稀土元素对镁合金力学行为影响的研究现状（英文）

系统论述了不同稀土元素的结构特性,基于镁合金的强化机制,并结合当前稀土镁合金的研究现状,展示了稀土元素的添加对镁合金在强度、塑性及抗蠕变性能等方面带来的变化,尤其是对镁合金塑性的影响。其中,区别于传统的强化机制,对添加稀土元素后出现的LPSO结构相对镁合金性能的影响也进行了重点讨论,进一步对镁合金中的稀土元素合金化后的改性作用及前景进行了探讨和展望。

油润滑条件下Mg_2B_2O_5w/6061Al的磨损性能研究

使用UMT-3摩擦磨损试验机对Mg2B2O5w/6061Al复合材料/45钢球摩擦副的磨损性能进行了试验研究。结果表明,Mg2B2O5晶须的加入明显提高了铝合金的摩擦磨损性能;在20#机械油润滑条件下,复合材料的磨损率明显降低;油润滑条件下,基体的磨损机制主要为粘着磨损,而复合材料的磨损机理主要是犁削与轻微的磨粒磨损。

GH4033和GH4169合金在520℃熔融NaCl-52 mass% MgCl_2中的腐蚀机理

选用两种常见的Ni基高温合金GH4033和GH4169,通过520℃熔融Na Cl-52 mass% MgCl_2完全浸没试样腐蚀实验,测量了160 h内试样在高温熔盐中的腐蚀行为。借助SEM、XRD等方法对腐蚀20 h和160 h试样的表面、横截面形貌及成分进行了表征。结果表明,两种试样的腐蚀动力学曲线均满足分段线性规律。腐蚀20 h后,两种试样表面均疏松多孔,且GH4169出现富含Mg和O的壳层结构。横截面形貌及成分分析表明GH4033和GH4169横截面上腐蚀层深度约为30μm和50μm。两种试样的腐蚀机理分别为Cr、Ni的流失和Fe、Cr的流失。

Al对Ni-10%Fe合金在相变储热介质Na Cl-MgCl2中腐蚀行为的影响

针对熔融共晶NaCl-MgCl2作为太阳能中高温相变储热传热介质对金属材料腐蚀问题,采用静态浸盐腐蚀试验方法,研究了Al含量(质量分数)分别为0,3%,5%,7%,10%的5种Ni-10%Fe-x Al合金在520℃熔融NaCl-53.63%(质量分数) MgCl2中的腐蚀行为。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等设备,分析了腐蚀后试样表面形貌及物相特征,探讨了腐蚀机制。结果表明:腐蚀20 h后,含Al试样表面均疏松多孔,形成富Ni而贫Fe的骨架状组织,且Al含量越高,试样表面变得越疏松;Al含量较低时(质量分数3%,5%,7%),试样表面形成了Mg和Al的氧化壳,但因氧分压较低,氧化壳不完整,仅在一定程度上可以抑制熔融盐和O2向金属/氧化膜界面扩散,起到保护作用;Al含量较高时(质量分数10%),试样表面组织非常疏松,保护壳层会因失去支撑而破碎和脱落,腐蚀加剧。

Fe-14Cr-Mn合金在不同温度熔融共晶NaCl-MgCl_2中腐蚀行为及机理研究（英文）

熔融共晶NaCl-MgCl_2作为太阳能中高温相变储热介质,运行状态下其温度常在熔点附近波动。但不同温度下该熔融盐对金属容器材料腐蚀行为不清楚。以Fe-14Cr-Mn合金为例,采用浸盐法研究了718、768和818 K共晶熔融NaCl-MgCl_2对该合金的腐蚀行为,探讨了腐蚀机理。结果表明:腐蚀速率随温度增加略微增加,3种温度下试样腐蚀动力学曲线服从线性规律(斜率k≈–4.806×10^(-4))。腐蚀初期,试样表面形成泡状腐蚀产物,腐蚀80 h后形成腐蚀坑洞,主要是Fe、Fe-Cr和MgO,也检测到含微量Fe和Ni的Mg-Fe-Ni的氧化物。腐蚀机理主要是MgCl_2吸潮后以H2O形式引入的氧原子和溶解在熔融盐中的微量氧作为阴极去极化剂,合金元素Cr和Mn与Cl-反应生成氯化物,氯化物吸附水分子,形成具有低熔点的含水氯化物(如CrCl3·6(H_2O)和MnCl_2·n(H_2O))逃逸腐蚀体系。另外,在熔盐表面形成了由MgCl_2·(H2O)6,NaCl和MgO组成的盐壳,而在熔融盐内部,NaCl与NaMgCl_3共存。本研究为研发耐熔融NaCl-MgCl_2腐蚀的新合金奠定了基础。

加载热循环对ZnO/Mg_2B_2O_5w/AZ91D复合材料变形的影响

对35vol.%的ZnO/Mg2B2O5w/AZ91D复合材料分别在14、21、28和35 MPa下进行了加载热循环实验。研究发现,在21～35 MPa外加应力变化下,复合材料的应变速率随着循环次数的增加开始时呈现减小趋势,在100次时出现拐点,应变速率呈上升趋势。复合材料的累积残余应变随热循环中外加应力的增加而增加,热循环曲线的滞后环与x轴的倾角随外加载荷增加而减小,闭合性随外加载荷增加而降低。复合材料分别在35 MPa、20～400℃及21 MPa、20～400℃条件下发生热棘齿现象,断后伸长率分别达到18.2%和20.08%,复合材料的塑性得到了改善。在所有实验条件下,通过计算复合材料的应变速率敏感指数的变化范围为0.67≤m≤1.64,证明复合材料具有超塑性。

拉应力对热循环下ZnO/Mg_2B_2O_5w/AZ31B复合材料塑性的影响

对35％（体积分数）的氧化锌涂覆硼酸镁晶须增强的AZ31镁基复合材料分别在14、21、28和35MPa下进行了加载热循环实验。结果表明，材料在第一次热循环后产生较大残余应变，且在相同的热循环次数下，其累积残余应变随外加载荷及循环上限温度增大而增大。在21MPa下材料经历16次热循环后其应变速率随循环次数增加先增大后减小，直至趋于稳定。在35MPa、20—320℃及21MPa、20～400℃条件下复合材料发生热棘齿现象。材料在热循环后具有较强的超塑性，变形机制主要为位错滑移和孪晶。

CC5083冷轧板电阻炉快速加热再结晶退火得等轴晶

CC5083铝合金冷轧板经过电阻炉常规再结晶退火后组织晶粒粗长而影响性能。采用发明工艺电阻炉到温入炉快速加热1 h再结晶退火试样,经偏光金相观察获得的组织晶粒呈等轴、细小,此等轴、细小晶粒组织对性能有利;利用电子背散射技术观察再结晶晶界及晶内分布细小、弥散第二相,经X-射线衍射检测第二相为Mg5Al8。获得等轴、细小再结晶晶粒的机理是到温入炉快速加热再结晶退火时形核率高,再结晶晶界上弥散分布的细小第二相Mg5Al8颗粒阻止再结晶晶粒长大;铝合金基体中保持细小弥散的第二相有利于获得等轴细小再结晶晶粒。电阻炉到温入炉快速加热再结晶退火工艺适于CC5083铝合金冷轧板工业应用。

合金元素Al对Ni-10%Fe基合金在熔融NaCl中腐蚀行为的影响（英文）

NaCl及其混合盐作为太阳能中高温相变储热介质有许多优点,但熔融氯化盐对金属储热容器材料具有强烈腐蚀性。研究了Al添加量(质量分数)分别为0%、5%和10%的3种Ni-10%Fe基合金(分别为1#、2#和3#)在850℃熔融NaCl中的腐蚀行为,分析了试样表面腐蚀产物和腐蚀残盐成分,对比了试样横截面腐蚀特征和元素变化趋势,探讨了腐蚀机制。结果表明,3种试样的腐蚀动力学曲线均满足线性腐蚀规律;添加Al的试样平均质量损失率大幅降低,2#和3#试样腐蚀速率分别为1#试样的12%和20%。原子量较小的Al优先于Fe、Ni被氧化和生成高温稳定性好的Al_2O_3 ,是腐蚀速率降低的两个主要原因。但Al含量较高(如10%)时,内部的Al原子向试样表面扩散较为容易,氧化膜较厚,且易于脱落,又导致腐蚀速率增大。