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新型Cu-Cr-Ni系耐海水腐蚀钢耐蚀性能及机理

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材料工程 2023年第1期51卷 104-112页

作者：赵晋斌王潘俊陈云翔程学群李晓刚北京科技大学新材料技术研究院北京100083 南京钢铁股份有限公司、江苏省高端钢铁材料重点实验室南京210035 国网福建省电力有限公司电力科学研究院福州350007

针对海洋环境腐蚀特点,通过添加合金元素Cu,Cr和Ni开发一种新型船体用耐蚀钢(B-NS)。利用电化学实验、全浸实验和周浸实验对B-NS的耐蚀性能进行评估,同时通过扫描电镜和能谱对锈层截面形貌和成分进行分析。结果表明:合金元素的添加可有... 详细信息

针对海洋环境腐蚀特点,通过添加合金元素Cu,Cr和Ni开发一种新型船体用耐蚀钢(B-NS)。利用电化学实验、全浸实验和周浸实验对B-NS的耐蚀性能进行评估,同时通过扫描电镜和能谱对锈层截面形貌和成分进行分析。结果表明:合金元素的添加可有效降低B-NS钢的饱和电流密度和全浸以及周浸条件下的腐蚀速率,同时促进周浸条件下更加稳定、致密保护性锈层的生成。合金元素赋予B-NS钢优异耐腐蚀性能,主要表现在提高B-NS钢热力学稳定性,促进锈层生成以阻挡侵蚀性介质腐蚀基底和赋予锈层阳离子选择性,阻止Cl-渗透进锈层。

关键词：船板钢耐腐蚀性能锈层合金元素

纳米二氧化锆对TC4钛合金微弧氧化膜的影响

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稀有金属材料与工程 2023年第5期52卷 1583-1592页

作者：冀鹏飞吕凯陈伟东车广东王明礼内蒙古工业大学材料科学与工程学院内蒙古呼和浩特010051 先进轻金属材料开发与加工防护教育部工程研究中心内蒙古呼和浩特010051 内蒙古自治区新材料工程技术研究中心内蒙古呼和浩特010051

利用多功能微弧氧化电源,采用目前工艺较为成熟和应用最广泛的电参数对TC4钛合金进行微弧氧化,并在电解液中添加不同浓度的纳米二氧化锆,对比微弧氧化膜层的微观形貌和综合力学性能,探究纳米二氧化锆对膜层的影响。实验结果表明,随着纳... 详细信息

利用多功能微弧氧化电源,采用目前工艺较为成熟和应用最广泛的电参数对TC4钛合金进行微弧氧化,并在电解液中添加不同浓度的纳米二氧化锆,对比微弧氧化膜层的微观形貌和综合力学性能,探究纳米二氧化锆对膜层的影响。实验结果表明,随着纳米二氧化锆浓度的增加,膜层厚度几乎不发生变化,但膜层的成分和含量发生改变:膜层中出现板钛矿相,且含量不断增加。当纳米二氧化锆浓度为2 g/L时,膜层的粗糙度相比未添加纳米二氧化锆时大幅下降,膜层耐磨性能最好,且此时膜层表面微孔直径最小且尺寸均匀,耐腐蚀性能最佳。

关键词：微弧氧化微观形貌纳米二氧化锆耐磨性能耐腐蚀性能

Mo元素对激光熔覆AlCoCrFeNiMo_(x)高熵合金涂层组织性能的影响

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稀有金属材料与工程 2023年第11期52卷 3685-3690页

作者：沙明红王爽李胜利贾春堂黄天荡朱晓雷艾新港廖湘巍辽宁科技大学材料与冶金学院辽宁鞍山114051 海洋装备用金属材料及其应用国家重点实验室辽宁鞍山114009 鞍钢集团钢铁研究院辽宁鞍山114009

采用激光熔覆的方法制备AlCoCrFeNiMo_(x)高熵合金涂层。研究Mo元素含量对涂层微观结构、硬度及耐腐蚀性的影响。结果表明,随着Mo含量的增加,微观组织从富(Al,Ni)的体心立方(bcc)相和富(Mo-Cr-Fe)的σ相,转变为富(Fe,Ni)的bcc相、富(Mo-... 详细信息

采用激光熔覆的方法制备AlCoCrFeNiMo_(x)高熵合金涂层。研究Mo元素含量对涂层微观结构、硬度及耐腐蚀性的影响。结果表明,随着Mo含量的增加,微观组织从富(Al,Ni)的体心立方(bcc)相和富(Mo-Cr-Fe)的σ相,转变为富(Fe,Ni)的bcc相、富(Mo-Cr-Fe)的σ相、富(Al-Fe-Mo)的σ相与少量AlN相。此外,涂层的显微硬度(HV1)从6154.4 MPa增加到10652.6 MPa。随着Mo含量的添加,涂层在3.5%(质量分数)氯化钠溶液中的自腐蚀电位升高,当Mo含量为x=1.0时,涂层的耐腐蚀性能最好。

关键词：高熵合金激光熔覆耐腐蚀性能硬度微观组织

缓蚀型润滑防腐功能涂层的制备及防护机制研究

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摩擦学学报（中英文） 2024年第2期44卷 129-142页

作者：陈明锴陈磊马彦军赵志成李凤英张定军周惠娣陈建敏兰州理工大学材料科学与工程学院甘肃兰州730050 中国科学院兰州化学物理研究所中国科学院材料磨损与防护重点实验室甘肃兰州730000 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049

磨损与腐蚀的耦合作用会加剧高端装备关键运动部件的损伤失效,导致其服役寿命大幅缩减.本文中基于铬酸锶(SrCrO_(4))的缓蚀特性及聚四氟乙烯(PTFE)的低表面能和低剪切特性,结合综合性能优异的酚醛环氧树脂制备了兼具良好耐腐蚀和摩擦学... 详细信息

磨损与腐蚀的耦合作用会加剧高端装备关键运动部件的损伤失效,导致其服役寿命大幅缩减.本文中基于铬酸锶(SrCrO_(4))的缓蚀特性及聚四氟乙烯(PTFE)的低表面能和低剪切特性,结合综合性能优异的酚醛环氧树脂制备了兼具良好耐腐蚀和摩擦学性能的铬酸锶/聚四氟乙烯/酚醛环氧(SrCrO_(4)/PTFE/EPN)功能一体化复合涂层.采用摩擦磨损试验、电化学阻抗谱和极化曲线研究了SrCrO_(4)、PTFE及腐蚀摩擦介质对复合涂层的摩擦学性能和抗电化学腐蚀性能的影响,重点研究了SrCrO_(4)在酚醛环氧涂层中的缓蚀防护机理.结果表明:SrCrO_(4)缓蚀作用下基材界面发生化学反应,产生了缓蚀钝化层,能够有效提高涂层的耐腐蚀性能.尤其SrCrO_(4)添加量为树脂质量的4%时,钝化效果最佳,低频阻抗模量值和腐蚀电流密度分别为1.06×10^(11)Ω·cm^(2)和0.28×10^(-10)A/cm^(2);PTFE的引入不仅将涂层由亲水性转变为疏水性,进一步提升了涂层的屏蔽阻隔特性,使涂层被电解质溶液浸入的时间滞后了10倍,而且使涂层的摩擦学性能明显提升,相较酚醛环氧涂层摩擦系数降低约73.90%,耐磨损性能提高3.2倍;在质量分数为3.5%NaCl溶液的腐蚀介质条件下,SrCrO_(4)/PTFE/EPN复合涂层表现出更低的摩擦系数,且能够在摩擦副接触界面形成钝化防护膜,该钝化膜主要以Fe和Cr氧化物、氢氧化物或结晶水化物的形式存在,从而有效抑制对偶面由于腐蚀而产生的磨损.

关键词：缓蚀作用功能一体化钝化膜耐腐蚀性能摩擦学性能

Yb微合金化对Al-Zn-Mg-Cu合金组织和性能的影响

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稀有金属材料与工程 2023年第10期52卷 3556-3562页

作者：许永祥朱梦真方华婵张茁段志英孙振中南大学粉末冶金国家重点实验室湖南长沙410083 中南大学高等研究中心湖南长沙410083

采用熔炼铸造的方法,结合热挤压变形和固溶时效等工艺制备了Al-Zn-Mg-Cu和Al-Zn-Mg-Cu-Yb 2种合金。利用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜对组织结构进行观察,采用差热分析仪、拉伸试验机和电化学工作站对性能进行检测,研究了稀土Yb微合... 详细信息

采用熔炼铸造的方法,结合热挤压变形和固溶时效等工艺制备了Al-Zn-Mg-Cu和Al-Zn-Mg-Cu-Yb 2种合金。利用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜对组织结构进行观察,采用差热分析仪、拉伸试验机和电化学工作站对性能进行检测,研究了稀土Yb微合金化对Al-Zn-Mg-Cu合金组织和性能的影响。结果表明:Yb的添加能够明显细化晶粒,显微硬度和抗拉强度分别由1230.881 MPa、562.9 MPa提高至1518.02 MPa、616.3 MPa,拉伸断裂形式也由沿晶和韧窝共存的混合型断裂转变为完全的韧窝型断裂。然而基体中Al8Cu4Yb粗大相的析出及晶界处η相的连续分布,对合金耐腐蚀性能不利。

关键词： Al-Zn-Mg-Cu合金 Yb微合金化细化晶粒拉伸断口耐腐蚀性能

低压烧结对NdFeB磁体微观结构与服役稳定性的影响

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稀有金属材料与工程 2023年第1期52卷 74-80页

作者：赵常宇刘颖赵伟侯贺楠李军四川大学材料科学与工程学院四川成都610065

研究了NdFeB磁体微观结构和服役稳定性的内在联系。结果表明,低压烧结NdFeB磁体具有更加细小的晶粒尺寸和分布更为均匀的晶间富钕相,有利于磁体获得更小的矫顽力温度系数,从而提高其温度稳定性。对比真空烧结后的磁体,低压烧结磁体的矫... 详细信息

研究了NdFeB磁体微观结构和服役稳定性的内在联系。结果表明,低压烧结NdFeB磁体具有更加细小的晶粒尺寸和分布更为均匀的晶间富钕相,有利于磁体获得更小的矫顽力温度系数,从而提高其温度稳定性。对比真空烧结后的磁体,低压烧结磁体的矫顽力温度系数从-0.488%/℃减小至-0.472%/℃。但是富钕相从三角晶界向主相晶间流动形成了完整的网状结构,不利于磁体的耐腐蚀性能。低压烧结磁体在3.5%(质量分数)NaCl溶液中浸泡后腐蚀失重更为严重,表现出更强的腐蚀倾向。

关键词：低压烧结NdFeB磁体微观结构温度稳定性耐腐蚀性能

激光扫描速度对镍基合金熔覆层显微结构和耐腐蚀性能的影响

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稀有金属材料与工程 2023年第5期52卷 1624-1632页

作者：孔耀刘宗德刘泉兵华北电力大学电站能量传递转化与系统教育部重点实验室北京102206

采用激光熔覆技术在Q235钢表面制备了镍基合金(含质量分数24%Cr、13%Mo)熔覆层,研究了激光扫描速度(100、200和300 mm/s)对熔覆层显微结构和耐腐蚀性能的影响,分析了熔覆层的显微组织、相组成、元素稀释率、显微硬度和耐腐蚀性能。结果... 详细信息

采用激光熔覆技术在Q235钢表面制备了镍基合金(含质量分数24%Cr、13%Mo)熔覆层,研究了激光扫描速度(100、200和300 mm/s)对熔覆层显微结构和耐腐蚀性能的影响,分析了熔覆层的显微组织、相组成、元素稀释率、显微硬度和耐腐蚀性能。结果表明,熔覆层由γ-Ni(C,Mo,Fe)和Cr0.19Fe0.7Ni0.11固溶体组成。随着激光扫描速度的提高,熔覆层晶粒细化,元素稀释率降低,显微硬度提高。由于元素稀释率较高,在扫描速度100 mm/s制备的熔覆层在3.5%(质量分数)NaCl溶液中浸泡2 h后的腐蚀电位最低。但由于熔覆层质量好,表面钝化膜稳定,在3.5%NaCl溶液中浸泡7 d后,其耐腐蚀性能仍优于其他2种涂层。

关键词：激光扫描速度显微结构耐腐蚀性能镍基合金熔覆层

Zn对均匀化态Mg-3Sn-Ca镁合金耐腐蚀性能的影响

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稀有金属材料与工程 2023年第2期52卷 568-574页

作者：贾征喻兵付丽沈阳大学机械工程学院辽宁沈阳110044

研究了Zn元素对均匀化态Mg-3Sn-Ca合金耐腐蚀性能的影响。通过XRD、金相、SEM、失重、析氢、电化学极化曲线和阻抗谱分析了Mg-3Sn-Ca(TX31)和Mg-3Sn-Ca-Zn(TXZ311)2种合金的耐蚀性能。结果表明,Mg-3Sn-Ca合金中主要由CaMgSn及Mg2Sn相组... 详细信息

研究了Zn元素对均匀化态Mg-3Sn-Ca合金耐腐蚀性能的影响。通过XRD、金相、SEM、失重、析氢、电化学极化曲线和阻抗谱分析了Mg-3Sn-Ca(TX31)和Mg-3Sn-Ca-Zn(TXZ311)2种合金的耐蚀性能。结果表明,Mg-3Sn-Ca合金中主要由CaMgSn及Mg2Sn相组成,加入Zn元素后晶粒得到显著细化,第二相体积分数增加并呈弥散分布,并有Mg2Ca相析出。而Zn的添加可显著提高Mg-3Sn-Ca合金的耐蚀性能,这主要归因于TXZ311合金具有更细小的晶粒尺寸以及均匀密集分布的CaMgSn相,使合金在腐蚀过程中形成的钝化膜更加均匀。因此,TXZ311合金的耐蚀性远高于TX31合金。

关键词： Mg-3Sn-Ca合金 Mg-3Sn-Ca-Zn合金均匀化 CaMgSn相耐腐蚀性能

TIG焊Al3Zr/A356复合材料的显微组织特征和耐腐蚀性能

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稀有金属材料与工程 2023年第5期52卷 1616-1623页

作者：李惠王峰何炜陆圣波孙才智韩旭东沃洛德梅尔·谢列茨基江苏科技大学材料科学与工程学院江苏镇江212000 深南电路股份有限公司江苏无锡214142 乌克兰国家科学院金属和合金物理技术研究所乌克兰基辅03115

通过原位反应法制备了增强相含量为3%(质量分数,下同)的Al3Zr/A356铝基复合材料(AMCs)。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪和显微硬度测试,研究了不同钨极氩弧(TIG)焊焊接参数下焊接接头的显微组织和耐腐蚀性能。结果表明,当焊... 详细信息

通过原位反应法制备了增强相含量为3%(质量分数,下同)的Al3Zr/A356铝基复合材料(AMCs)。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪和显微硬度测试,研究了不同钨极氩弧(TIG)焊焊接参数下焊接接头的显微组织和耐腐蚀性能。结果表明,当焊接电流为140 A时,焊缝成形最好,没有气孔或裂纹等焊接缺陷。焊接过程中生成细小的Al3Ti增强颗粒,呈球形和短棒状,并分散在基体中。焊接接头的硬度高于基体金属的硬度,增强颗粒的强化效果明显。随着在3.5%NaCl溶液中的浸泡时间延长,焊缝的点蚀程度增加,且大多发生在晶界和强化相周围。微区电化学实验结果表明,当焊接电流为140 A时,腐蚀电位波动小,腐蚀倾向低,耐腐蚀性能最好。

关键词：铝基复合材料 TIG焊原位反应耐腐蚀性能