丙烷储罐湿硫化氢腐蚀监测技术

钯合金膜氢传感器、恒电势仪、电脑等构成腐蚀监测系统.钯合金膜氢传感器的信号稳定、可靠,由氢传感器检测氢渗透的稳态电流密度,通过16MnR钢的腐蚀速率随稳态氢渗透电流密度变化的方程,计算设备内部湿硫化氢腐蚀速率.现场试验证明该监测系统可用于监测丙烷储罐的硫化氢腐蚀速率和评估设备的安全运行状态.     

氢对非稳定奥氏体不锈钢的影响

采用阴极充氢方法对非稳定的奥氏体不锈钢（1Cr18Ni9Ti）进行研究, 结果表明, 氢提高了不锈钢的层错能, 并导致晶内软化. 拉伸可以促进α′马氏体形成, 马氏体的形成增加了不锈钢的脆性.      

氢致开裂的TEM原位拉伸观察与研究

通过对颈充氢３１０不风薄膜在透射电镜（ＴＥＭ）下的原位拉伸观察，并和不含氢试样的结果相比较，研究了氢在韧－脆转变中的作用及氢致脆断机理，结果表明，氢使奥氏体不锈钢由韧变脆的根本原因是氢降低了微裂纹形核时的临界应力强度因子，从而抑制ＤＦＺ中纳米级微裂纹向空洞的转化。     

氢致奥氏体不锈钢晶格畸变

对３０４Ｌ和３１６Ｌ奥氏体不锈钢试样在充氢后和充氢同时进行Ｘ射线衍射分析，观察到在充氢过程中存在奥氏体晶格膨胀－收缩－膨胀的现象；在充氢后时效一段时间的情况下，存在奥氏体晶格收缩－膨胀－收缩的现象，并初步讨论了可能的原因。     

铌钒钛与含钛高强钢的高温变形行为

在Gleeble 2000热模拟实验机及D450实验轧机上进行不同参数的单道次压缩及多道次淬火实验.研究表明,对铌钒钛高强钢,微合金元素铌、钒、钛的碳氮化物能有效抑制奥氏体的高温软化行为,经过6道次变形的奥氏体晶粒细化到8μm左右,其控轧工艺为未再结晶区的控制轧制.对含钛高强钢,微合金元素钛表现出相对较弱的抑制奥氏体再结晶效果,经过6道次变形后的奥氏体晶粒细化到11μm左右,其控轧工艺为再结晶区控制轧制.     

Zr-4合金双轴加载中的非比例附加软化与附加强化

研究了不同应变幅比例加载和不同相位角非比例加载条件下冷变形渗氢Zr-4合金的双轴疲劳行为.结果表明:不同等效应变幅比例和非比例循环过程中Zr-4合金均表现为循环软化;非比例加载过程中Zr-4合金的循环软化程度要高于相同等效应变下的比例加载;相同相位角非比例加载随着等效应变幅提高循环软化程度加剧;相对于比例加载,相位角为30°时表现为非比例循环附加软化,相位角为90°时表现为非比例循环附加强化.     

氢致奥氏体不锈钢晶格畸变

对３０４Ｌ和３１６Ｌ奥氏体不锈钢试样在充氢后和充氢同时进行Ｘ射线衍射分析，观察到在充氢过程中存在奥氏体晶格膨胀－收缩－膨胀的现象；在充氢后时效一段时间的情况下，存在奥氏体晶格收缩－膨胀－收缩的现象，并初步讨论了可能的原因。     

添加元素Fe对Co3Ti合金力学行为的影响

本文研究了置换式合金元素Ｆｅ对Ｃｏ３Ｔｉ合金低温至高温（２００－１０５０℃）的力学行为及室温氢脆行为的影响。结果表明，添加２ａｔ％Ｆｅ可以显著地增大Ｃｏ３Ｔｉ合金低温至高温（２００～８００℃）的塑变能力，并使合金的屈服强度峰值对应温度略有增加，同时还可以显著地抑制Ｃｏ３Ｔｉ合金的氢脆，断口研究发现该合金中氢是通过表面的晶界或形成的微裂纹造成氢致损伤的。     

不锈钢Ⅲ型试样的氢致开裂和应力腐蚀

研究了奥氏体不锈钢Ⅲ型试样的氢致开裂和应力腐蚀。结果表明,动态充氢时Ⅲ型试样也能发生氢致滞后断裂,且裂纹沿原缺口平面形核和扩展。从而可获得宏观平滑的扭转断口,但断口上存在少量沿45°面的二次裂纹,一系列实验表明动态充氢能促进奥氏体不锈钢室温蠕变,故在恒扭矩下充氢能使扭转角不断增大,直至试样被扭断。奥氏体不锈钢Ⅲ型试样在42％沸腾MgCl_2溶液中也能发生应力腐蚀开裂,且裂纹在与缺口平面成45°的平面上形核和扩展。实验表明,无论是Ⅰ型还是Ⅲ型,应力腐蚀的门槛值均比氢致滞后断裂门槛值要低,例如K_(ⅠSCC)/K_(ⅠX)=0.18,K_(ⅠH/K_(ⅠX)=0.58,K_(ⅢSCC)/K_(ⅢX)=0.13 K_(ⅢH)/K_(ⅢX)=0.62。     

电沉积Ni-S合金析氢阴极的研究

以硫脲作为硫源,在瓦特浴体系中通过电沉积方法获得NiS合金电极·系统地讨论了电沉积过程中各工艺条件(硫脲浓度、电流密度、pH值及温度)对镀层中S含量的影响,确定了硫脲浓度和电流密度为NiS合金镀层中S含量的主要影响因素;以恒电流极化方法测试不同S含量的合金电极的析氢过电位,得到了析氢过电位仅为90mV的非晶态NiS合金析氢阴极;以稳态极化方法测定该电极的稳态极化曲线,并通过计算得出其电化学参数(b,i0)·结果表明,该电极具有极高的电化学活性·     

Recent progress on the hydrogen storage properties of ZrCo-based alloys applied in International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER)

Under the development of International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER) system aimed at realizing the controllable fusion reaction to solve the energy crisis fundamentally, there is an urgent need to find an appropriate material for tritium handling. ZrCo alloy is considered to be a promising candidate for the storage and delivery of hydrogen isotopes due to the favorable characteristics such as low plateau pressure for absorption, high dissociation pressure at moderate temperature and better ability of trapping 3He. However, the hydrogen induced disproportionation and the slower recovery/deliverty rate of ZrCo-based alloys have limited their further application in ITER system. This review summarizes the efforts towards enhancing the hydrogen storage properties of ZrCo-based alloys including element substitution, surface modification, disproportionation mechanism investigation and the isotope effect study. Element substitution and surface modification play positive role to improve the anti-disproportionation ability and kinetic property of the alloys. However, the ZrCo-based alloys require to be further modified by more attempts such as new composition, novelty modification method or catalyst addition in order to better satisfy the application demands for tritium handling. Moreover, new insight for further understanding the inner disproportionation mechanisms of this material is needed by combining the advance characterization and theoretical analysis, which is in favor of addressing the disproportionation problem of the ZrCo-based alloys essentially.     

金属及其合金中注入离子引发的基体长程效应

为研究金属及其合金基体中不同固溶度的注入离子引发的长程效应,采用固溶度相差较大的元素以及单晶和多晶为分析材料,用透射电子显微镜弱束成像技术研究了被注入材料的横截面样品.结果表明:铁、钨在单晶铜、多晶奥氏体不锈钢中固溶度很低,长程效应明显,在基体表层有位错密度峰值;注入离子剂量增加时,甚至出现两个位错密度峰值.钼和铁在奥氏体不锈钢中有较高的固溶度,注入离子在基体表层没有位错密度峰值出现.     

La-Mg-Ni/Co储氢合金中的相结构

应用真空电弧熔炼方法制备La-Mg-Ni/Co5：19和2：7型储氢合金.应用X射线衍射系统研究这两类合金的相结构,并测定各相的原子占位.研究表明：5：19型的（La1-xMgx）5Co19合金是由Pr5Co19,LaCo5和LaSb3V3种类型结构组成;在2：7型的（La1-xMgx）2Ni7合金中,除了（La0.85Mg0.15）2Ni7合金只含LaNi5类型相结构外,其他合金均含有LaNi5类型相结构及LaNi3或La2Ni7类型相之一.应用尝试法确定合金中各相的晶胞参数和体积的变化规律,并利用Rietveld全谱拟合分析方法测定了（La0.95Mg0.05）2Ni7合金的相结构及相含量.研究表明：两种储氢合金相结构中主相与晶界相的点阵常数之间存在良好的共格性.Mg原子同时部分取代La和Ni原子,随着Mg含量的增加,晶胞内空隙变大.由于吸收的H原子将占据这些空位,所以空位空间的增加有助于容纳更多的H.这暗示Mg原子的占位导致的晶体畸变与储氢合金储氢能力相关,同时由于Mg原子与H原子之间强的亲和力,以及主相与晶界相之间的共格关系,可以使得H原子更容易进人合金中,并形成稳定的相结构.     

第一性原理研究Mn2RhZ(Z=In,Sn, Sb)Heusler合金的磁性形状记忆效应

运用基于密度泛函理论的第一性原理,对3种 Heusler合金Mn₂RhZ(Z=In, Sn, Sb)的原子占位、晶体结构、晶格畸变和磁学性质等性能进行了研究.结果表明, Hg₂CuTi型结构3种Heusler合金相比Cu₂MnAl型结构表现得更为稳定;在由立方结构至四方结构的变形中,Mn₂RhZ(Z=In, Sn, Sb)分别在c/a=1.38,1.29,1.29处出现总能量的最小值,分别对应稳定的马氏体相;Mn₂RhZ(Z=In, Sn, Sb)的总磁矩主要源于Mn原子磁矩,奥氏体相下Mn₂RhSb合金中的2个Mn原子磁矩呈现反平行耦合,表现出铁磁性,而在奥氏体、马氏体相下Mn₂RhZ(Z=In, Sn)以及马氏体相下Mn₂RhSb合金表现出亚铁磁结构,因而Mn₂RhZ(Z=In, Sn, Sb)是潜在的具有磁性形状记忆效应的合金材料.     

Fe_3Al合金形变诱导有序显微结构及合金元素的作用(Ⅱ)

从变诱导有序显微结构变化的角度，说明了合金元素铬和钼对Fe3Al基合金力学性能和显微组织的影响．结果表明：合金元素铬和钼主要固溶于Fe3Al基合金中，铬的主要作用是固溶软化，促进形变诱导无序化；钼主要起因溶强化作用，阻碍形变诱导无序化，有利于蠕变回复诱导有序化．     

Hydrogen storage performance of LaNi3.95Al0.75Co0.3 alloy with different preparation methods

Rare-earth AB₅-type La–Ni–Al hydrogen storage alloys are widely studied due to their extensive application potentials in hydrogen isotope storage, hydrogen isotope isolation and hydrogen compressors, etc. Good hydriding/dehydriding kinetics, easily activation, high reversibility are important factors for their practical application. However, their overall hydrogen storage performance, especially plateau pressure and hydrogen absorption/desorption durability need to be further optimized. In this study, the microstructures and the hydrogen storage properties of as-cast, annealed, and melt-spun LaNi_3.95Al_0.75Co_0.3 alloys were investigated. The experimental results of XRD and SEM showed that all alloys contained a pure CaCu₅ type hexagonal structure LaNi₄Al phase. The cell volume increased in an order of annealed ?> ?melt-spun ?> ?as-cast, resulting in a lower hydrogen absorption/desorption plateau pressure and a more stable hydride phase. The hydrogen storage capacity of three alloys was almost the same. The slope factor of the annealed and melt-spun alloys is smaller than the as-cast alloy, indicating that heat-treatment process can make the alloys more uniform. For the cycle stability of the alloys, the hydrogen absorption rate of the annealed alloy and melt-spun alloy was much faster than that of the as-cast alloy after 500 cycles. The melt-spun alloy showed high pulverization resistance during hydrogen absorption/desorption, and exhibited an excellent cycling retention of 99% after 500 cycles, suggesting that melt-spinning process can enhance the cycle stability and improve the cycle life of the alloy.     

岩石的损伤软化对应力波传播的影响

针对不含水干岩弹塑性变形的基本特征，考虑岩石的剪胀效应和软化效应，并根据岩石不同变形阶段的特点，给出了不同的屈服面形式和损伤演化方程，建立了岩石的弹塑性连续损伤本构模型．在此基础上研究了一维应变波在岩石介质中的传播规律，揭示了应力波在岩石类脆性损伤软化材料的传播过程中，损伤软化使得材料分为损伤演化区和完全破坏区，应力平台在两区交界面处产生凹陷．这一不稳定的凹陷在传播过程中逐渐消失，因而应力波传播在损伤的作用下经历了一个从不稳定到稳定的演化过程．