复压复烧对Ni-20Cr/hBN自润滑复合材料力学性能及摩擦磨损性能的影响

采用粉末冶金法制备Ni-20Cr/hBN复合材料,研究300 MPa复压8 s,1 150℃复烧2 h对该材料力学性能和摩擦磨损性能的影响。结果表明,当hBN含量为10%时(质量分数),复压复烧1次可使密度由5.35 g/cm3提高至5.5 g/cm3,孔隙率由19.87%降低至16.67%,抗弯强度由75.03 MPa提高至115.11 MPa,硬度由19.46 HB提高至20.12 HB。多次复压复烧对Ni-20Cr/hBN复合材料性能影响较小。hBN含量为10%时Ni-20Cr/hBN复合材料在室温、400℃和600℃下的摩擦因数分别为0.808、0.898和0.914,质量磨损分别为63.7、141.5和204.4mg/min,经过1次复压复烧之后摩擦因数分别降低21.78%、25.72%和26.15%,磨损率分别降低32.16%、54.55%和50.70%。

hBN表面镀Ni对Ni-20Cr/hBN自润滑材料性能的影响

以六方BN(hBN)、NiCl_2和NaCO_3为原料,采用沉淀法制备镀镍hBN粉末,并采用粉末冶金法制备Ni-20Cr/hBN自润滑复合材料。研究了镀镍hBN粉末对Ni-20Cr/hBN复合材料密度、孔隙率、硬度、抗弯强度以及摩擦磨损性能的影响。结果表明:固体润滑剂hBN表面镀Ni可提高Ni-20Cr/hBN复合材料的致密度和力学性能。其密度由5.43 g/cm^3提高至5.68 g/cm^3,孔隙率由22.13%降低至18.55%,抗弯强度由70.48 MPa提高至99.42 MPa,硬度由18.82 HB提高至21.02 HB。采用镀镍hBN粉末制备的Ni-20Cr/hBN复合材料具有宽温带减摩性,在常温和600℃下测试时,摩擦系数变化不明显,而在600℃时磨损率由462.18 mg/min降低至204.4 mg/min。

机械合金化Ni-20Cr合金的循环氧化行为

结合XRD、TEM、SEM、OM等表面分析技术,研究机械合金化Ni-20Cr合金在1000℃空气中的循环氧化行为,并与熔炼合金进行比较。结果表明:200h循环氧化后,机械合金化Ni-20Cr合金表面生成Cr2O3氧化膜,且剥落轻微;而熔炼Ni-20Cr合金表面生成由NiO和NiCr2O4组成的氧化膜,且剥落严重,其单位面积失重明显大于机械合金化Ni-20Cr合金。在实验条件下,机械合金化Ni-20Cr合金较熔炼Ni-20Cr合金具有更好地抗循环氧化性能。一方面,晶粒细化促进保护性Cr2O3膜的生成;另一方面,晶粒细化使氧化膜中的热应力减小并可通过扩散蠕变来释放,使氧化膜的粘附性明显提高。

Cu-20Ni-30Cr合金在700℃和800℃纯氧气中的氧化

研究了三元复相合金Cu-20Ni-30Cr(at%)在700℃和800℃纯氧气中的氧化行为。合金由三相组成,具有最大Cu浓度和最小Cr浓度的α相为合金的基体,中间浓度的Ni和Cr的β相和富Cr的γ相以颗粒状态分布在合金基体中。合金在2个温度下的氧化动力学曲线偏离抛物线规律,其氧化增重随时间延长而降低,合金氧化速率随温度升高而加快。合金形成了复杂的氧化膜结构,外层为富Cu氧化物,中间层为尖晶石层,最内层为不规则但连续的Cr2O3膜。合金中的复相组织限制Cr在合金中的扩散,抑制了外氧化膜的形成。

Fe-30Ni-20Cr合金连铸板坯纵裂纹的研究

采用立式连铸生产Fe-30Ni-20Cr合金(N08810),开展了连铸坯纵裂纹试验分析和高温力学拉伸试验等研究。金相试验结果表明,纵裂纹两侧晶粒度不均匀,裂纹四周已经被氧化;电子探针能谱分析发现,裂纹内部含有Na、K等保护渣典型成分元素;高温力学性能试验结果表明,Fe-30N i-20Cr合金连铸坯纵向裂纹敏感性明显高于横向铸坯,且比不锈钢304和310S更易出现纵裂纹。将连铸冷却强度由强冷改为弱冷、采用合适熔点和黏度的保护渣将有利于降低N08810连铸坯纵裂纹的出现几率。

水蒸气对Ni-20Cr合金及其溅射微晶涂层1000℃氧化行为的影响

研究了Ni- 2 0Cr合金及其溅射微晶涂层在 10 0 0℃下H2 O/O2 中的氧化行为 .结果表明 :该合金在水蒸气中的氧化增重随着水蒸气的增加而减小 ,而且水蒸气的含量影响氧化膜的组成 .对于溅射微晶涂层 ,水蒸气的含量只影响氧化增重 .通过金相、X射线衍射、SEM (带有EDX)观察分析了氧化产物 .

显微组织对Cu-40Ni-20Cr合金氧化行为的影响

为探讨显微组织变化对三元复相合金氧化行为的影响 ,采用机械合金化制备了纳米晶三元Cu 40Ni 2 0Cr合金 ,并对比研究了该合金与同成分铸态合金在 70 0～ 80 0℃ ,0 .1MPa纯氧气中的氧化行为 .结果表明 ,铸态合金表面没有形成连续的Cr2 O3外氧化膜 ,但在混合内氧化区则形成了一薄连续网状的Cr2 O3层 .而纳米晶Cu 40Ni 2 0Cr合金表面形成了连续的Cr2 O3外氧化膜 ,晶粒细化降低了合金表面形成Cr2

Y_2O_3对Ni-20Cr合金1000℃高温腐蚀行为的影响

研究加入不同含量Y_2O_3的MANi-20Cr合金在1 000℃时的高温氧化行为.研究表明:随着Y_2O_3含量的增加,MANi-20Cr合金晶粒更加细化,抗氧化能力明显增强,并在MANi-20Cr合金表面生成单一的Cr2O3氧化膜,Y_2O_3的加入有效地抑制了合金的内氧化.

不同方法制备的Ni-20Cr合金热腐蚀行为研究

研究了机械合金化、熔炼方法制备的Ni-20Cr合金在950℃空气中的热腐蚀行为;在腐蚀100 h后,由2种方法制备的合金的氧化动力学都近似遵循抛物线规律,但腐蚀速率相差很明显.截面形貌和元素面分布分析表明,Ni-20Cr合金的热腐蚀机理符合酸碱熔融模型,熔炼合金生成了NiO/NiCr2O4/Cr2O3混合氧化膜,而机械合金化合金生成了致密的Cr2O3氧化膜.不同制备方法得到的合金热腐蚀对比性能分析表明,合金的制备工艺能明显影响合金的抗热腐蚀性能.

Cr金属预处理工艺对Ni-20Cr合金氮氧含量的影响

采用中频感应工艺熔炼Ni-20Cr合金,Cr金属在不同温度预烘烤处理后加料,研究了工艺参数对合金中N、O含量的影响,探讨了Cr金属在不同预烘烤温度下的吸N机理。结果表明,Cr金属在烘烤和冶炼过程中易吸N,在750℃以上长时间烘烤吸N加剧;在750℃以下烘烤,可有效降低Cr金属中的N含量,但在中频冶炼过程中加料工艺不当会造成合金中N含量增加;采用真空预处理中间合金脱N方法可有效降低其N含量。Cr金属在1 000℃以上发生剧烈氧化。

Y含量对Ni-20Cr合金高温抗氧化性能的影响

为了揭示稀土元素Y对Ni-20Cr合金高温抗氧性能的影响,利用非自耗真空电弧炉熔炼4种不同Y含量的Ni-20Cr合金,并对合金进行循环氧化实验。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜等对获得的合金氧化膜进行观察分析。结果表明,Y能提高Ni-20Cr合金的高温抗氧化性能,并且温度越高,作用越明显;添加0.6%Y的Ni-20Cr合金的高温抗氧化性能提升最为明显;添加Y有利于合金选择性氧化膜Cr2O3的生成,提高氧化膜同基体金属的附着力,降低氧化速率,从而提高合金的高温抗氧化性能。

Cu-40Ni-20Cr合金在含Cl^-介质中的电化学腐蚀行为研究

利用动电位扫描法和交流阻抗技术研究了传统电弧熔炼制备的Cu-40Ni-20Cr合金在不同Cl-浓度的腐蚀介质中的电化学腐蚀行为.结果表明:合金在单一Na2SO4介质中具有较低的腐蚀电流,腐蚀速度较慢,腐蚀过程由电化学控制腐蚀,电化学阻抗谱呈单容抗弧特征.在含Cl-腐蚀介质中,随着Cl-浓度的增加,自腐蚀电位不同程度负移,腐蚀电流增大,腐蚀速度加快.Cl-浓度大于0.02 mol.L-1时,出现Warburg阻抗特征,腐蚀过程由电化学控制转为扩散控制;加入Cl-后,极化电阻减小,腐蚀过程中存在一定弥散效应.

Oxidation Behaviour of Sputtered Ni-3Cr-20Al Alloy

The oxidation behavior of sputtered Ni-3Cr-20Al coating at 900℃ in air was investigated. A dense Al2O3 layer was formed on the sputtered Ni-3Cr-20AI coating after 200 h oxidation. However, owing to the segregation of Ni3Al during oxidation process at high temperature, the spinel NiAI2O4 was also formed in the Al2O3 layer. It was found that the formation of NiAI204 had no detrimental effect on the oxidation resistance of the sputtered N?3O-20AI coating due to the excellent adhesion shown by the Al2O3 and NiAl2O4complex oxide scale.

Ni-20Cr合金在1200℃下的氧化行为

对Ni-20Cr电热合金在1 200℃下进行不同时间的恒温氧化试验,用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)观察分析了1 200℃不同氧化时间下合金的表面形貌、横截面形貌及氧化膜的相组成。结果表明,在1 200℃氧化时,Ni-20Cr合金丝电阻变化与氧化膜厚度变化趋势一致。随着氧化时间延长,合金丝表面氧化膜晶粒逐渐增大,并出现破裂、翘起现象;合金丝表面氧化膜分3层,其主要相组成为NiO、SiO_(2)、NiCr_(2)O_(4)、Cr_(2)O_(3)。

Mo合金化对Ni-20Cr合金显微组织与性能的影响

利用真空电弧炉制备了Mo含量为0、0.3%,0.5%和1%的Ni-20Cr合金,并使用光学显微镜、电子探针、扫描电镜、电阻仪、拉伸试验机等手段研究了其显微组织与性能。结果表明,Mo的添加可以细化Ni-20Cr合金的晶粒,同时提高其电阻率;Ni-20Cr合金的高温抗拉强度随着Mo含量的增加先升高后降低;当Mo含量为0.5%时高温抗拉强度达到最大值169MPa。同时,Mo的添加降低了Ni-20Cr合金的塑性,但是并未改变Ni-20Cr合金的断裂形式。

两种Fe-Ni-Cr系气阀合金中的析出相

采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)以及X射线衍射仪(XRD)等对46Fe-33Ni-15Cr和50Fe-27Ni-20Cr2种气阀合金中的析出相进行研究。结果表明,固溶时效后,46Fe-33Ni-15Cr合金中有γy相、σ相和MC相,而50Fe-27Ni-20Cr合金中有γy相、σ相、MC相和Laves相;46Fe-33Ni-15Cr合金中的γy相有球状和胞状2种形态,50Fe-27Ni-20Cr合金中的γy相都呈球状,尺寸略小,为20~40 nm;46Fe-33Ni-15Cr合金中的σ相呈条状沿晶界分布,50Fe-27Ni-20Cr合金中的σ相呈针状与晶界呈一定位向分布。在700℃时效1000 h,随着时效时间的延长,46Fe-33Ni-15Cr中的σ相数量增长幅度远大于50Fe-27Ni-20Cr,时效1000~2000 h,两者相差不大。