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铁锰二元合金耐液锌腐蚀机理

材料热处理学报 2010年第1期31卷 121-125页

作者：张艺刘俊友吴春京田光新刘杰北京科技大学材料学系北京100083 北京北科德瑞冶金工程技术有限公司北京100083

研究了四种不同Mn含量的铁锰二元合金在450℃液锌中的腐蚀行为,探讨了Mn对铁锌反应的影响规律。结果表明,铁锰二元合金在液锌中的腐蚀属于溶解性腐蚀。随着锰含量的增加,腐蚀速率有较大变化。含锰量为10wt%的合金,其腐蚀速率为5.79×***... 详细信息

研究了四种不同Mn含量的铁锰二元合金在450℃液锌中的腐蚀行为,探讨了Mn对铁锌反应的影响规律。结果表明,铁锰二元合金在液锌中的腐蚀属于溶解性腐蚀。随着锰含量的增加,腐蚀速率有较大变化。含锰量为10wt%的合金,其腐蚀速率为5.79×***-2.h-1,含锰量为15wt%的合金,其腐蚀速率为3.64×***-2.h-1。锰含量为10wt%时,腐蚀产物由致密的δ相层和块状的ζ相层组成,致密的较厚的δ相层的存在,降低了铁锌反应速率,合金表现出较好的耐液锌腐蚀能力,而锰含量为15wt%时,腐蚀产物由大量疏松的颗粒状ζ相分布在液锌相中组成,疏松的组织恶化了合金的耐液锌腐蚀能力。

关键词：腐蚀机理 Fe-Mn合金液锌

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硅对铁基合金耐液锌腐蚀的影响

腐蚀与防护 2009年第10期30卷 704-707页

作者：张艺李洪波刘俊友北京科技大学材料学院北京100083

采用扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)分析对含硅和不含硅的铁基合金在450℃液锌中的腐蚀行为进行了研究。结果表明:在浸锌时间不长的情况下,不含硅的铁基合金的耐锌蚀能力较好,随着浸锌时间的延长,含硅的铁基合金表现出较好的耐锌蚀能力,基体... 详细信息

采用扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)分析对含硅和不含硅的铁基合金在450℃液锌中的腐蚀行为进行了研究。结果表明:在浸锌时间不长的情况下,不含硅的铁基合金的耐锌蚀能力较好,随着浸锌时间的延长,含硅的铁基合金表现出较好的耐锌蚀能力,基体中Si的加入,界面处液相中Si富集,使得ζ相生长方式接近线性生长,导致腐蚀产物中的ζ相呈粗大的柱状,且腐蚀层中Г相消失,ζ相优先在Fe-Zn界面形成。

关键词：腐蚀金属间化合物液锌铁基合金

纯铁和Fe-Al金属间化合物在液锌中的腐蚀研究

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热加工工艺 2009年第8期38卷 1-3,6页

作者：李永梅马瑞娜曹晓明范永哲河北工业大学材料科学与工程学院天津300130

在460℃的液锌中,对工业纯铁、金属间化合物Fe3Al和FeAl进行了腐蚀试验。结果表明:Fe3Al和FeAl的耐液锌腐蚀性远远高于工业纯铁。通过固体与分子经验电子理论(EET)建立了α-Fe、Fe3Al和FeAl的价电子结构,对三种合金在液锌中的腐蚀性能... 详细信息

在460℃的液锌中,对工业纯铁、金属间化合物Fe3Al和FeAl进行了腐蚀试验。结果表明:Fe3Al和FeAl的耐液锌腐蚀性远远高于工业纯铁。通过固体与分子经验电子理论(EET)建立了α-Fe、Fe3Al和FeAl的价电子结构,对三种合金在液锌中的腐蚀性能进行了尝试性探讨,发现价电子结构与腐蚀性能之间有着密切的相关性。

关键词：液锌腐蚀经验电子理论(EET) 价电子结构

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铸态Fe_2B的耐液锌腐蚀机理研究

热加工工艺 2011年第8期40卷 68-71页

作者：陈琳曹晓明杜安马瑞娜中国民航大学空中交通管理学院天津300000 河北工业大学材料学院天津300130

通过扫描电镜、X射线衍射仪研究了铸态Fe2B在500℃液锌中的腐蚀行为。发现铸态Fe2B主要发生晶间腐蚀和溶解腐蚀,腐蚀产物为Fe2B、Fe3BO6和Zn(BO2)2。其中晶间的α相是液锌腐蚀的主要路径,液锌对Fe2B晶粒发生均匀溶解腐蚀。

关键词：金属间化合物 Fe2B 液锌腐蚀

Fe_2B合金在液锌中腐蚀的分子动力学模拟

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河北工业大学学报 2014年第2期43卷 66-71页

作者：李栾菊吴海耀马瑞娜武建军曹晓明河北工业职业技术学院机电工程系河北石家庄050000 天津大沽机电设备安装工程有限公司天津300450 河北工业大学材料科学与工程学院天津300130

采用分子动力学方法研究Fe2B在800 K液锌中的腐蚀过程.模拟计算了体系的双体相关函数以及腐蚀界面原子的浓度随时间的变化.结果表明,腐蚀过程固液界面向固体一侧移动.整个腐蚀过程以锌原子的扩散为主;腐蚀初始阶段,锌原子首先溶解、扩散... 详细信息

采用分子动力学方法研究Fe2B在800 K液锌中的腐蚀过程.模拟计算了体系的双体相关函数以及腐蚀界面原子的浓度随时间的变化.结果表明,腐蚀过程固液界面向固体一侧移动.整个腐蚀过程以锌原子的扩散为主;腐蚀初始阶段,锌原子首先溶解、扩散到Fe2B中,初始阶段含锌量较低时仍为Fe2B晶体结构;随着腐蚀时间的延长,含Zn浓度超过一定限度的Fe2B逐渐溶解、扩散到液锌中;计算结果与实验结果相符.

关键词：分子动力学模拟腐蚀 Fe2B 液锌双体相关函数

Co-Mo-Cr-Si体系相关系及其耐液锌腐蚀性能的研究

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Co-Mo-Cr-Si体系相关系及其耐液锌腐蚀性能的研究

作者：蒋松林湘潭大学

学位级别：硕士

高温合金是一种十分重要的高温耐磨耐蚀材料，常常被用于航空航天以及民用工业领域。Tribaloy系列合金是一类具有良好的耐磨以及耐蚀性能的钴基高温合金，常被用于热浸镀锌领域来解决沉没辊以及锌锅的腐蚀问题。该合金是一类两相合金，... 详细信息

高温合金是一种十分重要的高温耐磨耐蚀材料，常常被用于航空航天以及民用工业领域。Tribaloy系列合金是一类具有良好的耐磨以及耐蚀性能的钴基高温合金，常被用于热浸镀锌领域来解决沉没辊以及锌锅的腐蚀问题。该合金是一类两相合金，可以通过改变化学成分来控制其显微组织以满足不同的条件下的使用需求，因此了解Co-Cr-Mo-Si四元系的相关系，对该系列合金的研究、开发与发展有重要的作用。本工作首先利用平衡合金法实验测定了Co-Cr-Mo三元系800℃富钴角的相关系。对设计的15个平衡合金分析发现，在富钴角存在三个三相区以及五个两相区，分别为：(Co)+Co7Mo6+Co3Mo、(Co)+Co7Mo6+ω和(Co)+σ+ω三相区，(Co)+σ、(Co)+ω、(Co)+Co7Mo6、(Co)+Co3Mo以及Co7Mo6+Co3Mo两相区。采用相消失法实验测定了Co-Cr-Mo-Si四元系800℃固定Co70at.%的等温截面相关系。采用SEM-EDS结合X射线衍射对设计的89个合金分析发现，该截面内一共存在12个相区，其中有一个四相区：(Co)+Co3Mo+Co7Mo6+Co3Mo2Si，五个三相区：(Co)+Co3Mo+Co7Mo6、(Co)+Co7Mo6+Co3Mo2Si、Co3Mo+Co7Mo6+Co3Mo2Si、(Co)+Co3Mo+Co3Mo2Si和(Co)+αCo2Si+Co3Mo2Si，五个两相区：(Co)+αCo2Si、(Co)+Co3Mo2Si、Co3Mo+Co3Mo2Si、Co3Mo+Co7Mo6和(Co)+Co7Mo6，一个单相区：(Co)。该截面内的(Co)+Co3Mo2Si两相区存在的成分范围很宽，该相区内存在过共晶、共晶以及亚共晶三个区域，位于三个区域内的合金具有的化学和力学性能各不相同。为了进一步研究位于(Co)+Co3Mo2Si相区内合金的性能，为钴基高温合金的开发提供实验数据，本工作实验测定了Co-Cr-Mo-Si四元截面内三个成分点合金的耐液锌腐蚀性能。研究结果显示液锌对合金的腐蚀是选择性的，合金内的（Co）相首先被侵蚀，Co3Mo2Si相由于具有较高的熔点难以被腐蚀，研究发现初生的块状Co3Mo2Si相比共晶Co3Mo2Si相更耐腐蚀，处于过共晶区域内的合金由于主要相为Co3Mo2Si相，其耐液锌腐蚀的性能比处于共晶以及过共晶区域内的合金更好。

关键词：相图 Co-Cr-Mo-Si 液锌腐蚀

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钼钨合金在液锌中腐蚀的分子动力学模拟

钼钨合金在液锌中腐蚀的分子动力学模拟

作者：杨静河北工业大学

学位级别：硕士

液态锌对浸入其中的金属有强烈的腐蚀作用,研究金属在液锌中的腐蚀过程具有重要的现实意义。分子动力学就是要确定一群有相互作用的粒子在空间中的演化规律,尤其适应于处理难以通过现有实验手段解决的问题。本文采用分子动力学方法模拟... 详细信息

液态锌对浸入其中的金属有强烈的腐蚀作用,研究金属在液锌中的腐蚀过程具有重要的现实意义。分子动力学就是要确定一群有相互作用的粒子在空间中的演化规律,尤其适应于处理难以通过现有实验手段解决的问题。本文采用分子动力学方法模拟研究了钼钨合金的熔化过程及钼钨合金在液锌中的腐蚀过程。本文采用第一性原理计算方法计算了Mo-W/Zn体系双原子间结合能,拟合得到了Morse势和Lennard-Jones势的参数。本文将拟合出的势参数应用于钼钨合金的熔化过程的分子动力学模拟计算,模拟得到的Mo-30W合金的熔点(2950K),高于理论熔点(2800K)。钼钨合金在液锌中的腐蚀过程的模拟结果表明,随着钨含量从0%增加到30%,腐蚀层中Zn原子浓度逐渐降低;当钨含量从30%继续增加到50%时,腐蚀层中Zn原子浓度增加。纯钼不如钼钨合金的耐液锌腐蚀性能好,而钼钨合金中Mo-30W合金耐液锌腐蚀的能力最好,与实验结果相符。升高温度,Zn原子在钼钨合金中的扩散程度加深。

关键词：液锌钼钨合金分子动力学腐蚀势函数

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金属间化合物Fe2B的耐液锌腐蚀机理研究

金属间化合物Fe2B的耐液锌腐蚀机理研究

作者：陈琳河北工业大学

学位级别：硕士

FeB是一种典型的间隙型金属间化合物,本身具有良好的耐液锌腐蚀性能和耐磨损性能,但是其脆性较大,易产生裂纹,使其在液锌中的服役寿命大大缩短。因此深入研究FeB的耐液锌腐蚀的过程和机理,改善FeB的脆性,延长其使用寿命,成为人们关心的... 详细信息

FeB是一种典型的间隙型金属间化合物,本身具有良好的耐液锌腐蚀性能和耐磨损性能,但是其脆性较大,易产生裂纹,使其在液锌中的服役寿命大大缩短。因此深入研究FeB的耐液锌腐蚀的过程和机理,改善FeB的脆性,延长其使用寿命,成为人们关心的课题。本文通过熔炼和渗硼两种方法制备FeB,并在液锌中进行腐蚀,研究了液锌对FeB的腐蚀过程、腐蚀产物和腐蚀机理。研究结果表明:熔炼FeB的腐蚀机理是晶间腐蚀和溶解腐蚀,渗硼FeB的腐蚀机理是溶解腐蚀;FeB在腐蚀过程中,FeB溶解Zn形成固溶体和微量的FeBO3、Fe3BO6、Zn(BO2)2和ZnBO7。锌在FeB中的溶解是个渐进的过程,随腐蚀时间的延长,FeB中的锌含量逐渐增加,锌在FeB中溶解的最大相对质量百分比为40%,即最大原子百分比为21%。影响FeB耐液锌腐蚀性的主要因素是裂纹,包括FeB的固有裂纹和由本征脆性生成的裂纹。FeB晶粒生长方向和液锌的腐蚀进入方向的关系造成FeB耐液锌腐蚀行为不同:当二者平行时,FeB晶粒的脱落主要是受微裂纹断裂的影响;当二者垂直时,FeB晶粒的脱落主要是由晶间化合物的挤压所致。

关键词：金属间化合物 Fe2B 液锌裂纹腐蚀

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元胞自动机方法模拟纯铁在液锌中的腐蚀

元胞自动机方法模拟纯铁在液锌中的腐蚀

作者：尹鹏飞河北工业大学

学位级别：硕士

在热镀锌过程中，锌液对浸入其中的铁基设备的腐蚀十分严重，要找到一种耐锌蚀性能好的材料，首先要弄清铁在锌液中的腐蚀机理。以往通过实验的方法研究腐蚀很难观测到整个腐蚀的演化过程，还延长了试验周期。本文将试验与计算机模拟相... 详细信息

在热镀锌过程中，锌液对浸入其中的铁基设备的腐蚀十分严重，要找到一种耐锌蚀性能好的材料，首先要弄清铁在锌液中的腐蚀机理。以往通过实验的方法研究腐蚀很难观测到整个腐蚀的演化过程，还延长了试验周期。本文将试验与计算机模拟相结合，通过计算机将腐蚀过程可视化，这对于腐蚀机理的研究有极其重大的意义。腐蚀实验表明，铁在锌液中的腐蚀过程是基体铁向锌液中的溶解起主导作用，铁/锌液的腐蚀过程就是一个生长和脱落的过程，一方面δ相与ζ相会发生断裂、脱落或是溶解;另一方面相层还在生长。最终生长与脱落达到了平衡，过渡层逐渐向基体内部推进，腐蚀过程得以延续。实验与模拟结果共同验证了在腐蚀最开始时，是ζ相率先生成，且三相的形成顺序为ζ相-δ相-Г相。以实验数据作为基础，利用元胞自动机的方法对液锌的腐蚀过程进行计算机模拟。在模拟过程中，提出了一种碰撞行走规则,与液态金属腐蚀理论相结合建立了铁/锌液腐蚀的元胞自动机模型。模拟结果表明，无论从直观的图像形貌还是各相层的变化趋势、相层的生长动力学等方面都与现有理论及实验结果较为一致，从而验证了模型的合理性。

关键词：腐蚀元胞自动机计算机模拟扩散液锌