热处理对SLM-316L不锈钢组织结构及钝化行为的影响机制

对SLM-316L不锈钢在900℃下进行不同时间的热处理,结合热处理后SLM-316L不锈钢的组织结构和腐蚀行为研究,揭示了SLM-316L不锈钢在900℃热处理过程中组织结构的演变规律以及其对钝化行为的作用机制.研究结果表明,900℃热处理时,在组织结构方面,SLM-316L不锈钢晶粒的基本形状和尺寸没有明显变化,但是随着保温时间延长,SLM-316L不锈钢中的位错和亚晶界逐渐消失,同时伴有MnS颗粒物沿晶界析出;在耐蚀性能方面,热处理对SLM-316L不锈钢的耐蚀性能产生重要影响,在含有NaCl的缓冲溶液中,SLM-316L不锈钢的点蚀电位随着保温时间延长逐渐降低,同时电化学阻抗逐渐减小;此外,在钝化膜性质方面,不同热处理时间试样上形成的钝化膜有明显差异,随着保温时间延长,SLM-316L不锈钢钝化膜的厚度逐渐减小,载流子的密度以及扩散系数变大.最后,通过构建不锈钢钝化膜能带结构和空间电荷层的理论模型,讨论了热处理对SLM-316L不锈钢钝化行为的影响机制.

高Cl^-环境对M152和17-4PH高强钢应力腐蚀开裂行为的影响

利用中性盐雾实验、慢应变速率拉伸实验研究M152和17-4PH高强钢在高Cl^-环境中的应力腐蚀行为和机理。结果表明:M152和17-4PH钢在高Cl^-环境中均有一定的应力腐蚀开裂(SCC)敏感性,且随着前期中性盐雾时间的延长,其伸长率逐渐降低,SCC敏感性逐渐升高;通过扫描电子显微镜对试样的断口和侧边裂纹进行观察比较发现,中性盐雾时间的延长会使M152和17-4PH高强钢的断裂机制由韧性断裂向脆性断裂转变。分析得出M152和17-4PH钢在高Cl^-环境中发生SCC是阳极溶解(AD)和氢脆(HE)的协同作用,Cl^-会加速AD过程。经过不同时间中性盐雾后17-4PH钢的SCC敏感性均比M152钢要高,HE作用也越明显。高Cl^-环境中,17-4PH高强钢相对M152钢更易发生SCC。

3D打印金属材料中孔隙率的影响因素和改善方法?

选区激光熔融技术是精细激光快速成形技术领域中最具发展潜力的金属3D打印技术之一,但在快速成形过程中的急速加热和快速凝固导致材料出现孔隙、裂纹等缺陷。本文介绍了对选区激光熔融技术制备金属材料孔隙率的影响因素,包括激光功率、扫描速率、环境气氛、纳米粉末复合掺杂等;讨论了降低孔隙率的后处理方法,如热处理、塑性变形等,旨在研究对3D打印金属材料孔隙率的影响规律,从而获得性能优良的打印材料。

304不锈钢在青岛污染海洋大气环境中的腐蚀寿命预测模型

为了建立304不锈钢在青岛污染海洋大气环境下的腐蚀预测模型,采用紫外+周浸的加速试验方法制定了一种模拟污染海洋大气的环境加速腐蚀试验谱,并将304不锈钢在该模拟环境下进行了加速腐蚀试验。利用失重法、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、腐蚀电化学等方法分析了304不锈钢在室内模拟海洋大气环境加速谱下的腐蚀行为,利用灰色关联度法研究了其与青岛海洋大气环境下室外暴露试验的相关性,并建立了304不锈钢在青岛海洋大气环境下的腐蚀寿命预测模型。结果表明:在该模拟加速谱中,304不锈钢的腐蚀失重速率符合金属在自然环境下腐蚀的幂函数规律,腐蚀产物主要为Fe2O3、Fe3O4以及FeOOH。室内加速腐蚀试验与户外暴露试验符合腐蚀产物与动力学相关性原则,其灰色关联度大于0.6。建立了304不锈钢在污染海洋大气环境下的腐蚀寿命预测模型:T304=62.47016t0.443669(T304为304不锈钢的加速腐蚀试验时间,单位为h;t为户外暴露时间,单位为a)。

Mg和RE对电弧喷涂Zn-Al合金涂层耐腐蚀性能的影响

为了探究在ZnAl合金涂层中加入Mg、RE元素后对其耐腐蚀性能的影响,采用中性盐雾试验对电弧喷涂ZnAl合金涂层和ZnAlMgRE多元合金涂层进行了耐腐蚀性能研究,通过SEM/EDS和XRD对涂层腐蚀前后的结构和组成进行了分析,采用交流阻抗研究了腐蚀电化学机制。结果表明:Zn Al涂层和Zn Al MgRE涂层孔隙率分别为4.2%和3.6%,后者的孔隙率更低;经不同周期中性盐雾试验后,Zn Al MgRE涂层表面生成难溶的Mg、Al尖晶石型产物,电化学阻抗谱表明其具有更好的耐盐雾腐蚀性能。ZnAl合金中Mg的加入与Al共同使涂层在盐雾试验中形成难溶于水的腐蚀产物,通过阻碍Zn腐蚀产物的流失,最终形成致密的腐蚀产物层,提升自封闭效果;RE元素的加入细化了涂层组织,并使其更加致密。二者共同促使涂层及腐蚀产物层对腐蚀介质向基体中的渗透形成阻碍作用,进而达到更好的耐腐蚀效果。

热带雨林环境中典型霉菌对PCB-HASL腐蚀行为的影响

目的探究热带雨林环境中典型霉菌作用下PCB-HASL的腐蚀机制。方法将PCB-HASL试样灭菌后放入机箱,置于西双版纳户外进行2年的暴露试验,经不同周期取回,分析观察试样表面腐蚀情况。将筛选出的典型霉菌孢子液喷洒在无菌试样上,置于湿热环境中,通过激光共聚焦显微镜(3D LSCM)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析试样表面形貌和成分,并观察霉菌的生长情况,使用电化学工作站及扫描开尔文探针(SKP)对PCB-HASL表面不同周期霉菌作用下的腐蚀电位进行分析。结果随着户外暴露周期的增加,PCB-HASL表面腐蚀面积逐渐增加,表面伏打电位先上升后下降。EDS能谱分析结果表明,腐蚀产物中主要含Sn 58.88%,O 30.93%,腐蚀产物主要为Sn的氧化物。木贼镰孢菌(Fusarium equiseti)和光轮层炭壳菌(Daldinia eschscholtzii)覆盖区域腐蚀程度严重,腐皮镰刀菌(Fusarium solani)菌丝生长旺盛,中期腐蚀电位明显降低,由-0.3 V降至-0.52 V。结论西双版纳热带雨林环境中对PCB-HASL腐蚀作用显著的典型霉菌为Fusarium equiseti、Daldinia eschscholtzii和Fusarium solani,在湿热环境下会造成PCB-HASL的腐蚀,其腐蚀机制主要为薄液膜下的电化学腐蚀。

不同打印角度SLM–Ti6Al4V组织结构及其在含氟离子溶液中的腐蚀行为

采用金相显微镜、扫描电子显微镜、电化学实验和浸泡实验研究了打印角度30°、45°和60°的SLM-Ti6Al4V试样的组织结构及其在NaF溶液中的腐蚀行为.结果表明,三种试样的组织结构都是原β晶粒内部交叉分布针状α’相;打印角度45°试样中针状α'相尺寸与微观结构晶格畸变程度最小.电化学测试结构表明,三种试样在NaF溶液中的腐蚀行为特征都是随溶液浓度增加,由自发钝化逐渐转变为活性溶解,其临界氟离子浓度分别处于0.0005~0.00075、0.00075~0.001和0.0005~0.00075 mol·L^(−1).浸泡试验结果表明,当NaF浓度低于临界氟离子浓度的时候,试样表面基本保持完整,而高于临界值的时候试样表面发生活性溶解.此外,对比三种试样的耐腐蚀性能可以发现,打印角度为45°试样的耐腐蚀性能优于其他试样的性能.

云南省宁洱-正兴地区中轴构造带地质特征及构造变形序列浅析

为了研究兰坪盆地与思茅盆地之间隆起的南北向至北北西向构造带即“中轴构造带”的地质特征及构造变形序列特征,在1∶5万勐烈、上把边等5幅区域地质调查中,通过地质填图工作及综合研究对比等工作,对调查区内中轴构造带的表现形式、物质组成、地质特征及其与成矿的联系作了系统研究,认识到中轴构造带主要由德化断裂带、宁洱断裂带及磨黑断裂等组成。该构造带具有延伸稳定、切割深及多期活动等特征,其中德化断裂带和宁洱断裂表现为背冲式逆冲断层,磨黑断裂则是为正断层组合形成拗陷盆地,控制了古新世勐野井组的沉积,同时中轴构造带也是调查区内内生中低温热液型金属矿产的控矿和导矿构造。

热带雨林环境中霉菌对PCB-Cu腐蚀行为的影响

目的研究PCB-Cu在热带雨林环境下的霉菌腐蚀行为。方法利用平板培养法筛选出PCB表面出现频率较高的两株真菌Fusarium solani和Daldinia eschscholtzii。利用干重法研究Cu^2+对其生理活性的影响,利用扫描电子显电镜观测PCB-Cu表面的生物成膜情况,并利用动电位极化曲线研究其腐蚀电化学行为。结果两株真菌在6天时,均能在PCB-Cu表面形成生物膜,且在菌丝密集处,出现腐蚀产物的堆积。同时,薄液膜内Cu^2+浓度的升高能抑制菌体的繁殖。相比于无菌组,两株菌株均能够在前期抑制PCB-Cu自腐蚀电位Ecorr的升高,在后期抑制PCB-Cu自腐蚀电位Ecorr的降低。结论霉菌孢子接种到PCB-Cu表面后,由于初期PCB-Cu表面薄液膜中的Cu^2+含量较少,对菌体的抑制作用较低,因此菌体活性较好,其分泌物抑制了PCB-Cu表面氧化膜的生成,从而在初期促进了PCB-Cu的腐蚀。但随着腐蚀反应的进行,PCB-Cu表面薄液膜中Cu^2+浓度逐渐升高,菌体的活性受到抑制,因此腐蚀性分泌物含量下降,而此时附着在PCB-Cu表面的生物膜对基体起到了保护作用,从而开始抑制腐蚀。

14Cr17Ni2不锈钢过滤阀门失效分析

为研究14Cr17Ni2不锈钢过滤阀门在海洋大气环境下工作18个月后的断裂失效原因,对断裂阀门进行断口形貌、金相组织和化学成分等检测分析。结果表明:阀门开裂位置为壳体与滤芯重合部位,即承受气体压强最大部位,点蚀源和裂纹源起源于内螺纹根部,向阀门壳体内表面向外表面扩展;金相组织显示过滤阀门基体材料为铁素体+马氏体双相组织,测得铁素体组织的体积分数为15%~25%,成分分析显示基体中的铬含量大于20%,未检测出镍元素存在;扫描电镜下观察到阀体断口面平齐,晶粒之间遍布裂纹,呈现沿晶脆性断裂的特征。过滤阀体基体组织中Cr,Ni含量存在较大偏差,且铁素体的含量大于10%,降低了材料的塑韧性,这是材料发生失效的内在因素;由于海洋大气中Cl-的加速作用,点蚀在材料回火析出的富碳、铬第二相夹杂处形核,并在应力集中的区域产生裂纹,在交变应力的作用下,裂纹进一步扩展,最终使材料发生脆性断裂。

云南云县漫湾蛇绿混杂岩岩石特征及地质意义

通过云南云县地区1∶5万漫湾镇幅区域地质调查,从前人划分的上二叠统邦沙组(P_(3)b)分布区分解出来的一套中深变质岩系,为一套洋底玄武岩与洋内弧泥岩-碎屑岩的沉积组合,并称其为漫湾蛇绿混杂岩。该混杂岩中的火山岩,总体表现出洋中脊-准洋中脊拉斑玄武岩特点,在已变质的火山岩(角闪变粒岩)中获单颗粒锆石U-Pb谐和年龄值为295.6±0.92 Ma,表明漫湾蛇绿混杂岩形成于晚古生代。应为澜沧江洋盆闭合后的残留物,证实了澜沧江洋的存在。

集装箱钢板在湿热海洋大气环境中的腐蚀行为

研究了集装箱钢板在西沙海洋大气环境中暴露不同阶段的腐蚀行为。采用SEM(EDS)、XRD研究了锈层形貌及成分,采用极化曲线研究了暴露不同阶段的腐蚀电化学行为。通过腐蚀深度测试,建立了腐蚀速率与暴露时间的幂指数关系,结合腐蚀形貌和产物分析,主要的锈蚀产物为γ-FeOOH、β-FeOOH。Cr和Cu合金元素也参与了锈层的形成,有助于提高锈层的致密性。电化学测试结果表明,耐候钢暴露不同阶段的腐蚀电流,3个月时值最低,6个月随后暴露时间增加,锈层不断增厚,起到对Cl^-的阻碍作用,降低腐蚀速率;之后随着暴露时间的增加,锈层出现脱落,腐蚀速率随之增加。

Corrosion Products and Formation Mechanism During Initial Stage of Atmospheric Corrosion of Carbon Steel

The formation and development of corrosion products on carbon steel surface during the initial stage of atmospheric corrosion in a laboratory simulated environment have been studied by scanning electron microscopy （SEM） and Raman spectroscopy. The results showed that two different shapes of corrosion products, that is, ring and chain, were formed in the initial stage of corrosion. MnS clusters were found in the nuclei of corrosion products at the active local corrosion sites. The ring-shaped products were composed of lepidocrocite （γ-FeOOH） and maghemite （γ-Fe2O2 ） transformed from lepidocrocite. The chain-type products were goethite （α-FeOOH）. A formation mechanism of the corrosion products is proposed.