优化设计不同区域涂层成分与相应性能提供依据。同时详细介绍了项目组开展的热喷涂/真空扩散复合技术在国内主要钢厂的服役效果和应用优势。最后指出热喷涂技术将逐步取代电镀技术,成为结晶器表面防护的核心技术,并且高熵及中熵合金涂层具有巨大的应用潜力。

选区激光熔化成形Fe-Mn-Cr-Ni中熵合金的微裂纹形成机理及成形质量调控

研究了Fe-Mn-Cr-Ni中熵合金在选区激光熔化(SLM)制备中的微裂纹形成机理,并通过优化单道、块体成形试验中激光功率(P)和扫描速度(v),以激光能量密度为评估参数,调控微裂纹形成从而提升成形质量。结果表明:微裂纹可分为微孔聚集性裂纹和热裂纹两类,其中微孔聚集性裂纹与孔隙引发的应力集中有关,热裂纹是由于Mn元素偏析及热应力所引起的。通过减少孔隙形成和控制能量输入可抑制微裂纹形成。随着线能量密度(E_(L))的增加,单道表面形貌先变优后变差,熔池尺寸逐渐增大,熔池模式由传导向过渡再向匙孔模式转变。当E_(L)为0.29~0.40 J/mm时,单道整体形态和熔池尺寸可满足致密块体成形要求。较高体能量密度(E_(V))下微孔聚集性裂纹和热裂纹均会存在,较低E_(V)下以微孔聚集性裂纹为主,提高E_(V)有助于优化块体表面质量,而块体试样的相对密度随E_(V)的增加先上升后下降。在优化的E_(V)=65.10 J/mm^(3)(P=175 W,v=640 mm/s)下,块体试样的内部微裂纹得到有效抑制,表面质量优异,相对密度可达99.71%。

形变Z因子与动态再结晶晶粒尺寸间的理论模型

以晶界迁移机制进行再结晶的材料,其稳定动态再结晶晶粒尺寸D取决于形变ZenerHol1omon参数(Z因子)。作者建立了反映DZ间关系的理论模型,进行了St41钢平面应变热变形动态再结晶实验,探讨了动态再结晶晶粒细化的机理。该理论模型为Sellars的经验公式提供了物理基础。研究结果表明,提高形变储存能是细化动态再结晶晶粒的重要途径。

热变形动态软化本构模型

动态回复、动态再结晶是奥氏体热变形过程中动态软化的主要机制。建立了动态回复、动态再结晶型流变曲线模型，５０ ％ 再结晶应变等特征应变与形变参数 Ｚ 间的关系模型以及基于 Ｅｎｇｌｅ Ｂｒｅｗ ｅｒ 理论的形变激活能模型。提出了一种应用最优化技术求解非线性本构模型的新方法。用 Ｇｌｅｅｂｌｅ２０００ 型热／力模拟试验机对 Ｓｔ４１ 钢进行了平面应变热压缩试验。实验结果及有关文献报导印证了模型的正确性。

一种铜基电阻焊电极合金

报道了一种新的无Ｃｏ，低Ｂｅ电阻焊电极合金Ｃｕ－Ｎｉ－Ｚｒ－Ｂｅ－Ｔｉ（Ｂ合金）。将其组织性能同常用的Ｃｕ－Ｃｏ－Ｂｅ（Ａ合金）电极合金作了对比分析。结果表明，Ｂ合金硬度、软化温度同Ａ合金相近，但导电、导热性明显高于Ａ合金。另外，Ｂ合金降低了成本，减少了毒性，延长了电极的使用寿命。最后，探讨了含Ｚｒ合金的成分设计原理。

等离子喷焊合金层组织及性能试验研究

对16Mn钢表面等离子喷焊的自熔性铁基合金喷焊层(Fe55)和镍基合金喷焊层(Ni60)进行了硬度、显微组织、X射线衍射分析及不同腐蚀介质下的耐磨性试验。结果表明,Fe55和Ni60合金喷焊层的显微组织均为γ固溶体基体上分布着多种复杂的化合物相,如Fe23(C,B)6、(Cr,Fe)7C3、Cr7C3、NiB等。在中性水中Fe55合金喷焊层的耐磨性优于Ni60合金;在酸碱腐蚀介质中则正好相反,但两种合金喷焊层耐磨性都有所降低,在酸性介质中降低更明显。

溶胶-凝胶法制备的 SiO_2 晶化过程的相变行为

以正硅酸乙脂试剂、乙醇试剂及蒸馏水为原料，运用溶胶－凝胶工艺制备了无定型ＳｉＯ２。采用ＴＧ－ＤＴＡ、ＸＲＤ及ＳＥＭ等方法研究了ＳｉＯ２加热晶体化过程中的相变行为，首次报道了体型ＳｉＯ２网络的ＳＥＭ照片。对试验结果进行了动力学及热力学讨论。

深冲钢冷轧薄板压平缝焊接头的组织及力学行为

对两种不同级别的深冲钢冷轧薄板进行了高速压平缝焊焊接试验。试验考察了不同焊接工艺参数、热处理状态下接头的组织性能及高、中温力学行为。结果表明，接头焊态组织可分母材纤维组织区、部分再结晶区、细晶区、粗晶区及熔核中的非平衡组织区；连续退火后显微组织可分为细晶区、粗晶区及非平衡组织区；接头焊态强度主要受内部飞溅及熔合不足等焊接缺陷的影响；焊态强度较高的接头，在高、中温状态及退火状态下其强度亦较高；当不含焊接缺陷时，再结晶态接头的强度高于母材，断口处于母材，属韧性断裂；而未再结晶态的接头强度低于母材，断口处于焊趾处，属脆性断裂。

透气性莫来石基陶瓷-金属复合材料

本文报道了一种透气性Ｍｕｌｌｉｔｅ－Ｆｅ透气性陶瓷－金属复合材料，考察了原材料配比及工艺因素对透气性能及力学性能的影响。由于反应烧结过程中表面及内部生成的相组成物不同，使得材料的性能崐具有梯度性：整体具有较高的透气性，表面具有较高崐的强度。该材料不仅可用于流体的过滤，而且可制成崐模具，应用于塑料、橡胶的热成型以及Ｚｎ，Ａｌ，Ｍｇ，Ａｌ。

透气性陶瓷－金属复合材料的研究

开发了一种新的透气性陶瓷—金属复合材料。该材料以莫来石、铁粉为骨料，硅酸乙脂水解液为粘结剂，通过粉浆浇注、干燥以及氧化性气氛中反应烧结而成．本文对材料制备工艺进行了优化．运用ＸＲＤ、ＴＧ—ＤＴＡ等方法研究了材料的相组成，在此基础上，探讨了材料的成分及工艺设计原理．同时，考察了成分及工艺因素对材料透气系数及微孔特征参数，如有效平均孔隙半径、单位体积比表面积及开孔隙率等的影响．

莫来石基透气性陶瓷—金属复合材料的制备工艺

本文研究在以硅酸乙脂水解液为粘结剂情况下，莫来石和铁粉的粉浆浇注成型工艺对坯体质量及其烧结体性能的影响。结果表明，采用真空混浆、振动成型，能获得高质量的坯体；莫来石、铁粉在整个坯体中均匀分布，坯体表面及心部消除了空气中混浆产生的气孔。同时，提高了烧结体的强度，而透气系数和空气中混浆试样的几乎一致。

冷轧带钢连续退火过程中焊缝接头的断带分析

考察了不同类型焊缝接头断带的断口特征，分析了连续退火过程中接头的力学行为。

提高换热器用堇青石基陶瓷抗热震性的研究

以耐火粘土、高矾土及滑石等为原料研制了堇青石基陶瓷材料,对其组织和性能尤其是抗热震性进行了研究.结果表明,针状莫来石可显著地提高堇青石基体的抗热震性;添加剂锂辉石能进一步提高堇青石基陶瓷的抗热震性.讨论了针状莫来石、添加剂锂辉石提高堇青石基陶瓷抗裂纹扩展阻力的机理.

激光熔覆原位合成Cop／Cu复合涂层

采用激光熔覆快速凝固技术,原位合成了Cop/Cu复合材料涂层,应用扫描电镜及能谱附件研究了激光工艺参数对涂层显微组织的影响。结果表明,激光熔池大的过冷度条件,有利于Cu-Co合金的液相分离。在优化的激光熔覆工艺条件下,可原位合成表面光滑、均匀连续的致密Cop/Cu复合涂层,涂层组织由大量细小的均匀分布在铜基固溶体基体上的富γ-Co球形颗粒组成。随着热输入的降低,颗粒相的尺寸得到细化。对Co/Cu复合涂层组织的形成和细化机理进行了分析。

Ni基合金表面激光熔覆CoCrAlY合金的组织与性能

用同步送粉器在Ni基合金上激光熔覆CoCrAlY合金,获得了无缺陷的涂层。利用金相显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计和高温电阻炉对熔覆层的组织、相结构、硬度及抗氧化性进行了分析和测试。结果显示:熔覆层的不同区域组织及性能不均匀;熔覆层具有较高的硬度和较好的抗氧化性。

元胞自动机仿真技术

元胞自动机仿真技术（CAST）开创了探索复杂性的新途径，在材料、生物、物理等领域有广泛的应用前景，是发达国家激烈竞争的重大前沿学科领域．本文综述了CAST的产生与发展过程，概括了仿真模型的构成要素，评述了CAST的典型应用实例，着重指出了CAST是对材料进行原子级微观辅助设计的强有力工具．最后，探讨了CAST的特点：它抓住了简单性与复杂性这一对主要矛盾，从而触及并体现了其它有关矛盾，诸如局部与整体，宏观与微观，线性与非线性，决定性与随机性，数学模型与物理实质．

烧结温度对莫来石基多孔陶瓷材料尺寸及表面粗糙度的影响

烧结温度对莫来石基多孔陶瓷材料尺寸及表面粗糙度的影响华东冶金学院何宜柱哈尔滨工业大学张吉人１前言日本中川威雄等人［１，２］研制的莫来石基多孔陶瓷材料，主要用途是制造模具（型）。这种模具（型）可用于Ｚｎ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｍｇ等有色金属和合金的吸引成形及塑料...