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。

NiTi/6061铝合金异种材料电磁脉冲焊工艺研究

NiTi形状记忆合金具有优良的形状记忆效应、超弹性、生物相容性、抗阻尼性能、抗腐蚀性能及综合力学性能,为了扩展其在智能开发中的应用,NiTi合金与其他综合性能良好的结构材料的连接备受关注。采用电磁脉冲焊连接NiTi/6061铝合金,利用光学显微镜(OM)以及扫描电镜(SEM)分析了不同热处理状态(T6态和完全退火态)和放电能量对母材及焊接接头微观组织的影响,利用DSC分析不同放电能量下NiTi合金的形状记忆效应。结果表明,完全退火处理有利于6061铝合金与NiTi的连接,电磁脉冲焊界面区厚度小于5μm,对NiTi合金的形状记忆效应影响较小。

激光表面处理对316L奥氏体不锈钢耐腐蚀性能的影响

目的研究退火态和变形态不锈钢基体在激光加工时组织结构和耐腐蚀性能的差异,掌握激光功率对材料表面耐腐蚀性能的影响规律。方法利用Nd:YAG激光处理,对不同热处理状态的316L奥氏体不锈钢进行了一系列激光表面熔凝处理。运用电子通道衬度成像(ECC)对激光表面处理前后的组织结构进行了详细地表征和分析,采用Gamry600电化学工作站对改性表面进行极化曲线、交流阻抗图谱检测,从而研究激光处理对材料表面耐腐蚀性的影响。结果退火态和变形态的316L奥氏体不锈钢经过激光处理后,在3.5%NaCl溶液中测试的动电位极化曲线和阻抗图谱趋势相近。拟合数据显示,退火态基体经激光处理后,腐蚀电位为-0.438 V(SCE),略高于初始样品(-0.556 V),且腐蚀电流比初始样品小,表明激光处理能够降低材料表面的腐蚀速度。不同之处在于,变形态基体的表面改性区界面过渡均匀,无突变组织,呈现更加良好的结合性。随着激光功率的增大,功率400W处理样品的熔抗弧半径最大,但自腐蚀电流和电位与200 W和300 W处理样品在同一数量级波动。结论 316L奥氏体不锈钢经过激光表面处理后,耐腐蚀性能得到一定程度的改善,而激光功率对表面耐腐蚀性无明显关联性影响。

铠装热电偶电缆在弯曲加工过程中的断裂原因

对一支保护管为GH3128高温合金的铠装热电偶电缆的断裂原因进行分析,并提出工艺改进措施。结果表明:保护管内壁存在凹坑,并有氧化镁嵌入,使内壁在拉拔过程中受到较大应力,增加了裂纹源萌生的概率;铠装电缆保护管内、外壁受到较大应力,使其材料发生成分偏析,材料显微组织极不均匀,最终导致铠装电缆在弯曲加工过程中断裂。

弥散强化对PtRh10高温力学性能及微观形貌的影响

通过对弥散强化的铂铑10合金(4GC1-QPR10)和普通铂铑10合金(4GC1-PR10)进行1400℃高温拉伸试验和蠕变断裂寿命试验,并用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)观察和分析断口附近的表面形貌、金相以及断口的微观组织结构,对比性地研究了二者在高温环境下的力学性能及微观组织变化,结果表明,在1400℃的高温拉伸和蠕变断裂寿命试验中,4GC1-QPR10的抗拉强度和屈服强度均明显高于4GC1-PR10,并保持相对高的延伸率,且在恒定载荷下,蠕变断裂寿命提升明显;4GC1-PR10晶粒严重长大,而4GC1-QPR10断口附近的晶粒仍然保持着纤维状组织,晶粒未明显长大;4GC1-QPR10和4GC1-PR10断口均为韧窝状,但4GC1-PR10断口处韧窝尺寸大小不均匀,而4GC1-QPR10断口处韧窝细小、密集,并在韧窝中或是韧窝周围均匀地分布着第二相颗粒。

金丝在镀银铜支架上的键合性能研究

键合金丝是电子封装过程中的关键材料,其键合可靠性对电子元器件的性能稳定性与寿命具有重要的影响。使用自制的Au丝将2835 LED芯片与镀Ag支架键合,并采用破坏性键合强度测试和加速寿命试验,测试并研究了Au丝的键合强度及Au-Ag键合界面的可靠性,通过扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)等手段,对比分析了高温及电流加载对Au丝及Au-Ag键合界面组织演变及元素扩散行为的影响。研究结果表明,高温偏压寿命试验(TBOL)后,Au与Ag的相互扩散加剧,Au-Ag键合点残金面积增大,Au焊点中Ag含量从0.195%提高至1.584%(质量分数),使焊点固溶强化效应增强,焊点平均推力值增大约10%,进一步提高了焊点的键合可靠性。

时效处理对TBe2微细游丝材料组织及性能的影响

制备了厚度为0.01 mm,宽厚比为22.5细晶超薄微细TBe2游丝材料,对其进行320℃真空时效处理,保温时间分别为1、2、4、8和16 h,通过透射电镜、X射线衍射仪对材料的组织和时效析出情况进行了分析,对材料的强度和电导率进行了测试,并用电子探针对拉伸试样的断口进行了分析。结果表明:厚度减薄对细晶TBe2的强度没有明显影响,但会使力学性能对时效时间较敏感。经典时效工艺320℃×2 h可明显提高TBe2游丝材料的强度及电导率,分别可达1585 MPa及32%IACS。冷轧态游丝材料的拉伸断口呈准解理断裂机制,经典时效处理后材料的断口呈韧窝断裂,且两者都为脆性断裂。

焦炉用铠装热电偶失效原因分析

国内某钢铁厂焦炉测温用铠装热电偶,安装后使用5天便发生了失效故障,无法显示温度读数。为探究其热电偶失效原因,对其铠装热电偶先后进行了低倍下的宏观形貌观察、扫描断口分析、显微组织分析和电子探针成分分析等。结果表明:该热电偶失效的原因是镍铬端发生了择优氧化。改进措施及建议:使用时合理选择适合型号的热电偶,排除K型热电偶在加工时表面的氧化皮以及还原性介质的介入和采用较小的长径比。

大功率风力发电机齿轮失效分析

国内某厂生产的大功率风力发电机,其增速齿轮箱中的高速中间轴运行大约1 000 h后发生断裂失效。为探究断裂失效的原因,对断裂齿轮先后进行宏观形貌观察、电子探针形貌分析、金相组织分析、硬度检验、烧伤检验等分析。宏观检测下齿面破损较严重,在某些齿根附近轮齿几乎全部剥落;微观下观察,齿面在破损后仍旧长时间运行,无明显断口特征,但能确定为疲劳开裂,破损区域金相组织显示齿面存在明显异常区域,结合硬度检验与金相检验,发现该区域存在明显异常,硬度值明显低于设计值,显微组织与正常区域存在明显差异,而烧伤检验下显示齿面上存在明显的烧伤带。最终结果表明:齿轮断裂是由于在磨齿过程中发生齿面烧伤,导致齿面抗接触疲劳强度降低,从而发生疲劳断裂。

三联工艺对Ni-Cr精密电阻合金纯净度的影响

采用真空感应熔炼(VIM)+电渣重熔(ESR)+真空自耗重熔(VAR)三联工艺试制Ni-Cr精密合金,并与VIM+ESR双联工艺生产的产品进行对比,分析了合金纯净度的变化。结果表明,三联工艺试制产品中有害元素和非金属夹杂物含量等均降低了50%以上,试制合金具有更好的加工性能,满足了Ni-Cr精密电阻合金箔材的加工要求。

Ni-Mn-Sn-Co多孔纤维合金的制备及磁性能探讨

Ni-Mn-Sn哈斯勒合金作为具有开发潜能的磁制冷材料被广泛研究,而纤维或泡沫态Ni-Mn-Sn合金可提高磁制冷材料的制冷效率。试验选用铁磁性元素Co取代Ni-Mn-Sn合金中的少量Ni,提高合金的磁化强度,采用熔体抽拉法制备Ni-Mn-Sn-Co多晶纤维,采用腐蚀法制备Ni-Mn-Sn-Co多孔纤维。利用扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)和综合物性测量系统(PPMS)中的振动样品磁强计(VSM)对Ni-Mn-Sn-Co纤维形貌及性能进行了表征。结果表明,相比于淬火态纤维,Ni-Mn-Sn-Co多孔纤维的滞后损失明显降低,相变温度随磁场的偏移量略有增加,有利于磁制冷效率的提高。

6Cr15Mo4VN轴承钢的显微组织和性能

结合Jmatpro软件计算和大量的试制工作,设计开发了新型耐高温不锈轴承钢6Cr15Mo4VN。用差热分析仪、光学显微镜、电子探针等手段对其显微组织和性能进行了分析研究。实验结果表明,淬-回火处理后显微组织为回火马氏体+一次碳化物+二次碳化物+少量残余奥氏体,一次碳化物呈带状沿纵向分布,尺寸较细小,二次碳化物较均匀地分布在马氏体基体上;退火处理后可获得较低硬度,淬-回火处理后可获得较高硬度,是较理想的轴承用材;在体积分数为40%的硝酸溶液中,几乎不发生腐蚀现象;在体积分数为10%的盐酸溶液中,耐腐蚀性能优于9Cr18Mo和7Cr14MoN。

工业纯碱生产线降膜管损坏失效分析

国内某工业纯碱生产厂降膜管在使用半年后发现漏液现象,无法正常搜集工业纯碱。为探究其降膜管失效原因,先后通过体视显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、金相显微镜(OM)和电子探针(EPMA)对失效件进行了低倍宏观形貌、表面形貌、金相组织及成分分析等。结果表明:该降膜管失效的原因是外壁焊接区因污染元素S的存在发生了应力型腐蚀开裂,导致降膜管焊接区部分产生贯通性裂纹,最终碱液渗漏。