Monel合金表面激光熔覆镍基合金的组织及摩擦磨损性能

利用激光熔覆技术在Monel 400合金表面制备了镍基合金改性层.采用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪、显微硬度计及销—盘磨损试验机对镍基合金改性层的组织形貌、成分、结构、硬度及摩擦磨损性能进行了研究.结果表明,Monel合金表面镍基合金改性层的组织主要由γ-Ni固溶体、多元共晶体及一些初生沉淀相组成.选择优化的激光辐照工艺进行激光熔覆处理,可获得性能优异的镍基合金改性层,与Monel 400合金基材相比,镍基合金激光改性层的显微硬度是基体的7倍,摩擦系数明显降低,相对耐磨性提高了8.6倍.

Monel合金高速塑性剪切变形与动态再结晶

采用Ｈｏｐｋｉｎｓｏｎ杆加载技术和帽状试样，研究Ｍｏｎｅｌ合金在εｓ≈４．３×１０５ｓ－１的高应变速率条件下的应力－应变关系及塑性变形行为．实验及计算结果表明，塑性区（简称剪切带）内温度随剪切应变增加呈线性升高．透射电镜证实剪切带组织发生了动态再结晶，再结晶晶粒约为１７０ｎｍ．分析了剪切带中组织结构的演变过程。

Monel400合金腐蚀行为的研究

采用数显恒温水浴锅HH-4静态模拟点腐蚀实验方法研究不同浓度和不同温度时,新、旧Monel400在三氯化铁溶液中的腐蚀行为,探讨Cl-浓度和温度对材料耐蚀性能的影响。结果表明,在三氯化铁溶液中,随着Clˉ浓度和温度升高,Monel400的耐蚀性能下降,腐蚀速率增加,腐蚀后的表面形貌为不均匀腐蚀。

过渡层焊丝对Monel400复合钢板焊接性能的影响

采用 H1Cr2 6 Ni2 1作为过渡层焊丝 ,焊接 Monel40 0 / 16 Mn R复合板。研究了复合板焊接接头的弯曲性能、拉伸强度、主要化学元素在焊缝中的扩散程度及其微观组织。结果表明 ,焊缝成形良好 ,在距复层焊缝表面 2 .4mm范围内 ,焊丝化学成份对复层焊缝化学成份的稀释率为 0。焊接接头的拉伸强度为 6 30 MPa。面弯角大于等于 12 0°,背弯角为 180°,侧弯角大于等于 10 0°。焊接接头具有良好的综合机械性能。

Tribocorrosion behaviors of Ti-6Al-4V and Monel K500 alloys sliding against 316 stainless steel in artificial seawater

The tribocorrosion behaviors of Ti-6Al-4V and Monel K500 alloys sliding against 316 stainless steel were investigated using a ring-on-block test rig in both artificial seawater and distilled water. It is found that friction coefficients are in general larger in distilled water compared with seawater. The wear losses of Ti-6Al-4V and Monel K500 alloys are larger in seawater compared with distilled water. The mechanical action can destroy the passive film and increase the corrosion rate. The synergism effect between corrosion and wear occurs. The synergism action between corrosion and wear is related to the corrosion rate and with the increase of corrosion rate, the synergism becomes more important. 316 stainless steel suffers severe wear sliding against Monel K500 alloy compared with sliding against Ti-6Al-4V alloy in both distilled water and seawater.

Monel(400)合金在NaCl溶液中的电化学腐蚀行为

采用动电位极化扫描法、交流阻抗法对Monel(400)合金在不同浓度NaCl溶液中的腐蚀行为进行研究,结合SEM图对合金表面形貌进行分析。结果表明,合金在低浓度时腐蚀电流小,腐蚀速度慢;在高浓度时,电极电位负移,腐蚀电流增大,腐蚀速度加快。在交流阻抗谱中,高频区为电荷传递控制,低频区为扩散控制,出现了明显的Warburg阻抗效应。当NaCl溶液浓度增大时,极化电阻减小,故腐蚀行为增强。

Monel K-500合金的高温变形行为研究

利用Gleeble热模拟试验机对Monel K-500合金进行了不同变形温度、不同变形量的热模拟试验。结果表明,合金变形抗力大,随着温度的升高,合金的流变应力及其最大值降低。随变形量增大,初始再结晶温度和完全再结晶温度均明显降低,当变形量分别为30%、60%、80%时,其初始再结晶的变形温度分别为950、850、800℃左右;其完全动态再结晶的变形温度分别为1 100、1 050和1 000℃左右。当变形温度高于1 100℃,随变形量增大,再结晶晶粒显著细化。根据上述规律制订出了该合金的锻造工艺,所锻造的该合金棒材组织均匀,效果良好。

Monel-400合金板焊后热处理有限元分析

基于ANSYS有限元分析软件和钨极氩弧焊接热源的特点,结合热弹塑性理论,建立了Monel-400合金板焊接有限元模型和高斯旋转体热源模型,并模拟计算Monel-400合金板焊接温度场及残余应力场。在此基础上,制定了焊后热处理方案,并对其进行了焊后热处理模拟计算,得到了焊后热处理后的残余应力场分布,对焊态下的残余应力场和热处理后的残余应力场进行了分析和讨论。模拟结果表明,残余应力场分布与实际焊接基本吻合;焊后热处理有限元分析可以很好的对退火过程进行模拟计算,且去应力效果显著,残余应力减小幅度最大为83%。

不同氯离子浓度和温度下Monel400合金腐蚀行为的研究

采用数显恒温水浴锅HH-4静态摸拟点腐蚀试验方法研究不同浓度和不同温度时,新、旧Monel 400在三氯化铁溶液中的腐蚀行为,探讨Cl-浓度和温度对材料耐蚀性能的影响。试验结果表明:三氯化铁溶液中,随着Cl-浓度增加和温度升高,Monel 400的耐蚀性能下降,腐蚀速率增加,腐蚀后的表面形貌为不均匀腐蚀。

化工用Monel-400容器的焊接裂纹成因及优化工艺

对蒙乃尔合金400(Monel-400)材料焊接裂纹及其成因进行了分析,通过焊接试验研究,摸索和总结出了化工用蒙乃尔合金容器的焊接工艺,制定了相应的焊接工艺评定及专项技术措施,为现场优化施焊蒙乃尔合金容器及高返修合格率积累了一定经验,对类似设备的焊接制造亦有积极的指导作用。

Monel-400焊制容器的主要缺陷及优化工艺

理论上分析Monel-400材料焊制容器的主要缺陷及产生原因,并通过多次焊接试验及生产实践,摸索和总结出化工用蒙乃尔合金容器的焊接工艺,制定相应的焊接工艺评定及专项技术措施,为现场优质化施焊该类设备及提高返修合格率积累经验,对相关或类似的设备制造焊接亦有积极的指导作用。

Monel合金/Cu爆炸复合棒复合过程数值模拟

利用非线性显式动力学软件AUTODYN-2D对Monel合金/Cu爆炸复合棒进行二维复合过程模拟。再现了爆炸复合过程,模拟了射流产生、波形界面等爆炸复合的特殊现象,得到了碰撞区域压力、速度、应力、等效塑性应变、等效塑性应变率和温度的分布情况,所得动态参数的模拟结果与理论计算相符。碰撞区域的应变及应变率分布表明:在界面处存在一层剧烈的剪切变形区;碰撞区域温度分布表明:碰撞点及射流最高温度都达到了基体Cu的熔点,说明爆炸复合是一种达到材料熔点的冶金结合,且界面两侧区域均有明显的温度梯度,存在热影响区。

Monel-400合金高温力学性能及热脆分析

目的为了获得monel-400合金在高温下的性能和进一步了解monel-400合金高温下的"热脆"现象。方法在Gleeble-1500D热模拟实验机对monel-400合金试样进行了600～1100℃共6个温度点的高温拉伸试验,在扫描电镜下对高温拉伸断口进行扫描。结果得到了材料在预设方案下不同温度点的应力-应变曲线。通过对试验结果分析得出:随着试验温度的提高,材料的抗拉强度不断减小,材料的延伸率和断面收缩率不断提高,其中合金的延伸率和断面收缩率在900℃时达到最大值;在600～800℃温度区间材料塑性急剧下降并发生"热脆"现象;材料在高温下的断裂方式为脆性断裂。结论 monel-400合金的高温力学性能及热脆的分析在其实际应用中有重要的指导作用。

热处理对Monel冷轧管材组织与性能的影响

针对Monel 400管材冷轧过程中的硬化现象,主要研究热处理工艺的有效性,并对其显微组织和力学性能的演变进行研究。结果表明:经再结晶退火处理,Monel 400冷轧管材可获得较均匀细小的晶粒,力学性能得到改善,消除了冷轧过程中的硬化现象;Monel 400冷轧管材的再结晶热处理温度为650～850℃。

基于ANSYS的MONEL-400合金中厚板CMT数值模拟

为获得中厚板CMT残余应力分布规律,进一步了解CMT焊接的优越性,基于ANSYS有限元分析软件,以体生热率做热源,以"生死单元技术"模拟焊缝的生成,对MONEL-400平板CMT焊接进行数值模拟.通过分析模拟结果得到CMT焊接温度场和应力场;通过分析残余应力数据发现CMT对焊件的纵向应力影响较大,该方向在焊缝中心产生的最大残余应力达261 MPa;通过与普通对接焊模拟结果对比发现,CMT可减小焊接塑性变形区的宽度,焊件性能更优越.

时效对蒙耐尔(MONEL)合金组织及硬度的影响

合金在不同时效温度、不同时效时间下进行时效处理时，在硬度上都将出现一个最大峰值，并随时效时间的延长，硬度值逐渐下降，其变化的主要原因是在时效过程中有γ′沉淀相析出，而γ′沉淀相的大小与时效温度、时效时间有关。合金的强化主要来源于γ′沉淀相对运动位错的阻碍作用。

Monel K-500 合金电渣重熔锭内裂纹分析及改进措施

本文针对Monel K-500合金电渣锭应力开裂问题,通过金相分析、直读光谱和电子探针等手段,判断电渣锭内部缺陷为热裂纹。利用热力学计算和高温共聚焦凝固过程表征等方法分析Monel K-500凝固行为,确定较高的Si含量是造成电渣锭热裂纹主要原因。通过工业试验发现,将Si含量由0.4%降至0.1%以下,可有效降低合金凝固区间,改善凝固组织,从而消除电渣锭内裂纹形成倾向。

炼油加工过程中氯离子与硫离子对316L不锈钢和Monel合金腐蚀的影响

目的研究常减压装置高温原油馏分及塔顶水相中氯离子、硫离子含量对316L不锈钢和Monel合金(镍基合金)腐蚀的影响。方法通过腐蚀挂片实验,获得316L不锈钢和Monel合金在含不同浓度氯离子和硫离子的水相、油相中的腐蚀速率变化规律。利用扫描电子显微镜,研究316L和Monel合金表面腐蚀后的微观形貌,探讨两种离子对316L不锈钢和Monel合金腐蚀的影响规律。结果在酸值较高的脱后原油中,316L不锈钢和Monel合金的腐蚀速率分别为0.0091,0.0248 mm/a;在酸值较低的常二段馏分中,316L不锈钢和Monel合金的腐蚀速率分别为0.0078,0.0031 mm/a。在常二段馏分中,加入600mg/L氯离子和30 mg/L硫化钠时,316L不锈钢和Monel合金的腐蚀速率分别为0.1755,0.1707 mm/a。在相同条件的脱后原油中,316L不锈钢的腐蚀速率为0.0545 mm/a,Monel合金的腐蚀速率为0.1281mm/a。结论油相中氯离子含量较低时,环烷酸腐蚀占主导因素;而氯离子含量达到较高水平后,氯离子对腐蚀的影响占主导作用。316L不锈钢和Monel合金的腐蚀速率都随氯离子含量的增加而增加,并且硫离子的存在对腐蚀也有一定的促进作用。在塔顶水相中,氯离子和硫离子均对Monel合金腐蚀的影响不大。

超音速电弧喷涂Monel合金涂层的电化学腐蚀特性

利用超音速电弧喷涂技术制备了Monel合金涂层,采用扫描电镜、能谱分析、X射线衍射等分析了涂层的显微结构、成分和相组成,并对涂层的结合强度和耐腐蚀性能进行了测试.研究表明,工艺参数对涂层的显微结构影响较小,局部结合界面区域出现孔隙;涂层主要由镍铜无限固溶相组成;涂层的结合强度和耐蚀性能随着电弧电压的升高而提高,平均结合强度最高达到23.25 MPa.涂层在5%HCl酸性溶液中,H+的浓度与腐蚀速率成正比,电位基本稳定在-400 m V并逐渐下降;在5%Na OH溶液中能很好地保护基体,涂层中的镍优先腐蚀而发生脱镍现象,4 h后腐蚀电位已趋于平衡,约为-300 m V.

预埋Monel管铸造铜水套的界面特征研究

针对预埋Monel 400合金管的铸造铜水套,重点研究了不同Monel管外壁形貌(光滑管,螺纹管)在不同的浇注温度(1150、1200、1250℃)下的界面特征。结果表明:浇注温度和埋管形状显著影响预埋Monel400合金管铸造铜水套的界面冶金结合特性。随着浇注温度的升高,光滑管和螺纹管铸件界面层的平均厚度逐渐增加。浇注温度1150℃时,铸件界面层的显微硬度和剪切强度都明显低于浇注温度大于1200℃的铸件。在同一浇注温度下,光滑管铸件扩散层的厚度大于螺纹管铸件,界面处的显微硬度小于螺纹管铸件,但光滑管铸件的界面剪切强度与螺纹管铸件的界面剪切强度相当。