桥梁缆索用高强度Zn-10%Al-RE合金镀层钢丝耐蚀性能研究与应用

对桥梁缆索用高强度纯锌镀层、Zn-5%Al-RE合金镀层和Zn-10%Al-RE合金镀层钢丝的镀层组织及耐蚀性能进行了对比研究。研究结果表明,Zn-10%Al-RE合金镀层由于Al含量的提高,镀层中Zn-Al共晶相的比例较Zn-5%Al-RE合金镀层更大,且具有更多耐腐蚀的富铝相,说明其具有更好的耐蚀性能。从电化学分析和中性盐雾试验结果来看,纯锌镀层的自腐蚀电流密度约为Zn-10%Al-RE合金镀层的3倍,不同时间下的中性盐雾腐蚀失重为纯锌镀层的3.9~5.7倍,说明其在同一腐蚀环境中的耐蚀性能至少能够达到纯锌镀层的3倍以上。

Zn-Al和Al-RE热喷涂涂层的耐蚀性研究

使用高速电弧喷涂技术在Q235钢表面制备了Zn-Al和Al-RE涂层。分别研究了Zn-Al和Al-RE两种涂层在铜加速醋酸盐雾实验中的耐蚀性能。通过扫描电子显微镜分析了Zn-Al和Al-RE涂层腐蚀前后的微观组织形貌,结果表明Zn-Al涂层的耐蚀性能优于Al-RE涂层。

热浸镀Zn-5%Al-RE合金层形成机理的研究进展

介绍了热浸镀Zn-5%Al-RE合金层形成机理的研究进展情况,并阐述了各种因素对热浸镀锌合金层形成的影响。

Zn-5%Al-RE镀层耐蚀性能的研究

试验了在高碳钢丝表面上热浸镀Zn 5 %Al RE合金层。通过湿热试验、晶间腐蚀试验、盐雾腐蚀试验 ,研究了该合金镀层的耐蚀性能 ,并与镀锌钢丝的耐蚀性能进行了对比。在水蒸汽中的晶间腐蚀试验表明 ,合金镀层还略逊于锌镀层 ,但是在采用模拟海水的湿热试验以及盐雾腐蚀试验中 ,合金热浸镀层的耐蚀性能明显优于普通锌镀层 ,阳极极化曲线表明 :合金层的致钝电流密度小 ,致钝电位较低 ,且稳定钝化区较宽 。

Zn-3%Al-RE合金机械镀层的电化学腐蚀行为研究

采用机械镀工艺,在Zn-3%Al镀层形层过程中添加0-5%的稀土盐,获得几种稀土含量不同的Zn-3%Al-RE合金镀层。利用电化学方法,以pH=5和pH=7的1 mol/L NaCl溶液,0.5 mol/L NaCl＋0.5mol/L Na2SO4溶液,0.5 mol/L Na2SO4溶液为6种腐蚀介质,测定几种镀层在每种腐蚀介质中的电化学参数。结果表明：几种镀层的耐电化学腐蚀性能随着腐蚀介质中Cl^-浓度的增大均有所降低;稀土加入量对镀层耐电化学腐蚀性能的影响不遵循线性关系,加入量为2%和5%时所得镀层的耐电化学腐蚀性能较好。

2.7 NaF·AlF_3-Al_2O_3-CaF_2-MgF_2-RE_2O_3(变量)-LiF(变量)和Al-RE合金熔体的密度

2.7NaF·AlF_3—Al_2 O_3(4wt%)—CaF_2(2wt%)—MgF_2(1.5wt%)—LiF(变量)—RE_1 O_3(变量)熔体的密度随 RE_2 O_3 浓度增加而增大,随 LiF 浓度和温度升高而下降。电解生产铝稀土合金时,液志铝和电解质之间的密度差,比生产普通铝时更显著,这对提高电流效率有利。

盐雾试验对Zn-15Al-Re涂层微观结构与性能的影响

选取Zn-15Al-Re作为喷涂材料,采用优化后的电弧喷涂工艺,在Q235钢试样表面制备涂层,用中性盐雾试验模拟油田采出液蒸发后的气体环境,探究涂层的耐腐蚀性能。运用SEM、EPMA等分析手段探究了涂层的微观结构变化和腐蚀机理,采用Image-Pro Plus软件分析了涂层的孔隙率。结果表明,盐雾腐蚀使涂层孔隙率变大,Zn-15Al-Re涂层中形成了致密的腐蚀产物,减缓了腐蚀速率,达到了保护基体的目的。

电弧喷涂Zn-Al-Re涂层的耐腐蚀性能

采用电弧喷涂方法在球墨铸铁上制备了Zn-Al-Re防腐蚀涂层,采用盐雾试验对涂层进行加速腐蚀,并用SEM,XRD和电化学等方法研究了Zn-Al-Re涂层的微观腐蚀行为和变化规律。结果表明,Zn-Al-Re涂层均匀,在腐蚀后形成较致密的腐蚀产物,能产生明显的封闭效果,耐腐蚀性能表现良好。

Zn-10% Al-RE镀层钢丝组织及耐蚀性

采用双镀法制备了Zn-10%Al-RE镀层钢丝。采用等离子体发射(ICP)光谱、SEM分析了合金镀液化学成分、镀层的化学成分以及组织结构,并与锌镀层进行了比较,结果表明,Zn-10%Al-RE镀层中总混合稀土含量远低于合金镀液中的稀土含量。采用电化学分析和中性盐雾试验法对两种镀层的耐蚀性进行比较,结果表明,Zn-10%Al-RE镀层钢丝的自腐蚀电流密度约为锌镀层的二十分之一,中性盐雾腐蚀失重约为锌镀层的三分之一,说明Zn-10%Al-RE镀层钢丝的耐蚀性远远优于锌镀层钢丝。

热浸镀Zn-5%Al-RE合金钢丝镀层的表面形貌

本文采用金相显微镜、扫描电镜和能谱仪等设备分析了在Ｚｎ５％ ＡｌＲＥ合金溶液中热浸镀中碳钢丝表面的组织形貌和成分。通过与钢丝电镀锌和热镀锌的组织形貌对比、分析，我们发现：镀层中具有良好的过渡层组织是提高耐蚀性的根本原因。

Al-RE中间合金对变形铝合金组织与性能的影响

以工业纯铝和混合稀土RE(Ce和La)为原料,制备出Al-8RE、Al-10RE和Al-15RE中间合金,并探讨了Al-RE中间合金对变形铝合金3102的细化机理。结果表明:Al-RE中间合金由α-Al、Al_(11)RE_(3)(Al_(11)Ce_(3)和Al_(11)La_(3))、Ce和La组成,不同稀土含量Al-RE中间合金微观组织形貌不同,Al-8RE、Al-10RE和Al-15RE中间合金组织分别为亚共晶组织、伪共晶组织和过共晶组织。随着稀土含量增加,Al-RE中间合金中Al_(11)RE_(3)相数量增多,尺寸增大。Al-RE中间合金对3102合金具有显著的细化效果,其中Al-10RE中间合金的细化效果最好。添加Al-RE中间合金可以提高产品性能,当添加10%RE时,性能提升最大。

铸造发动机用Mg-3.5Al-RE镁合金的组织与性能研究

采用真空熔炼+压铸的方法制备了Mg-3.5Al-RE镁合金(RE=La、Ce和Nd)和Mg-3.5Al-3Nd-0.9Zn-0.15Mn镁合金,研究了稀土元素和微量Zn、Mn元素对压铸镁合金物相组成、显微组织、力学性能、导热性能和流动性能的影响。结果表明,压铸Mg-3.5Al-RE镁合金主要由α-Mg基体、短棒状/鱼骨状Al_(11)RE_(3)或颗粒状Al_(2)RE相组成,平均晶粒尺寸从大至小顺序为:RE=La>RE=Ce>RE=Nd,抗拉强度、断后伸长率从高至低顺序为:RE=Nd>RE=Ce>RE=La,导热系数从高至低顺序为RE=Ce>RE=La>RE=Nd,RE=Nd时压铸镁合金具有最佳的综合拉伸性能。在Mg-3.5Al-RE镁合金中添加Zn和Mn元素后,镁合金中短棒状/鱼骨状Al_(11)Nd_(3)相明显较压铸Mg-3.5Al-3Nd镁合金少、颗粒状Al_(2)Nd相尺寸增大,室温拉伸性能与Mg-3.5Al-3Nd镁合金相当,显微硬度提高了7.02%,导热系数减小,流动长度增大。

Zn-5%Al-RE合金镀层钢丝生产工艺技术

介绍用两步法热镀Zn5%AlRE合金镀层钢丝生产工艺技术。镀前处理采用了加长脱脂炉和酸洗工序,复镀合金出口处采用氮气保护擦拭,热镀温度420～440℃,DV值46～48,钢丝冷却速率30～60℃/s。用此工艺热镀23mm钢丝镀层重量可达256g/m2,各项性能指标合格。

快速凝固Al-RE-Ni非晶合金的显微结构及热稳定性分析

采用旋铸急冷工艺直接在大气环境中获得了具有良好韧性的Al_(87)RE_8Ni_5和Al_(92)RE_4Ni_4(at.-%)非晶合金,并对其显微结构及热稳定性进行了分析。结果表明,当急冷条带的厚度为50—60μm时,Al_(87)RE_8Ni_5条带为单一的非晶结构;而Al_(92)RE_4Ni_4条带包括贴辊面区的非晶结构、中心区的“非晶+微晶”和自由表面区的微晶组织。非晶Al_(87)RE_8Ni_5和Al_(92)RE_4Ni_4中的非晶结构都具有高的热稳定性,过冷液体存在温度区间(T_x-T_g)分别为53和83K;并且其玻璃形成能力参量T_g/T_m分别为0.56和0.59。

Zn-5％Al-RE合金镀层钢丝表面质量分析

分析了Ｚｎ-５％Ａｌ-ＲＥ合金镀层钢丝表面不平整的原因，并提出了应采取的措施。

铸态和挤压变形态Mg-Zn-Al-Re镁合金的室温和高温力学性能

采用透射电子显微镜、扫描电子显微镜及能谱分析、拉伸力学性能测试等手段比较分析了铸态和挤压变形态Mg-7Zn-3Al-0～0.7Re(质量分数,%)镁合金的室温和高温力学性能,探讨了稀土和变形加工对合金强度和塑性的影响规律。结果表明,适量稀土Er可以显著提高铸态Mg-Zn-Al合金的高温塑性,而稀土含量对合金室温力学性能和高温屈服强度影响不明显;挤压变形过程中动态弥散析出纳米级的球形析出相,显著提高Mg-Zn-Al-Er合金的高温力学性能,其200℃下的屈服强度和延伸率分别较铸态提高了105%和120%,断口显示其断裂方式呈明显的韧性断裂特征。

RE-Si-Al-O玻璃相对高熵稀土双硅酸盐微结构及耐CMAS腐蚀性能的影响

环境障涂层是高功重比航空发动机的关键技术,其目的是阻挡燃气及环境腐蚀介质的侵蚀,为陶瓷基复合材料热端部件提供有效保护。目前,高熵稀土双硅酸盐((xRE_(1/x))_(2)Si_(2)O_(7))是最具潜力的新一代环境障涂层材料。为了进一步提升高熵稀土双硅酸盐的耐高温(1500℃)CMAS(CaO-MgO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2))腐蚀能力,本工作设计制备了一种新型高熵(Y_(0.25)Yb_(0.25)Er_(0.25)Tm_(0.25))_(2)Si_(2)O_(7)/RE-Si-Al-O(RE=Yb、Y、La)复相陶瓷。结果表明,在复相陶瓷中,RE-Si-Al-O玻璃相不仅能够包裹陶瓷晶粒,而且能够促进稀土双硅酸盐晶粒长大,减少晶界数量,使CMAS熔体的渗入通道数量减少。同时,随着RE-Si-Al-O玻璃相中稀土离子半径增大,玻璃相更易与CMAS熔盐中的Ca^(2+)离子反应,生成磷灰石相,降低CMAS熔体的活性,抑制高温CMAS熔盐对高熵稀土双硅酸盐晶粒的侵蚀,从而提高高熵稀土双硅酸盐的耐高温CMAS腐蚀能力。在1500℃腐蚀48 h后,(Y_(0.25)Yb_(0.25)Er_(0.25)Tm_(0.25))_(2)Si_(2)O_(7)/La-Si-Al-O复相陶瓷表面仍残留CMAS熔盐层,表明该复相陶瓷具有良好的耐高温CMAS腐蚀能力。该复相陶瓷的微结构设计为增强环境障涂层材料在高温CMAS环境下的长期应用提供了一种新的思路。

Cu元素和RE含量对耐热铝硅合金组织及力学性能的影响

过共晶铝硅合金因其优良的耐热性而受到汽车领域的广泛关注,但随着材料服役环境的日益严苛,进一步提升过共晶铝硅合金综合性能至关重要。针对过共晶Al-14Si-xCu-1Ni-0.5Mg-0.5Mn-yRE合金(简称Al-14Si-xCu-1Ni-yRE合金,x=2、3、4,y=0.1、0.3、0.5,质量分数,%),通过X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、拉伸测试等表征手段研究了不同Cu含量和RE(La+Ce混合稀土)含量对T6态合金微观组织及力学性能的影响规律。结果表明,随着Cu含量的增加,Al-14Si-xCu-1Ni-0.5RE合金中富Cu相(如Al_(2)Cu、Al CuNi相等)数量不断增多,特别是当Cu含量添加至4%时,合金中甚至存在大量的长针状AlSiCuNiRE相,从而割裂基体,合金伸长率不断下降,无法满足实际应用需求。当Cu含量为3%时,Al-14Si-3Cu-1Ni-0.5RE合金表现出最佳力学性能,合金的室温抗拉强度为348.2 MPa、高温抗拉强度为180.3 MPa、室温伸长率为1.91%。此外,随着RE含量的不断增加,Al-14Si-3Cu-1Ni-yRE合金中共晶Si的变质效果有所优化,但长针状富RE相也不断增多。当RE含量为0.3%时,Al-14Si-3Cu-1Ni-0.3RE合金的室温抗拉强度、高温抗拉强度和室温伸长率分别达到354.3 MPa、185.5 MPa和2.1%。

新PCI生物测量仪的重复性、再现性和一致性

【目的】评估基于部分相干干涉测量原理的新型眼生物测量仪Myopia Master用于测量眼轴、角膜曲率的重复性和再现性,比较其与IOL Master 500的一致性。【方法】同一名操作者随机先后顺序使用新型眼球生物测量仪Myopia Master和IOL Master 500采集屈光不正儿童右眼数据,以评估两仪器间一致性。其中部分儿童接受了My-opia Master重复性、再现性评估。数据包括眼轴(AL)、平坦角膜曲率(Kf)、陡峭角膜曲率(Ks)、平均角膜曲率(Km)、J0、J45。【结果】136人纳入一致性研究,其中58人纳入重复性和再现性研究。Myopia Master在AL测量中显示出高重复性、再现性(重复性Sw=0.02 mm,ICC=0.999;再现性Sw=0.04 mm,ICC=0.998),在角膜曲率测量显示中等的重复性[Sw范围:(0.04~0.12)D,ICC:(0.861~0.991)]和再现性[Sw范围:(0.06~0.20)D,ICC范围:(0.835~0.992)]。Myo-pia Master与IOL Master 500测量平均差异为AL(-0.01±0.04)mm、Kf(-0.09±0.15)D、Ks(-0.47±0.40)D、Km(-0.28±0.23)D、J0(0.18±0.20)D和J45(-0.01±0.12)D。【结论】在儿童近视筛查中AL和角膜曲率测量中显示出高重复性和再现性,但临床上AL和角膜曲率在Myopia Master和IOL Master 500之间不可互换使用。

海上油田电液联控单管分层注聚技术研究

针对传统单管细分注聚技术存在因聚合物吸附等造成测调仪投捞不到位、配聚器调配困难及有效期短等问题,研发了一种电液联控单管分层注聚技术。该技术包含电液复合分控装置、液控多级配聚器、非接触式热传导流量计等核心工具。电液复合分控装置通过1根主控电缆,实现1根液控管路分控多个液控工具,大大简化了井筒管线数量;液控多级配聚器解决了注聚过程中流量调节困难的问题,实现变排量调节和大压差注入;非接触式热传导流量计实现聚合物流量井下长效在线监测。目前该技术已成功应用3井次,分注层数2~3层,最大单层配注量130 m^(3)/d,测调次数达21次,测试准确率达85%以上,在井时间约600 d依然有效。该技术满足了海上油田“保黏、细分、长效”的注聚需求,具有较高的推广应用价值。