钢芯铝绞导线大气腐蚀产物层的结构及腐蚀机理

在模拟大气腐蚀环境中,采用干/湿NaHSO3+NaCl水溶液盐雾试验研究钢芯铝绞(ACSR)导线腐蚀产物的相组成及腐蚀层结构,讨论其腐蚀机理。结果表明:ACSR导线中单股铝线或镀锌钢芯线的腐蚀主要表现为点蚀,腐蚀产物组成复杂,主要为锌和铝的氢氧化物、硫酸盐与氯化物的复式盐;在腐蚀初期,内外层铝股线及钢芯线表面镀锌层开始形成点蚀坑,逐步形成连续的腐蚀层;由于镀锌层和内层铝股线之间构成原电池,因为牺牲阳极效应,镀锌层腐蚀速率最大;而内层铝股线受到保护,腐蚀速率最小,外层铝股线腐蚀速率居中。

Super304H耐热钢的热稳定性

通过在650℃下直至3000h高温时效后的显微组织和力学性能的研究,评价Super304H耐热钢的热稳定性能。结果表明,供货态Super304H钢为奥氏体单相组织,高温时效后其中除奥氏体基体相外,还生成了ε富铜相、Nb(C,N)相和M7C3相。在时效初期,M7C3相大量在晶界析出,导致Super304H钢强度、硬度显著增加,但冲击韧性显著降低;随时效时间的延长,M7C3相逐渐粗化,在晶界处呈连续状分布,割裂基体,导致其强度、硬度及韧性降低。长期高温时效过程中ε富铜相和Nb(C,N)相在晶内持续析出且弥散分布,是Super304H耐热钢具有良好热稳定性的主要原因。

钢芯铝绞架空导线微动疲劳断口形貌

在自制的微动疲劳试验装置上进行钢芯铝绞导线(ACSR)的微动疲劳试验,采用扫描电子显微镜观察分析内、外层铝股线断口特征,研究其微动疲劳断裂机制。结果表明:铝股线的断股大多发生于导线与线夹的最后接触点处。微动振幅为1.0 mm时,在较低循环周次下(1.6×107),铝股线只发生正断;随着循环次数增加,铝股线断股数量增加,且发生45°及"V"形断裂。铝股线疲劳断口由疲劳源区、疲劳裂纹扩展区、瞬断区构成,呈现弯曲疲劳和扭转疲劳两种不同的断裂方式。

热处理对T91耐热钢的组织结构及力学性能的影响

研究了T91钢经700～800℃热处理后的组织结构及力学性能特点,特别是碳化物的长大对T91钢结构与性能的影响。结果表明:供货态T91钢是由板条状铁素体F及在其晶界、晶内弥散分布的M23C6型碳化物构成的回火索氏体组织;随热处理温度的升高和时间的延长,F发生回复、再结晶和晶粒长大;同时,碳化物逐渐在F晶界聚集;经800℃×58 h热处理,碳化物长大成1～3μm的大颗粒,弥散度降低,从而导致T91钢的强度、硬度降低,而塑性、韧性提高。热处理态T91钢具韧窝聚集型断裂机制,塑性断裂特征较供货态明显。

送粉方式对WC增强复合涂层组织的影响

在同步送粉和后送粉两种不同的WC送粉方式下,通过等离子堆焊技术制备了WC增强镍基合金复合涂层.利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDS)对涂层的显微组织,相结构和成分特征进行观察和测试.结果表明,复合涂层显微组织为未溶WC颗粒、结晶碳化物(WC,W2C)分布于亚共晶组织基体之上.相对于同步送粉,后送粉时WC颗粒溶解较少;复合涂层中初生WC,W2C数量较少、组织较细,含钨共晶组织较少;WC与基体界面元素浓度梯度较大.

铝包带包裹高压输电线路导线的微动损伤

在自制的微动试验装置上对铝包带包裹钢芯铝绞导线(ACSR)进行微动试验研究。振幅1.0mm,2.0×107次微动循环后,研究内、外层铝股线及钢芯线的磨损状况,测定其抗拉强度,探讨铝包带包裹导线的微动损伤机制。结果表明:外层铝股线表面经受铝包带的刮擦以及磨粒磨损;内层铝股线微动磨损斑呈椭圆形,部分磨损斑下有疲劳裂纹;而钢芯线的损伤微弱,仅发生镀锌层的磨损、脱落。铝包带对导线有较好的保护作用,内外层铝股线的抗拉强度均高于未包裹导线的抗拉强度。

高压输电耐张线夹用铝在中性溶液中的交流腐蚀行为

目的研究高压输电耐张线夹用铝在0.1 mol/L的中性Na2SO4溶液中的交流腐蚀行为。方法在耐张线夹端部截取块状腐蚀试样并包覆、打磨、清洗,利用自制设备测量试样在交变电流腐蚀作用下的Tafel曲线、交流阻抗谱和腐蚀速率,采用扫描电子显微镜分析微观腐蚀形貌,采用X射线衍射仪、能谱仪和X射线光电子能谱仪对腐蚀区元素及物相进行分析。结果交变电流密度为0~40 A/m2时,Tafel曲线负向移动;50 A/m2时,发生逆转,曲线正向移动;随交变电流密度增加,交流阻抗谱Nyquist图由单弧逐渐变为双弧,出现Warburg阻抗,Bode-Phaze图由单峰逐渐变为双峰;表面出现较多的点蚀坑和层状脱落痕迹;腐蚀产物为Al（OH）3和Al2O3。结论交变电流作用下试样的腐蚀倾向加深,腐蚀表面具有较多的空洞,垂直腐蚀和平行腐蚀交替进行,呈现层状脱落方式向基体演进,腐蚀产物与一般铝腐蚀产物相同,均为Al（OH）3和Al2O3,腐蚀速率在交变电流密度低于50 A/m2时相对较低,高于50 A/m2时大幅提高。

钢芯铝绞导线的微动疲劳及其寿命预测

在自制的微动试验装置上,对钢芯铝绞导线(ACSR)进行微动试验研究。观察铝股线的断裂情况及断口特征,探讨导线的微动损伤机制。基于导线微动疲劳断裂机制,建立断裂力学寿命预测模型,对导线寿命进行预测。结果表明:ACSR导线微动疲劳过程中,内外层Al股线的断股都发生在高应力区,导线断口呈现正断口、45°断口和"V"形断口三种形态;断口由疲劳源区、疲劳裂纹扩展区及瞬断区三个不同形貌特征区域构成。寿命预测结果与实际试验结果相对误差较小,准确度较高。

T92/HR3C异种钢焊接接头高温拉伸变形及断裂行为

采用500℃和625℃拉伸试验,研究T92/HR3C异种钢管接头的高温变形及其断裂行为。结果表明,在高温拉伸过程中,焊缝、T92侧热影响区(HAZ)及母材(不包含颈缩段)均未发生明显的塑性变形及组织结构的变化,而HR3C侧母材晶粒明显被拉长,HR3C侧HAZ的拉伸变形不明显。HR3C母材塑性变形量随温度升高而明显降低,孪晶回复越少。高温拉伸断口位于T92侧HAZ的细晶区(FGHAZ),呈正断加剪切断的混合断裂方式,均与室温状态下该焊接接头的拉伸变形及断裂行为不同。应力三轴度理论可很好地解释该接头高温短时拉伸变形及断裂特征。

7Cr17Mo马氏体不锈钢组织和冲击韧性

采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、洛氏硬度计、冲击试验机等观察和分析了7Cr17Mo马氏体不锈钢在980～1110℃不同温度淬火下的组织特征和性能变化。结果表明,淬火组织为残留奥氏体和碳化物分布于隐针马氏体基体上,碳化物以(Fe,Cr)23C6为主。随着淬火温度的升高,残留奥氏体含量增加,马氏体过饱和度增加,针状马氏体组织变粗,1060℃时硬度升高到最大值59 HRC。冲击试验结果表明在980～1080℃淬火时,随淬火温度升高,冲击韧性提高,1080℃时冲击韧性最好,其后下降。SEM断口形貌表明室温下冲击断裂方式为微孔聚集型断裂。

高温时效T92/HR3C焊接接头的组织和力学性能

对ERNiCrMo-3镍基焊丝钨极氩弧焊(GTAW)焊接的T92/HR3C异种钢管接头,进行650℃直至1143.5 h的高温时效处理,研究时效过程中接头显微组织结构和力学性能的变化规律。结果表明:时效后接头的室温拉伸断口都位于T92母材。随时效时间的延长,接头各区域的冲击韧性单调降低,但接头强度、T92侧热影响区(HAZ)及母材的硬度先降后升,时效501.1 h后趋于稳定,这归因于不同时效时间下T92侧HAZ及母材中碳化物的形态及聚集状态的差异。HR3C侧HAZ产生时效脆化,其冲击断口呈沿晶断裂的断口特征。

SiC颗粒增强铁基合金复合涂层的组织

采用等离子堆焊—SiC后送粉技术制备了SiC颗粒增强铁基合金复合涂层,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和能谱仪(EDS)对涂层的显微组织、相组成和元素分布进行了观察和测试。试验结果表明:SiC分布于马氏体基体上,原始形态保持完好,没有发生明显溶解,复合效果较好。SiC与基体界面层由预覆层、近基体区和絮状区构成。SiC边缘为CrSi2、CrSi3;近基体区耐腐蚀性相对基体较强,组织难以显示;絮状区由大量(Fe,Cr)7 C3、(Fe,Cr)23 C6碳化物和α-(Fe,Cr)固溶体组成。