残余奥氏体对40CrNiMoA钢应力腐蚀和腐蚀疲劳裂缝扩展速率的影响

影响高强度钢在水介质中的应力腐蚀和腐蚀疲劳裂缝萌生和扩展特性的因素甚多。本文研究了残余奥氏体含量对40CrNiMoA 钢在蒸馏水中的应力腐蚀和腐蚀疲劳裂缝扩展速率的影响,采用1200℃奥氏体化和870℃奥氏体化以及冰冷处理以获得不同的残余奥氏体含量。实验结果表明在同样的载荷、环境、材质和奥氏体化温度条件下,残余奥氏体是影响40CrNiMoA 钢的应力腐蚀和腐蚀疲劳裂缝扩展速率的重要因素,残余奥氏体的存在将使裂纹扩展减慢。     

主缆钢丝腐蚀声发射监测及断丝信号源定位

为了确保悬索桥主缆钢丝的服役可靠性,使用声发射技术对主缆钢丝腐蚀损伤以及断丝源定位情况进行全过程监测。采集并分析直径为5 mm的镀锌钢丝在300、500和700 MPa张拉应力过程中的腐蚀损伤声发射信号。结果表明:根据钢丝腐蚀情况,可以将钢丝腐蚀过程分为腐蚀开始、腐蚀稳定和腐蚀迅速发展3个阶段。在整个腐蚀过程中累积特征参数变化速率呈上升趋势,3种张拉应力按累积特征参数的变化率由小到大的顺序是300、500、700 MPa。在各张拉应力状态下,腐蚀断丝波形的频率分布范围较广,主要为0～100 kHz,并且主频率集中在40 kHz左右。进行断丝源定位时,通过对原始波形信号的处理,根据线定位原理可以计算出断丝源的位置,相对误差在4%以内,精确度较高。     

集输管道CO2/油/水环境中X65钢的腐蚀特征

通过高温高压动态反应釜实验模拟油田集输管道腐蚀环境,采用腐蚀失重、X射线衍射、扫描电镜和电化学分析等方法,研究了CO2/油/水环境中X65钢的腐蚀行为.结果表明:不同原油含水率条件下,X65钢CO2腐蚀形态发生改变.含水率较低(40%~50%)时,原油的浸润作用使X65钢表面发生均匀腐蚀,局部由于原油吸附不均匀出现点蚀特征;含水率在70%~80%之间时,原油对钢表面屏障作用减弱,生成的产物膜厚而疏松、局部脱落引发台地腐蚀;含水率为90%时,台地腐蚀破坏区域扩大,腐蚀加重.原油可以明显改变腐蚀产物晶体颗粒大小、堆垛方式、产物膜结构以及化学成分.在原油的缓蚀作用下,X65钢CO2腐蚀过程的温度敏感点向低温段移动,出现在50℃左右,腐蚀速率降低区间变宽,X65钢耐蚀性增强.     

HK40在低氯低氧分压中的高温腐蚀行为

研究了HK40在800 ℃,p(Cl2)=1×10-4 Pa, p(O2)=2.34×10-15 Pa氯氧混合气氛中的高温腐蚀行为.应用热重分析方法研究了HK40在该环境中高温腐蚀的动力学.借助SEM观察反应后样品的表面形貌和断面形貌;利用X射线衍射分析来确定反应生成的腐蚀产物.并用热力学解释了其高温腐蚀的机理.     

AZ40镁合金在模拟海水介质中的腐蚀行为

采用Tafel极化曲线、电化学阻抗谱方法研究了AZ40镁合金在模拟海水介质中的腐蚀行为,采用光学显微镜、扫描电子显微镜对腐蚀形貌进行了观察,结合介质pH值测量,讨论了腐蚀机理。结果表明,AZ40镁合金在模拟海水介质中的耐蚀性能较差;腐蚀自发发生,初期以点蚀为主要特征;由于Mg(OH)2等腐蚀产物存在较多缺陷,且分布不均匀,不能有效阻止腐蚀的发展,致使腐蚀扩展迅速,合金表面在短时间内就被严重破坏。     

Cl-含量对铸态Cu-40Ni合金电化学腐蚀行为的影响

利用动电位扫描法,结合电化学交流阻抗技术研究了用传统电弧熔炼(CA)制备的铸态Cu-40Ni合金在不同Cl-含量的腐蚀介质中的电化学腐蚀行为.结果表明:铸态Cu-40Ni合金在含Cl-腐蚀介质中,随着Cl-含量的增加,自腐蚀电位不同程度负移,膜电阻减小,腐蚀速度加快;合金在Na2SO4中表现出了Warburg阻抗的性质,电极表面的腐蚀过程由电化学控制转变为扩散控制,而在加入Cl-后,没有出现Warburg阻抗的性质,腐蚀过程由电化学控制;腐蚀电化学阻抗谱呈单容抗弧特征,随Cl-含量的增加,极化电阻减小;腐蚀过程中存在一定弥散效应.     

吐温40及其复配缓蚀剂在原油模拟液中对20 号碳钢的缓蚀性能研究

通过采用失重法、CMB-4510A缓蚀剂快速评定仪、极化曲线法和交流阻抗法研究了在酸性体系溶液中吐温40、硫酸锌、葡萄糖酸钠三种缓蚀剂单独使用及以吐温40为主的二元复配体系对20号碳钢在酸性体系中的缓蚀效果。实验结果表明:温度为30℃,p H值为4时,吐温40可以很好地抑制20号钢的腐蚀;而且吐温40与硫酸锌、葡萄糖酸钠的复配缓蚀剂具有良好的增效作用。     

腐蚀裂缝内化学和电化学状态之探索——第二报:外部电位和缝内电位及溶液PH的关系

研究了Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢在0.5M NaCl溶液中(40℃)模拟的缝隙(闭塞区)中电位及pH随外部试件极化时的变化情况。这个体系的缝隙腐蚀临界电位约为-0.10～-0.20V SCE。在临界电位,缝内腐蚀微小,pH不变化。当外部试件极化到临界电位以上( 0.20V以下),缝内电位并不随着增高,而是稳定在自由腐蚀电位(临界电位)范围之内,阳极极化使闭塞区通过的电流增大,溶液pH下降到2～3.5,闭塞区由鈍态变为活态,腐蚀加速。阴极极化时缝内电位与外部极化电位基本相等,闭塞区处于鈍态,溶液pH增大到碱性,腐蚀停止。 根据上述缝内电位和腐蚀程度随外部电位变化的情况,可以通过外部极化以控制缝内电位,达到保护的目的。也可以由外部电位的变化来探测缝内腐蚀是否可能发生。     

AZ40镁合金的腐蚀图像识别及腐蚀行为分析

应用计算机图像识别技术研究了AZ40镁合金在模拟海水介质中的腐蚀行为。采用中值滤波、直方图均衡化方法对腐蚀图像进行预处理,通过数学形态学分析和小波分析提取了3个腐蚀图像特征参数：灰度分布方差、二值图像前景面积和能量特征参数用于全面、准确地描述镁合金的腐蚀行为。研究结果表明：腐蚀介质破坏镁合金表面自然氧化膜使腐蚀阻力减小;腐蚀由局部腐蚀开始快速扩展至全部区域;腐蚀产物堆积较慢,短时间不能为合金提供有效的保护,但随着较长时间的堆积则可增大腐蚀阻力,对合金产生一定的保护作用。     

KOH溶液制作类圆形硅膜阵列研究

由于单晶硅在碱性腐蚀液中的腐蚀速率呈各向异性,在圆形掩膜下很难实现圆形单晶硅膜的制作.利用添加剂异丙醇(IPA)来改善KOH的腐蚀特性,在KOH与IPA混合腐蚀液体系中制备出类圆形硅膜阵列.通过扫描电镜观察腐蚀图形形貌,结果表明带有图案的N型衬底在质量分数为40%的KOH和IPA构成的混合溶液中,腐蚀出底面平整侧壁光滑的圆形硅膜阵列,并且初步探讨导电类型对腐蚀形貌影响机制.     

铁素体不锈钢在盐酸溶液中的缓蚀行为控制

通过电化学方法、失重曲线和SEM分析，考察了铁素体不锈钢在盐酸溶液中的腐蚀过程，重点分析了SDS和SAD两种缓蚀剂对盐酸溶液中不锈钢腐蚀行为的控制作用.研究结果表明:不锈钢在单一盐酸溶液中始终保持活性溶解状态，腐蚀方式以均匀腐蚀为主，沿晶界处易发生晶间腐蚀.SDS和SAD缓蚀剂均为界面型缓蚀剂，其缓蚀效率存在极大值.当缓蚀剂质量分数为0015%时，两种缓蚀剂均表现出良好的缓蚀性能，可降低不锈钢在盐酸溶液中的腐蚀速度.在相同浓度条件下，SAD缓蚀效率高于SDS缓蚀剂.     

含磷蠕墨铸铁对40Cr钢配副磨损特性的影响

本文采用自制的干库擦磨损试验机，研究了与含磷蠕墨铸铁配对条件下４０Ｃｒ钢的磨损特性．试验结果表明，４０Ｃｒ钢的磨损率随摩擦速度与接触压力积的增加而提高，且在某一速度压力积范围内存在着突变现象；随着与其配对编墨铸铁磷含量的提高，４０Ｃｒ钢的磨损率增大，磨损率产生突变的速度压力积减小；在基本相当的摩擦系数条件下，与含磷片墨铸铁相比，含磷蠕墨铸铁对４０Ｃｒ钢所造成磨损的程度是较小的。     

安宁河大桥主孔箱梁730KN钢支架安装与卸架施工设计

西攀高速公路安宁河大桥其主跨箱梁采用有支梁施工,其钢支架采用军用梁。每笼钢支架长46.96米,宽3.28米,高4.69米,重730KN。要安全顺利完成如此大重量的钢支架安装与卸架施工,结构受力复杂,吊运难度大。通过对钢支架安装与卸架过程的结构分析,采用有限元计算软件Algor12对结构建模分析,结合施工经验,我们顺利的完成了钢支架安装与卸架施工。     

基于动态碳配分机制的高强塑积热成形钢研究

通过直接淬火、QP、回火等工艺对一种低碳含铜钢进行热处理,并使用拉伸试验机、落锤冲击试验机、扫描电镜、电子探针、X射线衍射、透射电镜等手段对其力学性能、显微组织和冲击性能进行表征.在连续冷却淬火过程中观察到碳在马氏体和残余奥氏体间的动态配分现象,QP处理和低温回火可改善实验钢的冲击韧性;实验钢综合力学性能良好:强塑积大于20 GPa%,抗拉强度超过1 400 MPa,延伸率约14%,室温冲击功高于40 J.结果表明,所开发的实验钢可以满足热冲压工艺对成形淬火一体化的要求,可作为具有高强塑积的热成形用钢.     

盐酸介质中氯代十六烷基吡啶对钢的缓蚀作用

 采用失重法研究了氯代十六烷基吡啶(RNCl)在盐酸介质中对钢的缓蚀作用,发现在盐酸介质中,RNCl对钢的缓蚀作用随其浓度的增加而增强,当RNCl体积分数达5×10^-6,其对钢的缓蚀作用不再随着浓度的增加而发生明显的变化.通过吸附模型的讨论发现,在30,40℃时RNCl在钢表面的吸附满足Langmuir吸附方程,而在50,60℃时,RNCl在钢表面的吸附满足Frumkin非理想吸附方程,并求得相关的热力学参数.用吸附理论讨论了缓蚀作用产生的原因.     

大型铝电解槽摇篮架的优化设计

本文建立了大型铝电解槽摇篮架的力学模型.文中采用解析法进行强度和刚度分析,运用复合形法搜索最优化设计方案,研制了相应的计算机程序——HG005.在DPS8计算机上对例题进行了计算,计算结果表明,优化后摇篮架用钢量可以减少约40%.     

钢蜗轮副磨损过程的试验研究

为了选择合理的硬度配对来延长机械式履带调整器中钢蜗轮副的使用寿命,在SRV Ⅳ 微动磨损试验机上,设计了一种能实现硬度对钢蜗轮副磨损行为影响研究的试验方法。并利用该方法在无润滑,室温条件下考察了硬度对40CrNiMoA钢和18Cr2Ni4WA钢组成的钢蜗轮副磨损行为的影响。试验结果表明：随着蜗轮材料40CrNiMoA钢硬度的增加,40CrNiMoA钢的磨损体积减小,与之相对应的蜗杆材料18Cr2Ni4WA钢的磨损体积增大;在试验条件下,双方具有相近使用寿命的硬度配对出现在40CrNiMoA钢硬度为HRC43左右,可延长机械式履带调整器中钢蜗轮副的使用寿命。     

罐装法氯化铵催化40Cr钢渗氮组织与耐磨性能

为实现渗氮工艺的低成本、快速性,以NH4Cl为催化剂,采用罐装法对40Cr钢表面进行渗氮处理。利用金相显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计和摩擦磨损实验机对渗氮层的显微组织、显微硬度和耐磨性能进行研究。结果表明：渗氮层组织主要由Fe相和Fe3N相组成。随着NH4Cl加入比例的增大,渗氮层厚度、显微硬度和耐磨性能也呈增大趋势。当NH4Cl的质量分数为4.5%时,白亮层厚度达2.5μm,硬度为8.89 GPa,失重量为6.91 mg。氯化氨能明显增加渗氮层厚度,改善渗层耐磨性能,是一种优良的催渗剂。     

40SiMnV非调质钢强韧性的研究

本文研究了热加工工艺对40SiMnV非调质钢的金相组织、常规力学性能、断裂韧性、疲劳特性等机械性能的影响。研究表明,这种非调质钢具有与40Gr调质态相近的强度、缺口疲劳极限及小能量多冲抗力,但韧性指标较低。非调质钢的强韧性取决于金相组织中珠光体与先共析铁素体的相对含量、先共析铁素体的晶粒大小及沉淀硬化能力。先共析铁素体的组织参数受原奥氏体晶粒直径、冷却速度及热加工方式(轧制、锻造、正火)的控制。通过回归分析,建立了机械性能与微观组织参数间的数学模型。对非调质铜的性能特点及应用前景进行了讨论,并提出了获得良好的综合机械性能的热加工工艺优化原则。     

热处理对硝酸熔盐中347H不锈钢腐蚀行为的影响

利用静态熔盐浸泡实验,研究了不同晶粒度的347H不锈钢在565 ℃混合硝酸熔盐(60%NaNO₃+40%KNO₃)中长达120 h的腐蚀行为.通过增重法绘制腐蚀动力学曲线,并研究347H不锈钢的表面腐蚀产物、物相、腐蚀表面微区成分,解释347H不锈钢在硝酸熔盐中的腐蚀机理.结果表明:经过固溶处理调控晶粒度的347H不锈钢在熔盐腐蚀中腐蚀速率有所降低,腐蚀动力学曲线变为线性增长趋势.通过XRD检测得到,347H不锈钢在硝酸熔盐中的腐蚀产物主要是Fe₂O₃和少量的Fe₃O₄及NaFeO₂.Fe₃O₄,结构致密,能有效减小硝酸熔盐对钢基体的腐蚀,导致347H不锈钢在腐蚀后期质量损失有所降低.腐蚀产物形貌和横截面厚度分析结果表明,经过1 160 ℃固溶处理1 h后不锈钢晶粒度达到7级时,腐蚀层厚度达到最低为0.661 μm,此时347H不锈钢在硝酸熔盐中的耐腐蚀性达到最好.