材料科学数据库的研究现状及其发展趋势

材料科学数据库随着材料科学、信息工程的发展以及计算机技术的进步得到了迅速发展,并在科学研究和工程技术的诸多领域逐渐取得了广泛应用,正处于日益重要的地位。综述了材料科学数据库在国内外的发展情况和研究现状,讨论与分析了目前数据库发展过程中存在的问题,展望了材料科学数据库的发展趋势。

高性能镍基耐腐蚀合金的开发进展

简要介绍了国内外镍基耐蚀合金的开发概况。综述了合金系列、成分及其性能特点。最后指出了镍基耐蚀合金的发展动向,强调性价比、细化合金性能分别代表了当前的两大发展方向。

高氮奥氏体不锈钢的研究进展

高氮奥氏体不锈钢由于具有强度高、韧性好、无磁、耐腐蚀性能佳及晶间腐蚀敏感性低等诸多独特优点而得到越来越广泛的应用,但基础理论和制造技术方面的研究仍相对落后。文中分析了高氮奥氏体不锈钢的研发历程和冶金理论现状,综述了高氮奥氏体不锈钢的钢种、成分、制造工艺和力学性能,以及该钢的发展与展望。

吸波涂层界面结合机理(Ⅰ):涂层力学性能影响因素分析

基于一般涂层的界面结合机理及其应力模型,分析了不同方向应力对涂层剥落的影响,指出了吸波涂层与基体的界面结合机理是分子键结合和机械结合的综合,其剥落主要是由剥离应力和剪应力引起的;此外,还重点分析了吸收剂、粘结剂和偶联剂对吸波涂层力学性能的影响,指出了改善吸波涂层结合界面的可能途径。

酸性油气田用高性能不锈钢的选材与应用

分析了酸性油气田选材标准及体系,重点综述了酸性油气工业用高性能不锈钢的选材特点、评价方法标准和用材现状,还对常用材料性价比进行了简单分析。

基于BP神经网络的镁合金晶粒尺寸及流变应力模型

通过等温压缩试验研究了热变形条件对AZ61B镁合金再结晶晶粒尺寸及其流变应力的影响,并采用人工神经网络方法分别建立了动态再结晶晶粒尺寸及流变应力的模型。利用反向传播算法对网络进行试探性训练研究,得到了最佳参数。结果表明,所建立的网络模型具有优良的性能,能精确预测AZ61B合金热变形条件下的再结晶晶粒尺寸及流变应力。

基于人工神经网络的NiZn铁氧体结构不敏感性能的预测模型

为了系统研究配方对铁氧体电磁性能的影响,制备了一系列Mn2+、Ge4+和Si4+替代的NiZn铁氧体材料,建立了铁氧体配方与结构不敏感性能之间的人工神经网络预测模型。利用所建立的模型研究了ZnO对NiZn铁氧体3个结构不敏感性能居里温度、磁饱和强度及介电常数的影响规律,以及多个组分的交互作用。结果表明:模型的预测结果与实验结果吻合良好,二者的相对误差较小。ZnO含量的增加会导致铁氧体居里温度下降,但会提高饱和磁化强度和介电常数。NiO和ZnO的交互作用对铁氧体的结构不敏感性能影响明显。利用模型得到的铁氧体性能-成分等值线图对寻找最佳配方有较高参考价值。

硼微合金化镍基合金的晶界偏聚析出行为

针对20多年来镍基合金中硼微合金化的研究,介绍了微量硼在其晶界上的偏聚析出机制,重点综述并讨论了微量硼在晶界上的偏聚析出行为。

高性能镍基耐腐蚀合金商业化开发进展

镍基合金不仅作为高温合金在诸多行业得到了广泛应用，作为耐蚀合金，在航空航天、核工程、能源动力、交通运输、石油天然气、化学化工、海洋装备和冶金工业等领域也起到了至关重要的作用，因此，镍基合金的开发在各国都深受重视。

海水环境中不锈钢腐蚀疲劳裂纹研究进展

在全世界范围内,化石能源和燃气资源的开采证逐渐转向深井、深海。深海环境复杂,而且相关装备、器具在海水中的服役行为也知之甚少,这都对海洋探索带来了一定的困难。海水中富含Cl-,导致金属材料在海水中容易产生局部腐蚀,其中腐蚀疲劳的潜在的危害性最大。在海洋开发工程中,很多场合对材料的性能要求比较苛刻,碳钢、合金钢和普通不锈钢无法满足其使用要求,要借助其他防护手段才能满足实际所需,于是大大增加了使用成本,维护起来也相当麻烦,井下应用受到极大的限制甚至根本无法使用。高合金不锈钢及耐蚀合金(Corrosion Resistance Alloy,CRA)由于具有优异的综合性能特别是较高的抗环境敏感开裂能力,在酸性油气、海洋、高温高压(high-temperature high-pressure,HTHP)等领域仍应用的性价比很高。本文从腐蚀疲劳影响因素的角度重点分析不锈钢腐蚀疲劳断裂的研究现状。主要集中讨论了腐蚀介质、载荷、温度、合金成分、微观结构以及加工方法对疲劳腐蚀的影响,并得到一些规律和结论。

脉冲电沉积机理、动力学分析及其验证

系统地论述了脉冲电沉积的机理及其动力学原理。根据脉冲电沉积的特点,将导通时间Ton分为形核沉积(+Ton/2)过程与晶粒长大(-Ton/2)过程,并进行了动力学分析。分析并经试验证明:Ton/Toff必须在一定的范围内协调成比例,脉冲导通时间Ton太大,容易造成浓差极化,导致晶粒的长大;脉冲关断时间Toff太大,造成非沉积时间过长,降低沉积效率;Ton和Toff越小,越有利于沉积层晶粒的细化,为一种新型的材料制造方法———脉冲电沉积提供了理论指导。

铁镍基合金925在含硫、H_2S和CO_2盐溶液中的腐蚀行为

在150℃含硫、H_2S和CO_2的盐溶液中,对铁镍基合金925分别进行了均匀腐蚀和四点弯梁应力腐蚀试验,分析了腐蚀后的形貌和腐蚀产物组成,研究了腐蚀反应机理。结果表明:均匀腐蚀试验360h后,铁镍基合金925表面有明显的局部腐蚀现象,计算所得的均匀腐蚀速率约0.37mm·a^(-1),腐蚀产物主要由铁、镍和硫组成,单质硫的加入是合金发生局部腐蚀的主要原因;应力腐蚀试验1 080h后,该合金没有出现应力腐蚀开裂,腐蚀产物含有大量氧元素,说明有较多的H_2O或OH^-参与了腐蚀反应。

高性能大功率NiZn软磁铁氧体材料研究

采用传统陶瓷工艺制备大功率NiZn铁氧体材料,分析了ZnO含量、离子替代和掺杂对材料电磁特性的影响。结果表明,适当的ZnO含量和离子替代可以使材料具有高起始磁导率(μi)、高饱和磁感应强度(Bs)、高居里温度(TC)、高电阻率(ρ)和低损耗因数(tanδ/μi),同时适量掺杂可以提高材料起始磁导率(μi)、降低材料功耗(Pcv)和保持材料高密度(D),从而制得高性能大功率NiZn软磁铁氧体材料。

不同固溶温度对718合金组织及力学性能的影响

研究了不同固溶温度和保温时间对718合金晶粒度以及力学性能的影响。结果表明:随着固溶温度的提高和保温时间的延长,合金的晶粒度减小;在低于1000℃固溶时,未溶解的δ相使晶粒长大缓慢;高于1050℃固溶时,合金晶粒度随温度的升高迅速增大。随固溶温度的升高,合金室温强度和硬度降低,而塑性和韧性均升高。

一种含氮Cr-Ni型奥氏体不锈钢的工艺设计与热处理研究

含氮奥氏体不锈钢是资源节约型不锈钢的典型代表。本文依据含H2S油气环境对不锈钢耐蚀及力学性能的要求,对一种Cr-Ni型奥氏体不锈钢的成分、冶金工艺进行了设计,并对该不锈钢的铸态、锻态、固溶态组织及力学性能进行了研究。结果表明：该不锈钢铸态为单一奥氏体的枝晶组织,沿晶界析出大量富Cr Mo的滓相;经1150℃锻造后,钢中滓相消失,获得细化的孪晶组织,并具有优良的综合力学性能。经900～1000℃固溶处理,沿晶界有大量Cr N、Cr N2氮化物析出,并随升温沿垂直于锻造方向呈带状偏聚;在1050～1100℃沿孪晶组织发生再结晶,基体中晶粒长大,强度下降,塑韧性增加。

真空感应炉冶炼含氮316L不锈钢的控氮工艺研究

通过试验研究了氮分压与316L不锈钢中氮溶解度的关系,研究表明钢中氮的溶解度随着氮分压的增大而增大.500 kg真空感应炉内冶炼含氮316L奥氏体不锈钢（N：0.1％～0.2％）,在充氮至（0.2～0.8）＆#215;105 Pa时加入FeCrN（Cr：60％,N：6％）.结果表明,在氮气保护环境中加入FeCrN,在充氮至（0.2～0.3）＆#215;l05 Pa时氮的收得率为65％～80％;在充氮至（0.5～0.6）＆#215;105 Pa时氮的收得率为80％～90％;进一步提升炉内氮气压力至0.8＆#215;105Pa,控制合适的钢液温度,氮的收得率可达100％.

一种新型国产高性能耐蚀合金在湿H_2S环境中的应力腐蚀性能

针对西南酸性油气田腐蚀环境,采用高温高压腐蚀试验、应力腐蚀试验和电化学测试等方法,对商业牌号3YC61新型耐蚀合金在各种酸性环境下的腐蚀性能进行了研究。结果表明该合金在试验条件下均具有很好的耐均匀腐蚀与耐应力腐蚀性能,平均腐蚀速率优于标准要求,满足酸性油气井对金属材料的使用要求。

核电工程用高温合金丝材的研制

研究了核电工程用GH4169丝材的冷拉变形量、固溶温度及时效热处理制度对GH4169合金冷拉丝材的晶粒度和力学性能的影响。研究结果表明,随着固溶温度的提高,合金晶粒会长大,同时合金硬度呈现降低趋势;由于加工硬化效应的影响,随着冷拉变形度的增加,合金强度随之提高,且冷拉变形度大于25%时,加工硬化对抗拉强度的贡献有明显增加的趋势。

Ni_(52)Mn_(24.5)Ga_(23.5)单晶的磁感生应变及孪晶界移动的能量损耗

测量了不同温度下Ni52Mn24.5Ga23.5单晶的磁感生应变。温度在280 K(略低于马氏体相变完成温度)时,测量得到的磁感生应变量高达-1.2%;随着温度的降低,磁感生应变量会迅速减小;在250 K的温度下,磁感生应变量仅为-0.37%,结果说明:铁磁形状记忆合金NiMn-Ga材料的磁感生应变具有明显的温度依赖性。此外,根据热力学理论,计算了在不同温度下,1个循环(升、降磁场)磁感生应变过程中孪晶界移动的能量损耗,结果表明:同种样品、不同温度下的磁感生应变量可定性地反映一个循环过程中孪晶界移动的能量损耗的大小。

925合金在饱和H_2S盐水中的腐蚀电化学特征

利用塔菲尔(Tafel)极化曲线测试方法和电化学阻抗(EIS)测试方法,研究了镍基合金925在饱和H2S盐水环境下腐蚀过程不同时段的电化学行为。结果表明:在饱和H2S盐水作用下,试验开始至第9 d时腐蚀电位一直在降低,最低-418 m V,随后腐蚀电位逐渐升高,第17 d时腐蚀电位达-301 m V,而腐蚀电流在第5 d之前降低至1.2μA,第9 d升高至2.57μA,之后一直降低1.55μA。电化学阻抗谱显示高频区的容抗弧越来越小,扩散特征增强,可能是形成的腐蚀钝化膜不够致密。综合分析认为试验进行5 d后原有的氧化膜破坏,开始形成新的保护膜,9 d后合金钝化效果明显,合金耐腐蚀性增强。