Fe-B合金在锌液中冲刷与腐蚀的交互作用

为研究锌液对热镀锌设备关键部件的冲刷与腐蚀交互作用,设计超强耐锌液腐蚀材料,利用自主研制的锌液腐蚀磨损试验机进行了相应的实验,并采用扫描电镜(SEM)观察了冲刷-腐蚀试样的界面形貌,以研究Fe-3.5B合金在流动锌液中的冲刷与腐蚀交互作用规律。结果表明:流动锌液造成的总冲蚀速率和纯腐蚀率随腐蚀时间延长而下降。在相同时间下,总冲蚀速率远高于纯腐蚀速率,而纯冲刷速率则变化较小;流动锌液的冲刷加速了界面产物的移除,同时腐蚀粗化了界面并强烈促进冲刷,使冲刷与腐蚀产生交互作用;在冲刷-腐蚀初期,剧烈的腐蚀促进冲刷,但随冲刷-腐蚀时间的延长,界面前沿的Fe2B对流动锌液的阻挡导致腐蚀强度下降,使交互作用减弱。     

钴基合金在液锌中的腐蚀磨损性能

通过对几种钴基合金进行静态腐蚀、力学性能测试和腐蚀磨损试验,对其耐液锌磨蚀机理进行探究．试验结果表明,材料的韧性增加有助于提高其耐磨性．合金中的Si对材料的微观结构、机械性能及耐锌液腐蚀有很大影响．随着Si含量的增加,合金由亚共晶转变为过共晶,先析出相由钴基固溶体变为树枝状的Laves相．合金的塑性降低,脆性升高,但耐液锌腐蚀性能提高．在液锌中,过共晶钴基合金的磨蚀性能比亚共晶钴基合金要好,干磨损时结果恰好相反．钴基合金的磨蚀机制主要是材料的塑性变形、脆性断裂和磨粒磨损．     

锌液冷却管损坏机理的研究

炼锌工业中广泛使用由无缝钢管冷弯而成的冷却管来实现锌液的冷却。冷却管的使用寿命非常短，消耗量相当大。锌液的表面张力小，渗透性强，腐蚀性强，能与冷却管中的铁元素生成铁-锌合金，能溶解冷却管中碳、硅等元素，锌液对冷却管的强腐蚀性，是影响锌液冷却管使用寿命的决定性因素；锌液冷却管的损坏是高温腐蚀和应力腐蚀共同作用的结果，热应力和残余应力促使其损坏由高温腐蚀向应力腐蚀发展；冷却管损坏位置由热应力和残余应力共同决定，其中热应力起主导作用。     

锌液流速对Fe-B合金耐锌液冲蚀性能的影响

采用圆盘旋转技术,研究了锌液流速对Fe-B合金耐锌液冲蚀性能和冲蚀界面形貌的影响。在锌液温度和冲蚀角度一定时,随锌液冲蚀速度的增加,与316L不锈钢相比,Fe-3.5B(质量分数,%)合金的冲刷腐蚀率呈现较为缓慢的线性增加趋势,表现出低的锌液冲蚀率。在较低的锌液冲蚀速度下,Fe-B合金的冲蚀率仅为316L不锈钢的1/3,传质过程主要通过锌液在Fe2B网状间隙中的物理流动而进行;而在较高的锌液冲蚀速度下,Fe-B合金的冲蚀率远低于不锈钢,表现出更优异的抗锌液冲蚀性能,此时的传质方式主要是铁、锌原子在界面前沿直接的扩散反应。界面形貌分析表明,Fe-B合金良好的抗锌液冲蚀性能得益于冲蚀初期基体快速腐蚀所产生的界面前沿裸露、密集Fe2B抗蚀骨架对流动锌液良好的隔离、阻挡效应。     

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 .     

渗硼层的制备及其在锌液中的耐蚀性

为提高低碳钢的抗锌蚀能力，采用固态渗硼工艺在低碳钢的表面形成了致密的铁硼化合物保护层．通过正交实验方法确定了最佳渗硼工艺参数，并对不同工艺条件下所获得的渗硼层的力学性能与耐锌液腐蚀性能进行了系统研究，成功制备了具有良好的抗锌蚀能力的渗硼层．     

冲蚀角度对Fe-2.5B耐锌液腐蚀性能的影响

将试样装夹在自制的预设一定冲蚀角度的转盘上进行锌液冲蚀试验,实现流动锌液对试样冲蚀表面0°、30°、60°和90°冲蚀角下的冲刷腐蚀。结果表明:在圆盘转速为70r/min,冲蚀时间为24h的条件下,Fe-2.5B合金(质量分数,%)的冲蚀率随冲蚀角度的增加而逐渐降低,并在高角度下呈现急剧降低的趋势;而316L不锈钢的冲蚀率在冲蚀角为30°时最大,冲蚀角为90°时最小,表现出典型韧性材料的冲蚀率特性。Fe-2.5B合金在流动锌液中的冲蚀率仅为316L不锈钢的33%~38%,其优异耐锌液冲蚀性能依赖于Fe-B合金中网状Fe2B相对流动锌液的阻挡效应。同时,一定韧性相基体的存在对Fe2B在冲蚀过程中起到支撑作用,进而表现出该合金中两相结构在锌液冲蚀中的"腐蚀协同效应"。此外,冲蚀角度的增加造成锌液流速在试样表面的切向冲刷分量弱化而法向冲击分量强化,这使得冲刷对最外层疏松ζ-FeZn13相的移除作用减弱。强的传质过程随冲蚀角度的增加不断弱化,从而使网络状组织结构的Fe-B合金在锌液中的冲蚀率明显降低。     

腐蚀废铜铬合金分离铬工艺研究

采用由氨水、氯化铜、氯化铵和水组成的腐蚀液,对铜铬合金粉末废料进行腐蚀分离来回收金属铬.讨论了影响腐蚀分离的条件,确立腐蚀分离的最佳工艺：腐蚀液与铜铬合金粉末废料质量比5∶1;腐蚀温度为50℃;腐蚀时间2 h;氧气流量50 mL/s.该工艺下铜铬合金中铜腐蚀率达98%以上.     

化学镀Ni-P合金的化学腐蚀磨损机理

从实验和理论两方面研究了化学镀Ｎｉ－Ｐ合金在无润滑磨损条件下的化学腐蚀磨损机理,探讨了化学镀Ｎｉ－Ｐ合金作为钻杆耐腐蚀磨损功能性镀层的可行性,结果表明：化学镀Ｎｉ－Ｐ合金在无润滑磨损条件下的磨损机理主要为剥层磨损,并们随少量磨粒磨损,在无泣滑磨损状态下,化学镀Ｎｉ－Ｐ合金不适合作为Ｇ１０５钢抵抗化学腐蚀磨损的功能性镀层。     

Al-Cr中间合金在熔融Al-Zn-Mg-Si-Fe镀液中的扩散反应研究

以Al-Cr中间合金锭和熔融Al-Zn-Mg-Si-Fe镀液为研究对象,研究了Al-Cr中间合金锭浸入含不同质量分数Fe的630 ℃熔融镀液15 h的扩散反应。使用扫描电子显微镜、能谱仪分析了扩散前后Al-Cr中间合金锭组织和成分的变化,同时研究了镀液中Fe质量分数对Cr溶解度的影响。研究发现,随着镀液中的Zn、Mg、Si、Fe长时间向Al-Cr锭内部扩散,Al-Cr锭中原有的Al基体的组织转变成了与镀液成分相近的组织,原有的富Cr第二相转变成了Al-Cr-Zn-Si相和Al-(Fe, Cr)-Si相。随着Al-Cr锭中的Cr向镀液扩散,镀液中Cr质量分数升高,并在5 h后达到饱和。由于Cr和Al、Fe、Si优先形成了Al-(Fe, Cr)-Si金属间化合物,因此镀液中的Fe显著降低了Cr元素的饱和溶解度,当镀液Fe质量分数由0.10%增加至0.42%时,镀液中Cr质量分数由0.047%～0.059%减少至0.012%～0.016%。     

锌液流速对Fe-B合金耐锌液冲蚀性能的影响简

采用圆盘旋转技术,研究了锌液流速对Fe-B合金耐锌液冲蚀性能和冲蚀界面形貌的影响。在锌液温度和冲蚀角度一定时,随锌液冲蚀速度的增加,与316L不锈钢相比,Fe-3．5B （质量分数,％）合金的冲刷腐蚀率呈现较为缓慢的线性增加趋势,表现出低的锌液冲蚀率。在较低的锌液冲蚀速度下,Fe-B合金的冲蚀率仅为316L不锈钢的1/3,传质过程主要通过锌液在Fe2 B网状间隙中的物理流动而进行;而在较高的锌液冲蚀速度下,Fe-B合金的冲蚀率远低于不锈钢,表现出更优异的抗锌液冲蚀性能,此时的传质方式主要是铁、锌原子在界面前沿直接的扩散反应。界面形貌分析表明,Fe-B合金良好的抗锌液冲蚀性能得益于冲蚀初期基体快速腐蚀所产生的界面前沿裸露、密集Fe2 B抗蚀骨架对流动锌液良好的隔离、阻挡效应。     

Corrosion behaviors of zinc and Zn-Ni alloy compositionally modulated multilayer coatings

Zinc and Zn-Ni alloy compositionally modulated multilayer (CMM) coatings were electrodeposited from dual baths. The coated samples were evaluated in terms of surface appearance, surface and cross-sectional morphologies, as well as corrosion resistance. The results obtained from the salt spray test show that the zinc and Zn-Ni alloy CMM coatings are more corrosion-resistant than the monolithic coatings of zinc or Zn-Ni alloy alone with a similar thickness. The corrosion potential measurement and anodic polarisation tests were undertaken to examine the probable corrosion mechanisms of zinc and Zn-Ni alloy CMM coatings. Analysis on the micrographic features of zinc and Zn-Ni alloy CMM coatings after the corrosion test explains the probable reasons why the Zn-Ni/Zn CMM coatings have a better protective performance. Surface morphologies and compositional analysis of the remaining coating material of Zn-Ni alloy deposit after the corrosion test confirms the dezincification mechanism of the Zn-Ni alloy deposit during the corrosion process.     

ZAT10变形锌合金在不同腐蚀环境中的腐蚀及力学性能变化

通过极化曲线分析、XRD物相分析、扫描电镜形貌观察、微分区成分分析以及力学性能测试等,研究ZAT10合金在自来水、3.5%NaCl溶液(模拟海水)中不同温度下的腐蚀行为以及力学性能的变化。研究结果表明:ZAT10合金在自来水、3.5%NaCl溶液中的腐蚀受均匀腐蚀和局部晶间腐蚀的共同作用,自来水中的抗腐蚀性能较好,温度升高时抗腐蚀能力下降,腐蚀严重;ZAT10在自来水中的表面腐蚀产物以Zn5(OH)8CO3.nH2O为主,3.5%NaCl溶液中的表面腐蚀产物以Zn(OH)2和ZnO为主;腐蚀后的样品力学性能急剧下降,3.5%NaCl溶液中样品的抗拉强度下降的幅度与速率均比自来水中的大。     

N含量对高锰奥氏体TWIP钢高温氧化行为的影响

通过恒温氧化增重实验和扫描电镜观察及XRD分析,研究了N含量对高锰奥氏体孪晶诱发塑性(TWIP)钢的高温氧化动力学过程及氧化产物的影响。结果表明:随着钢中N含量的增大,高锰奥氏体TWIP钢在高温氧化时形成的氧化层致密度提高,减少了氧化层两侧原子的扩散通道,阻碍了氧化反应的进行,可有效提高其耐高温氧化性。另外,N含量对氧化层的相组成也具有显著的影响。     

镍奥氏体铸铁耐腐蚀及磨损行为

针对高镍奥氏体铸铁成本高的特点,拟通过用价格低廉的锰代替价格昂贵的镍,并调整Cu,Cr和Si等元素含量,制备低镍奥氏体铸铁。研究镍铸铁在5%(质量分数)HCl溶液中的腐蚀行为和在3.5%(质量分数)NaCl溶液中的电化学腐蚀行为及在干摩擦条件下的耐磨损性能。研究结果表明:在5%HCl溶液中,低镍铸铁耐腐蚀性能与高镍铸铁的耐腐蚀性能相当;同时,所有镍铸铁试样在3.5%NaCl盐溶液中的电化学腐蚀行为都出现了氧扩散的平台,并且自腐蚀电流密度与自腐蚀电位随着Ni,Cr和Cu含量的降低而不同程度地增加;在干摩擦条件下,低镍铸铁的耐磨损性能接近或高于高镍铸铁的耐磨损性能,其主要的磨损机制是黏着磨损,同时还存在疲劳磨损和磨粒磨损。     

新型Au-Ag-Ge钎料的性能及焊接界面特征

根据Au-Ag-Ge三元相图,制备2种新型钎料合金Au-19.25Ag-12.80Ge和Au-21.06Ag-13.09Ge(质量分数,%)。利用差热分析仪和Sirion200场发射扫描电镜对钎料的熔化特性及显微组织进行分析,并对其与纯Ni的润湿性加以研究。研究结果表明:Au-19.25Ag-12.80Ge合金的性能较好,其熔化温度范围为446.76～494.40℃,结晶温度区间为47.64℃;焊接温度在510～550℃范围内时,Au-19.25Ag-12.80Ge钎料合金与Ni基体具有良好的铺展性和润湿性,焊接时钎料合金与Ni基体之间形成了一条连续的金属间化合物层,能谱分析表明该金属间化合物层为Ge3Ni5,由于该化合物较脆,过厚的金属间化合物层使焊接接头的剪切强度下降,故应适当控制焊接工艺以获得理想的焊接界面组织。     

三价铬镀液中电沉积纳米晶体Fe-Ni-Cr合金箔

在氯化物—硫酸盐镀液体系中,以柠檬酸为络合剂,通过电沉积的方法获得厚度约为30μm的Fe-Ni-Cr合金箔。研究了电流密度、温度、pH值以及镀液中三氯化铬和柠檬酸含量对Fe-Ni-Cr合金箔成分的影响。确定了最佳工艺条件,即电流密度为10~20 A/dm2,pH值为1.60~2.70,温度为20~30℃。采用能量损失谱测定镀层成分,采用X射线衍射和扫描电镜分别测定镀层的晶体结构和表面形貌。研究结果表明,电沉积得到的合金箔成分为31.13%~54.24%Fe,44.64%~65.36%Ni,1.11%~3.52%Cr,镀层表面光亮平滑,抗拉强度为900.2~996.0 MPa,电阻率为61.3~95.4μΩ.cm;Fe-Ni-Cr合金箔的晶粒尺寸小于10 nm,为纳米晶体结构,具有良好的韧性和耐腐蚀性。     

玻璃包覆铁基合金微丝制备微熔池的稳定性

保持微熔池稳定是采用玻璃包覆熔融纺丝法连续稳定制备微丝的前提.采用理论计算分析了感应加热器结构参数、加热电流、微熔池的体积、微熔池在感应加热器中的位置等因素对铁基合金微熔池温度和所受悬浮力的影响,获得了保持微熔池稳定的合理工艺参数.在合适的拉丝温度(1280℃左右)下,增大感应加热器锥角和下锥孔高度,减小感应加热器高度、下锥孔半径以及微熔池中心与下锥孔上端面之间的距离,均有利于提高铁基合金微熔池所受悬浮力;减小电流的同时减小微熔池的体积(质量),有利于减小重力与悬浮力差值.在本文研究条件下,整体感应加热器的合理结构尺寸为:感应加热器锥角120～130°,感应加热器高度12～14mm,下锥孔高度2～4mm,下锥孔半径3～4mm.微熔池中心与感应加热器下锥孔上端面之间的合理距离为4～6mm,合适的微熔池质量为1.5～2.0g.采用结构优化的整体感应加热器,并通过连续进料使微熔池的体积(质量)保持基本不变,实现了玻璃包覆铁基合金微丝的连续稳定制备.