氮等离子体浸没注入处理316不锈钢的抗点蚀性能研究

利用等离子体浸没技术进行低剂量注氮,对AISI 316不锈钢材料进行了表面改性研究.电化学测试实验显示N2+离子的注入能够显著改善316不锈钢的抗点蚀性能.基于X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射分析(XRD)、二次离子质谱(SIMS)等技术表征结果,系统分析了N2+离子注入导致了316不锈钢抗点蚀性能提高的可能原因.     

合金元素和工艺参数对热轧TRIP钢动态相变的影响

利用Gleeble热模拟试验机进行单轴压缩试验,研究了C-Mn-Si TRIP钢和C-Mn-Al-Si TRIP钢过冷奥氏体形变过程的组织演变,分析了合金元素和工艺参数对过冷奥氏体动态相变的影响.与等温相变相比,C-Mn-Si钢和C-MnAl-Si钢动态相变动力学明显加快.与C-Mn-Si钢相比,用质量分数约1%的Al替代Si后,C-Mn-Al-Si钢的A3温度明显提高,在相同变形工艺条件下C-Mn-Al-Si钢过冷奥氏体动态相变较易发生,而C-Mn-Si钢动态相变得到的铁素体晶粒比较细小.减小动态相变前奥氏体晶粒尺寸,有利于过冷奥氏体动态相变的进行.提高过冷奥氏体形变时的变形温度或应变速率均对动态相变产生一定的阻碍作用,但影响不显著.     

钼对铸造双相不锈钢组织及耐点蚀性能的影响

研究了钼含量对铸造双相不锈钢显微组织及耐点蚀性能的影响。探讨了耐点蚀性能、含钼量、组织彼此之间的关系。结果表明：随钼含量增加，钢中ｒ相含量逐渐减少。当钼含量超过一定量后，组织的均匀程度降低，并存在Ｘ相。随钼含量的增加，钢的耐点蚀性能逐渐提高；当钼量超过一定量后，耐点蚀性能明显降低，耐点蚀性能与组织的均匀程度及Ｘ相的存在有关。     

不锈钢电阻对焊接头的抗点蚀性能研究

本文对瑞典产五种双相不锈钢和超级双相不锈钢钢筋电阻对焊接头的抗点蚀性能进行了研究。发现双相不锈钢电阻对焊接头的抗点蚀性能与对应母材相比有一定程度下降,下降范围在１０°Ｃ以内。超级双相不锈钢电阻对焊接头的抗点蚀性能几乎与母材的相同,高达６５～６８°Ｃ,且热影响区窄,晶粒长大倾向小,表现出极好的抗点蚀性和焊接性。文章对电阻对焊接头性能变化的原因从化学成分和显微组织方面进行了分析。     

温度和Cl~-质量分数对304不锈钢耐点蚀性能的影响

采用线性极化技术和动电位循环伏安法2种电化学测试技术,研究温度和氯离子的质量分数对304不锈钢耐点蚀性能的影响,从而得到二者对点蚀的影响规律.结果表明:随着温度的升高和氯离子质量分数的增大,304不锈钢点蚀坑的孔径和数量均变大,电流密度也变大,击穿电位Eb负移,钝化区变窄,因此二者的升高使钝化膜的修复能力变差,点蚀敏感性增加.同时得到Eb与温度、Cl-质量分数都呈线性关系:温度每升高10℃,Eb向负方向移动约30 mV.Cl-质量分数每增加0.5%,Eb向负方向约移动10 mV.Eb-Ep随着温度或Cl-质量分数的升高而变大,但其与温度或Cl-质量分数并不成线性关系.     

不锈钢孔蚀诱导期和诱发动力学

通过电化学测量，研究了Ｃ１－ 和ＳＯ２－４ 浓度、介质温度和电位对孔蚀诱导 期的影响规律。实验结果表明，孔蚀的诱发速度（沿文献用语，并以诱导期的 倒数１／ｒ表之）遵循着下列方程： １／τ＝Ａｅｘｐ（－Ｅα／ＲＴ）［Ｃ１－］α「ＳＯ２４］β 孔蚀诱发的推动力（　Ｅ）愈大，诱发速度愈快。根据实验结果，对孔蚀的诱 发机理进行了探索，认为吸附的Ｃ１ 与膜中金属阳离子形成易溶盐，导致了 钝化膜的溶解破坏。达到诱导期时，钝化膜局部被“穿透”，基体金属开始 溶解。     

轧制退火316奥氏体不锈钢的晶界特征分布

利用EBSD技术对不同形变量冷轧并退火处理的316奥氏体不锈钢的晶界特征分布进行了研究．结果发现,小变形轧制经退火处理后,试样晶粒尺寸明显长大的同时∑3^n（n=1,2,3）晶界（也称特殊晶界）比例不断提高．晶粒取向分析表明,合金中高斯（Goss）、黄铜（Brass）、铜型（Cop—per）和立方（Cube）取向（包括其几何变体）的择优长大是特殊晶界比例提高的重要原因．     

合金元素对热作模具钢（HD）力学性能的影响

研究降低和模具钢４Ｃｒ３Ｍｏ２ＮｉＶＮｂ（ＨＤ）中合金元素Ｎｂ,Ｖ,Ｎｉ含量和填加１．５％,Ｍｎ元素后钢的力学性能,试验结果表明,降低Ｎｂ,Ｖ,Ｎｉ含量,对（ＨＤ）钢性能室温强度的影响不大,断面收缩率略有下降,高温屈服强度,高温塑性略有降低,加入１．５Ｍｎ使钢室温力学性能略有下长,但高温塑性大幅度增长,并可消除高温脆性。     

晶粒尺寸对含铜锡中铬铁素体不锈钢耐蚀性的影响

以含低熔点元素Cu和Sn的超纯165%(质量分数)Cr铁素体不锈钢为实验材料,通过在35℃恒温6%(质量分数)FeCl3溶液中对实验钢进行浸泡腐蚀实验,并采用三电极体系测定实验钢的极化曲线,初步研究了晶粒尺寸对这种铁素体不锈钢耐蚀性能的影响.实验中,采用经典的失重法计算腐蚀速率,利用动电位扫描法测绘极化曲线,以进一步探究实验钢的腐蚀过程.研究表明,这种铁素体不锈钢的点蚀电位值随晶粒尺寸增大而大幅提高.浸泡腐蚀实验结果证实,存在一个相对合理的晶粒尺寸范围,晶粒尺寸过小或过大都不利于提高耐蚀性能.     

合金元素对ZnAl4压铸锌合金组织和力学性能的影响

通过合金熔炼、压铸试样制备,微观分析及力学性能等方法,研究铝、镁、镧元素对ZnAl4压铸锌合金显微组织及力学性能的影响。结果表明:铝、镁元素对锌合金铸锭显微组织的影响在于β相形貌及共晶组织区域的变化,不同实验合金压铸试样的组织特性与铸锭组织有关,通过对原始铸锭组织进行控制,可以进一步影响压铸制件的各项性能,实验合金中,添加0.06%～0.12%稀土镧对提高ZnAl4合金综合力学性能较为有效。     

Fabrication of high nitrogen austenitic stainless steels with excellent mechanical and pitting corrosion properties

A series of high nitrogen austenitic stainless steels were successfully developed with a pressurized electroslag remelting furnace. Nitride additives and deoxidizer were packed into the stainless steel pipes, and then the stainless steel pipes were welded on the surface of an electrode with low nitrogen content to prepare a compound electrode. Using Si₃N₄ as a nitrogen alloying source, the silicon contents in the ingots were prone to be out of the specification range, the electric current fluctuated greatly and the surface qualities of the ingots were poor. The surface qualities of the ingots were improved with FeCrN as a nitrogen alloying source. The sound and compact macrostructure ingot with the maximum nitrogen content of 1.21wt% can be obtained. The 18Cr18Mn2Mo0.9N high nitrogen austenitic stainless steel exhibits high strength and good ductility at room temperature. The steel shows typical ductile-brittle transition behavior and excellent pitting corrosion resistance properties.     

奥氏体不锈钢再钝化膜的耐腐蚀性能研究

奥氏体不锈钢自发钝化膜非常薄,在一些特定的阴离子环境中容易发生腐蚀而破坏,而且不锈钢仅有金属光泽,颜色过于单调.采用再钝化实验工艺使金属表层生成一层化学转化膜,不仅能提高不锈钢的耐腐蚀性能,还能利用对光的干涉作用使金属表面呈现不同的色彩.本文利用酸性化学着色,把经过再钝化的试样和未经过再钝化的试样浸入FeCl3溶液中进行腐蚀试验,全面腐蚀和点蚀结果均表明,经过再钝化的试样的耐腐蚀性能明显高于未经过再钝化的试样.该工艺具有较好的实用价值.     

生物医用奥氏体不锈钢磨损腐蚀问题

介绍了生物医用奥氏体不锈钢的发展现状 .针对奥氏体不锈钢存在的磨损腐蚀复合性能差的问题 ,采用一种低温、低压表面改性方法——等离子体基低能离子注入 ,获得了具有耐磨损腐蚀复合性能的高氮面心亚稳相 ( γN)改性层 ,并证明 γN 相改性层在生物医用方面良好的发展前景 .     

改进310奥氏体不锈钢长期时效后的组织与性能

借助扫描电子显微镜、透射电子显微镜以及高温、室温拉伸和硬度测试研究了实验室研发的改进310奥氏体不锈钢在700℃长期时效后的组织与性能.700℃时效1000 h后,实验钢在晶界和晶内析出了大量(Cr,Fe,Mo)23C6、(Cr,Fe)23C6、σ相和少量的χ相.析出相对实验钢的室温力学性能有明显的强化作用.强度增加,硬度升高20 Hv,同时延伸率仍保持在30%以上.高温下,析出强化效应减弱,延伸率轻微下降.通过断口表面和剖面观察发现,时效1000 h后,实验钢的高温拉伸断口为韧性断裂,未观察到裂纹和孔洞;而室温拉伸断口为脆性断裂,断口附近则观察到σ相中出现裂纹和孔洞.从σ相的脆-韧转变和实验钢基体的室温和高温强度的不同,讨论了在室温拉伸过程中产生裂纹和孔洞的原因,以及时效对室温和高温力学行为的不同影响.     

晶界工程处理对304奥氏体不锈钢力学性能的影响

晶界工程是改善晶界特性以提高抗晶间退化能力的一种可行方法,能有效提高Σ重位点阵晶界的比例。研究基于304奥氏体不锈钢,通过控制不同的热机械加工工艺,以获得更高的Σ重位点阵晶界,优化晶界特征分布,利用电子背散射衍射技术分析不同样品的微观结构,通过室温拉伸试验研究晶界类型对304型奥氏体不锈钢力学性能的影响。结果表明,经过晶界工程处理的样品,其伸长率能得到一定程度的提升。分析断口微观形貌、平均施密特因子、泰勒因子得出,晶界工程处理能使得304奥氏体不锈钢基体内的第二相杂质减少、微观区域应变分布更均匀、滑移系统的激活过程更容易发生。     

Pitting corrosion and crevice corrosion behaviors of high nitrogen austenitic stainless steels

Pitting corrosion and crevice corrosion behaviors of high nitrogen austenitic stainless steels (HNSS) were investigated by electrochemical and immersion testing methods in chloride solution, respectively. The chemical constitution and composition in the depth of passive films formed on HNSS were analyzed by X-ray photoelectron spectrum (XPS). HNSS has excellent pitting and crevice corrosion resistance compared to 316L stainless steel. With increasing the nitrogen content in steels, pitting potentials and critical pitting temperature (CPT) increase, and the maximum, average pit depths and average weight loss decrease. The CPT of HNSS is correlated with the alloying element content through the measure of alloying for resistance to corrosion (MARC). The MARC can be expressed as an equation of CPT=2.55MARC-29. XPS results show that HNSS exhibiting excellent corrosion resistance is attributed to the enrichment of nitrogen on the surface of passive films, which forms ammonium ions increasing the local pH value and facilitating repassivation, and the synergistic effects of molybdenum and nitrogen.     

表面状态对核级316LN不锈钢电化学腐蚀行为的影响

表征了打磨态和机械抛光态316LN不锈钢表面的粗糙度、表面残余应变和表面电子功函数的分布,并研究了打磨态和机械抛光态样品在硼酸盐溶液中电化学腐蚀行为的差异.与机械抛光态316LN不锈钢相比,打磨处理后样品表面较为粗糙,且表面的微观残余应变较大,近表面产生约50 μm的加工硬化层.表面粗糙度和微观应变的增加引起打磨态表面电化学活性的增大,从而促进316LN不锈钢在硼酸盐溶液中腐蚀.机械抛光处理降低了表面钝化膜的载流子密度(供体和受体),并增大了钝化膜的阻抗,提高了钝化膜的致密性和保护性,能够有效抑制金属的进一步腐蚀.