超（超超）临界火电机组蒸汽管道用耐热钢的研究

马氏体耐热钢已广泛应用于600℃左右超（超超）临界火电站中，既是650℃左右的新一代超超临界火电站的理想候选结构材料，又是700℃超超临界火电站中相应温度的主选材料。目前已有的高铬马氏体耐热钢主要有T/P92钢和T/P122，但不能满足650℃下抗氧化性能的要求；而T/P122虽能满足650℃下抗氧化性能要求，但由于组织中易产生δ-铁素体和Z相的过早析出，导致组织演变速度加快，因此不能满足650℃下长时抗蠕变性能的要求。本项目针对蒸汽参数为650℃的超超临界火电站的材料瓶颈，开发了一种高铬马氏体系耐热钢及其制造方法，解决现有技术中无法同时满足更高的抗氧化性能和更高抗蠕变性能要求等问题。     

预应力加载条件下零件干磨削表面强化层特征

采用预应力复合干磨削加工技术,对未调质45#钢试件在不同预应力加载条件下实施表面磨削淬硬,观测不同磨削深度和进给速度条件下的试件表层金相组织,测量并分析试件在不同预应力条件下磨削淬硬层厚度、金相组织的变化状况,并通过试件截面不同位置硬度测定显示淬硬层厚度及金相成分的变化,得到试件施加预应力对淬硬强化层厚度的影响规律.研究表明,预应力淬硬磨削能使工件表面产生强化层,且大的磨削深度和小的进给速度有利于试件表面发生相变强化以及表层塑性变形的增大.     

超级13Cr不锈钢的钝化膜耐蚀性与半导体特性

利用极化曲线和Mott-Schottky曲线,研究了超级13Cr马氏体不锈钢在100、130、150和170℃且含CO2和Cl-的腐蚀介质中浸泡7 d所形成的钝化膜的电化学行为和半导体性质.同时应用光电子能谱表面分析技术分析了超级13Cr钝化膜中的元素价态.结果表明,超级13Cr马氏体不锈钢经腐蚀过后形成的钝化膜表层中Mo和Ni以各自硫化物的形式富集,而Cr以Cr的氧化物的形式富集.在100℃和130℃形成的钝化膜具有良好的耐蚀性,而在150℃和170℃形成的钝化膜耐蚀性下降.产生这种现象的原因与表面钝化膜的半导体性能密切相关,在100℃和130℃中形成的钝化膜具有双极性n-p型半导体特征,且随着温度升高掺杂数量增多,而150℃和170℃介质中形成的钝化膜为p型半导体,故随着温度升高,超级13Cr马氏体不锈钢的耐蚀性能下降.     

热处理对Cu-Al-Mn形状记忆合金阻尼能力的影响

高阻尼材料在控制噪音弱化机械振动稳定材料结构等方面具有极高研究价值。Cu-Al-Mn形状记忆合金是一种重要的高阻尼材料。采用内耗技术系统地研究了Cu-11.33Al-5.71Mn(wt.%)形状记忆合金的基本阻尼行为,通过不同方式的热处理,改变材料中的缺陷状态,进一步研究材料阻尼行为的变化,以获得材料微观组织和阻尼特征之间的关系,为深入了解该合金的阻尼机制奠定基础。在室温～270℃的内耗温度谱中,98℃附近出现了一个典型相变内耗峰。随着保温时长的增加,阻尼先增加后逐渐下降。分析认为,时效时长增加,淬火空位浓度降低,空位对相界面移动的阻碍作用减弱,阻尼增加;时效20 min,空位浓度达到动态平衡,随后马氏体数量逐渐减少,相界面移动减少,阻尼降低。因此了解热处理与材料微观结构的变化关系对于优化材料组织与阻尼性能是具有价值的。     

马氏体相变界面的孤立子特性

运用Peyrard的一维非线性原子链的孤立子模型,讨论了马氏体相界面的运动.在Sine-Gorden势场下,导出相界面宽度,并求得相界面能量,得出其能量随着界面迁动速率增大而增大,从而表明了相变驱动力大的马氏体生长得快.进一步计算出界面的动量及有效质量.最后讨论了界面在外力及阻尼情况下的运动,得出界面的一般运动方程.     

改善复杂形状的热成形先进高强钢汽车结构件成形性的工艺开发和机理分析

针对具有形状要求的先进高强钢(AHSS)汽车结构件热成形时经常发生破裂现象,从其各处分布的不同应力方式对样件微观结构、厚度分布和力学性能影响作用存在差异的角度分析,首次利用高速加热炉、急冷处理室和带有冷却水道模具的一体化实验设备,通过在冲压前设计急冷处理新方法,即由现有工艺的奥氏体化后直接冲压成形,转变成先经急冷处理,然后到700°C左右成形,其目的是:使得样件上以拉应力为主的加载区,因具有较好硬化指数n值而获得较好成形性;以压应力为主的某些抑制马氏体相变区域,因提前的急冷处理而在微观奥氏体母相中增加马氏体新相形核的几率,获得致密的组织结构,以改善强韧性.实验证明,通过冲压前的急冷处理,样件更为完整,未出现开裂现象;微观具有明显细化的马氏体排列形态;宏观硬度分布均匀,且都在460 Hv以上,能够满足高强度、高韧性的性能要求.从而,验证了该急冷方法的科学有效,并突破了国内现有热成形AHSS易开裂的瓶颈问题,为建立我国自有知识产权、复杂形状的热成形AHSS结构件生产工艺路线提供了依据.     

再热器堵阀(WC9)裂纹冷焊修复的应用

本文在介绍耐热钢裂纹焊接修复方法的基础上,结合再热器堵阀(WC9)阀体裂纹的焊接修复实例,提出采用镍基焊条焊接的冷焊方法,对焊接工艺进行改进,降低了焊接应力和焊接变形,满足了机组运行要求,取得了满意的效果。     

典型片状马氏体转变的晶体学取向分析

对典型片状马氏体的取向关系进行了分析，提出可以将马氏体转变的关系矩阵运用于电镜照片分析．配合晶体学软件，可快速确定新相和母相的位向关系，误差分析表明准确性较高．     

Cu—Zn—Al合金热循环相变的电镜观察

利用电镜高温台,直接观察Cu-Zn-Al合金在热循环过程中电子衍衬及电子衍射像的动态变化。低温马氏体M18R呈板条状,内部有厚度为5～10nm的层错亚结构。在热循环中,衍衬像不发生明显改变,但观察到可逆的电子衍射图变化,分析表明这是可逆的DO_3M18R型相变。在母相向马氏体转变之前,还出现“预马氏体效应”特征的漫散射条纹和额外衍射斑点。     

氧化锆（氧化钇）—氧化铝陶瓷的透射电子显微分析

氧化锆(ZrO_2)马氏体相变增韧是改善陶瓷材料性能的重要途径,研究 ZrO_2的马氏体形态对相变增韧具有重要意义,本文利用透射电镜研究了 ZrO_2(Y_2O_3)-Al_2O_3陶瓷中各相的形态。观察分析表明 ZrO_2(Y_2O_3)固溶体中马氏体相变有两种类型:第一类马氏体(M_Ⅰ),其孪生面为(010)、(001)、(011)和(011);第二类马氏体(M_Ⅱ),其孪生面只可能是(011)和(011)。并在 M_Ⅰ中发现相变后形成的形变李晶,在 M_Ⅱ中发现二次衍射参与成象后形成的水纹图。还发现在未转变的面心四方(FCT)相 ZrO_2(Y_2O_3)固溶体中,局部区域出现调幅结构。