国际标准化组织“金属和合金的腐蚀”技术委员会（ISO／TC 156）工作概况

系统介绍了国际标准化组织“金属和合金的腐蚀”技术委员会的工作概况，包括机构构成以及主要开展的国际标准化工作，并提出了下一步工作的目标。

金属和合金的腐蚀标准现状与探索

对金属和合金腐蚀领域的国内外标准现状进行了分析，提出了我国在该领域的体系发展规划。同时，在下一步工作重点中指出应充分利用承担国际秘书处的优势，实现国内国外工作的结合，发挥技术优势，完善标准体系，为产品和技术走出去提供保障。

“金属和合金的腐蚀”国际标准化工作研究

通过对ISO／TCl56＂金属和合金的腐蚀”秘书处工作进行介绍，以及对该领域国际标准化工作的分析，结合国内发展现状，提出了秘书处下一步工作建议及我国实质性参与腐蚀领域国际标准化工作的方案。

ISO 10270:2022 金属和合金的腐蚀核动力反应堆用锆合金的水腐蚀试验

该文件规定:(1)确定质量增重;(2)锆及其合金产品在360℃的水中或400℃以上的蒸汽中进行腐蚀试验时的表面检验;(3)在103 MPa蒸汽中试验的性能。该文件适用于锻造产品、铸件、粉末冶金产品和焊接金属。该方法已广泛应用于新合金的开发、热处理工艺和焊接技术的评估。该方法适用于在产品验收试验规定的范围内整体使用,而不仅仅是评估产品性能的一种手段。

金属材料在现代工业产品设计中的创新应用——评《材料现代设计理论与方法》

随着现代化科技文化的进步发展,传统的材料应用方式逐渐丧失了在工业产品设计中的地位,社会对于现代化工业产品设计中材料的应用提出了创新的要求。金属材料是工业产品中使用较多的材料,分为金属和合金,具有导电性、导热性、硬度大、强度大、密度高、熔点高、金属光泽良好等特点。其中,合金相对于金属,具有耐腐蚀性更好、硬度和强度更大、熔点低等特性。金属材料的特性使得它可以给产品设计者提供很多创造条件,很好地体现工业产品的效果,因此在工业产品设计中应用十分广泛。随着科技和生活水平的不断提高,人们对工业产品的审美需求也相应提高,如何利用金属材料制造更加富有质感和色彩、并满足人们精神享受的工业产品,是工业产品设计者积极探索的问题。由曹茂盛等编著的《材料现代设计理论与方法》于2017年由哈尔滨工业大学出版社出版,该书主要介绍了材料现代设计原理、方法、计算技术和应用,对研究金属材料在现代化工业产品设计中的创新应用有较强的参考价值。

真空感应熔炼时镍及其合金的脱氧

在最初始的炉料中总是含有一定数量的氧。在空气中将炉料加入到加热至高温的周期式真空感应炉的坩埚中时,它们会发生氧化。由于炉子熔炼空间中气氛泄漏,在真空中熔炼时金属可能发生某种氧化。因此在添加化学性质活泼的合金化元素之前或者在将液态金属浇铸入锭模中之前对熔体进行脱氧是真空感应熔炼金属和合金时最重要的工艺操作程序之一。

磁性材料磁有序的分子场来源

对于磁性材料磁有序能的来源,即外斯分子场来源,本文提出一个模型:在磁性金属和合金中的相邻离子实之间,以及磁性氧化物的相邻阴阳离子间,其外层轨道上高速运动的电子分别有一定概率形成三种不同的状态.1)具有一定寿命的自旋相反的电子对,称为外斯电子对(WEP);2)距离很近且自旋方向相同的电子,容易发生互相交换,交换前后电子的自旋方向保持不变;3)当一个离子外层轨道有2个电子,其相邻的离子外层轨道只有1个电子时,前者多出的电子可以跃迁到后者的轨道上,并且保持自旋方向不变.我们认为,WEP两个电子间的静磁吸引能是分子场(即磁有序能)的主要来源.进而,推导出WEP的能量表达式、两电子的平衡间距和最大间距,探讨了在几种钙钛矿结构锰氧化物中形成外斯电子对的概率,用以解释居里温度附近晶格常数随温度变化的特点.结果表明这个模型是合理的.

典型磁性材料价电子结构研究面临的机遇与挑战

目前在磁性材料磁有序现象研究中广泛使用的交换作用、超交换作用和双交换作用模型形成于1950年代及其以前,这些模型都涉及材料中的价电子状态,但那时还没有充分的价电子状态实验依据.1970年代以来,有关价电子结构实验结果的报道越来越多,这些实验结果表明传统的磁有序模型需要改进.首先,大量电子谱实验表明,在氧化物中除存在负二价氧离子之外,还存在负一价氧离子,并且负一价氧离子的含量可达30%或更多.这说明以所有氧离子都是负二价离子为基本假设的超交换和双交换作用模型需要改进.其次,一些实验证明,铁、钴、镍自由原子的一部分4s电子在形成铁磁性金属的过程中变成了3d电子,这为探讨金属磁性与电输运性质的关系提供了依据.此外,即使在现代的密度泛函计算中,仍不能给出磁性交换作用能的函数表达式,只能采取各种不同模型进行模拟计算,从而使磁性材料的模拟计算遇到严重困难.寻求一个磁有序能的函数表达式可能是解决这个困难的途径.这些研究表明磁性材料价电子结构研究面临着重大的机遇与挑战.本文首先介绍一些典型的实验例证,然后介绍了基于这些实验结果的一套典型磁性材料的磁有序新模型,随后介绍了基于新模型的磁性材料价电子结构与旧模型的主要区别,最后指出了未来研究工作面临的挑战.

ISO9223大气环境腐蚀性分级标准更新解读

国际标准化组织颁布了ISO 9223~9226标准，根据金属标准试件在环境中自然暴露试验获得的腐蚀速率及综合环境中大气污染物浓度和金属表面润湿时间对大气腐蚀性进行分类，具有广泛的适用性。但一些观测也表明ISO标准尚需进一步完善，为此国际标准化组织在2012年更新了此标准。围绕ISO 9223-2012与ISO 9223-1992的区别展开讨论，旨在对ISO 9223-2012标准的技术更新进行解读。主要技术更新有二：一是根据特定海洋/工业环境特点增加了大气腐蚀性分级；二是改进了推测性腐蚀分级方法，避免了由金属表面润湿时间计算不准确造成的大气腐蚀性分级偏差。

Effect of potassium on as-cast microstructure of a hypereutectic high chromium cast iron

The present work mainly evaluates the effect of potassium(K) on as-cast microstructure of a hypereutectic high chromium cast iron by means of a field emission scanning electron microscope(FESEM) and an X-ray diffractometer using CuKα radiation with a 2θ range of 30-130°.Results showed that,with the addition of K-containing modifier,the large lath-like and/or rod-like primary M7C3 carbides can be modified to the hexagonal prisms,and the eutectic carbides can also be refined.In addition,the carbides are distributed much more homogeneously in the matrix.The modification effect of K is due to its aggregation at the liquid-solid interface and the adsorption on the relatively fast growing planes during the solidification,which influence the growth rates of different crystal planes and lead to the modification of the carbides.

ISO 9224大气腐蚀性等级的指导值标准更新解读

围绕ISO 9224-2012与ISO 9224-1992的区别展开讨论,旨在对ISO 9224-2012标准的技术更新进行解读。主要技术更新有三:一是更新了金属在不同腐蚀等级的大气中的腐蚀速率的指导值;二是预测了金属在大气中的腐蚀速率,金属的腐蚀速率与暴露时间通常存在关系D=rcorrtb(当暴露时间小于20年时)或D=(t>20)rcorr[20b+b(20b-1)(t-20)](当暴露时间大于20年时);三是通过对ISO CORRAG大气暴露计划中大量数据的回归分析,得到了碳钢、锌、铜和铝的时间指数b;合金元素对钢的时间指数ba=0.596+∑biwi的影响可表示为;在海洋环境中,氯离子沉积速率Sd对时间指数增量Δb的影响为Δb=0.0845S0.26d。

警惕氢气爆燃事故的发生

警惕氢气爆燃事故的发生王汝祥（陕西省气象局技术装备处西安·７１００１６）氢气充入各种类型的气球内统称氢气球，目前已广泛被用于各类庆典、宣传和广告活动中。由于一些非专业人员缺乏对有关氢的性质知识的了解和操作不当，近来氢气球爆燃事故时有发生。因此，从事气...

“高温腐蚀与防护”专题序言

自20世纪中期以来,随着现代工业特别是航空、航天、能源、冶金等工业的迅猛发展,对材料的使用温度要求愈来愈高,使用环境愈来愈苛刻。在此条件下,几乎所有的金属和合金都会发生高温氧化和腐蚀,严重地阻碍了行业的发展。设计和发展防护涂层,预测材料及防护涂层在高温服役环境中的退化和寿命,是提高材料使用温度及对材料进行热防护的关键,其发展程度直接影响着现代众多工业行业发展的步伐。所以,特策划此期“高温腐蚀与防护”专题,以了解领域前沿,分享研究成果,启发科研思路,推动行业进步。

标准动态

腐蚀领域四项国家标准网络审定会顺利召开11月2日~3日,全国钢标准化技术委员会金属和合金的腐蚀分技术委员会(SAC/TC183/SC11)通过网络组织召开了《金属和合金的腐蚀表层海水暴露试验环境因素监测方法》等四项国家标准审定会。

罗纳稀土和镓分部市场部经理谈稀土市场

应法国罗纳·普朗克公司邀请,笔者随包头市稀土代表团访问了罗纳·普朗克公司在美国和法国的稀土工厂和科研机构。罗纳公司稀土和镓分部的市场部经理托锐(J.M.Tourre)先生介绍了世界稀土市场,尤其是有关金属和合金方面的市场情况。笔者稍加整理,罗列如下,仅供参考。

Cu-Sn-Pb过偏晶合金中异常Cu-Sn壳/Pb核宏观结构的形成

目前核/壳结构难混熔合金的壳是由低熔点相组成还是高熔点相组成,尚无确切答案。根据文献中Cu-Sn-Pb合金的计算相图,通过铸造法研究14Sn-73.1Cu-12.9Pb、14Sn-64.5Cu-21.5Pb、Cu-65Pb和Cu-75Pb合金的相分离过程。结果表明,14Sn-64.5Cu-21.5Pb合金具有富Cu-Sn相包裹富Pb相核/壳结构组织;这一结果与低熔点相(如Cu-75Pb合金)形成核的观点不一致,这种异常现象可以解释为:在铸造过程中,由于过冷度的影响,偏晶反应发生在液相分离反应前。这为通过控制凝固路径改变难混熔合金的结构提供了一种可能的方法。

俄罗斯研发增强钛合金抗菌作用新技术

俄罗斯研究者开发出一种能够使高级手术关键材料之一的钛合金产生抗菌作用的新技术。研究人员称,根据新方法加工的植入物将显著加快和促进创伤的恢复。骨骼受损后的力学性能和恢复能力会随着年龄的增长而显著下降,且这种损伤需要长期治疗。使用由未改性金属和合金制成的植入物可能导致并发症,之后或将需要进行二次外科手术。能够抑制细菌活性的材料有助于体内植入物手术更安全、更可靠,为此,研究出了Ti-Zr-Nb钛合金喷镀抗菌涂层的方法。

多主元合金的应力致固态非晶化

近十年来,多主元合金由于独特的结构及优异的性能引起了广泛的研究兴趣.随着对合金性能要求不断提升,在多主元合金中引入非晶相成为合金设计的一种新途径.由于应力加载能产生特定应变,从而显著地改变合金微观组织以及性能,因此应力加载成为了近年来获得非晶态结构和合金优化设计的一种简单有效的策略.这种固态非晶化的实现形式主要有球磨法、高压扭转、挤锻压、拉伸、冲击压缩等.通过实验观察和数值模拟,可以对非晶化的机制、实现非晶化的微观组织演化和非晶化对材料性能的影响进行进一步研究.本文对应力致非晶化这一研究方向的最新研究成果进行了总结和展望,可为进一步理解多主元合金中的非晶化转变,以及新型合金的设计及性能优化提供新的思路与方案.

{112}<111>孪生的形核和长大及终止的ω点阵机制

针对体心立方(bcc)结构金属及合金{112}<111>孪生的w点阵机制,利用点阵模型详解了bcc结构金属及合金{112}<111>孪晶形核、长大和终止全过程.模型揭示了孪晶可以通过ω→bcc转变过程形成孪晶核胚,再通过孪晶核胚生长或合并的方式长大,最终与特殊位向ω相作用受阻而停止.该机制说明了{112}<111>类型孪晶是一种相变孪晶.