Composition design of superhigh strength maraging stainless steels using a cluster model

The composition characteristics of maraging stainless steels were studied in the present work investigation using a cluster-plus-glue-atom model. The least solubility limit of high-temperature austenite to form martensite in basic Fe–Ni–Cr corresponds to the cluster formula [NiFe12]Cr3,where NiFe12is a cuboctahedron centered by Ni and surrounded by 12 Fe atoms in FCC structure and Cr serves as glue atoms. A cluster formula [NiFe12](Cr2Ni) with surplus Ni was then determined to ensure the second phase(Ni3M) precipitation,based on which new multicomponent alloys [(Ni,Cu)16Fe192](Cr32(Ni,Mo,Ti,Nb,Al,V)16) were designed. These alloys were prepared by copper mould suction casting method,then solid-solution treated at 1273 K for 1 h followed by water-quenching,and finally aged at 783 K for 3 h. The experimental results showed that the multi-element alloying results in Ni3M precipitation on the martensite,which enhances the strengths of alloys sharply after ageing treatment. Among them,the aged [(Cu4Ni12)Fe192](Cr32(Ni8.5Mo2Ti2Nb0.5Al1V1)) alloy(Fe74.91Ni8.82Cr11.62Mo1.34Ti0.67Nb0.32Al0.19V0.36Cu1.78wt%) has higher tensile strengths with YS?1456 MPa and UTS?1494 MPa. It also exhibits good corrosion-resistance in 3.5 wt% NaCl solution.     

低Ni，Cr，Cu和Mo高性能桥梁钢的动态再结晶行为

采用单道次压缩实验研究了一种低Ni,Cr,Cu和Mo高性能桥梁钢的动态再结晶行为.同时,采用9次多项式对实测真应力-真应变曲线进行了拟合,消除了实测曲线上的波动,进而确定了不同条件下的加工硬化率-真应力曲线.加工硬化率-真应力曲线特征表明,在所研究的不同热压缩变形工艺条件下,均发生了动态再结晶.通过计算将常数α修正为0009MPa-1,得到了实验钢的动态再结晶激活能,确定了εc=063εp关系式,建立了动态再结晶临界应变模型.而且降低Ni,Cr,Cu和Mo含量将显著降低动态再结晶激活能.     

18-18-0.5N高氮奥氏体不锈钢冷轧变形过程中的组织演变和形变强化

利用XRD、TEM、SEM和拉伸实验等分析测试方法研究了18-18-0.5N高氮奥氏体不锈钢在冷轧变形过程中的组织演变和形变强化规律.结果发现:18-18-0.5N高氮奥氏体不锈钢在冷变形过程中并未发生形变诱导相变,微观组织和力学性能在变形量为43.8%附近出现转折.提出了屈服强度随应变变化的预测方程.     

工艺参数对凝胶注模成型不锈钢坯体强度和烧结密度的影响

为了制备高坯体强度和烧结密度的凝胶注模成型不锈钢制件,研究了凝胶注模工艺参数包括预混液单体含量和单体/交联剂比例、浆料固相含量及引发剂加入量等对坯体抗弯强度及烧结体密度的影响规律.结果表明,对于316L不锈钢的凝胶注模成型,可同时获得较好的坯体强度和烧结密度的工艺条件为:预混液单体质量分数18%～22%,单体/交联剂比例90∶1～240∶1;浆料固相体积分数52%～55%;引发剂用量约为单体质量的0.8%～1.4%.最终获得坯体强度高于30.0MPa、烧结密度高于97%的复杂形状烧结不锈钢零件,其烧结体力学性能略低于粉末注射成型时的性能,但远高于美国MPIF标准.     

伺服拉深工艺曲线规划试验

伺服拉深工艺对304不锈钢的拉深效果和拉深效率有着重要影响,文中使用304不锈钢为拉深材料,结合压力机的机械特性和伺服拉深特性,提取曲线约束条件,构建了伺服拉深工艺曲线;然后对满足条件的工艺曲线进行仿真正交试验,得出理想的目标工艺曲线;最后在伺服曲柄压力机上,通过伺服控制系统和工艺编程自由曲线模式对304不锈钢进行了拉深试验,验证了自由曲线模式的可行性.试验结果表明,对于难成形的材料,规划的自由曲线模式能够在伺服和编程的条件下实现较为合理的拉深效果.     

不锈钢表面修饰纳米合金膜电极的电催化活性研究

以不锈钢(SS)作基底,自行研制不锈钢载纳米表面合金电催化材料(Surface alloy/SS),并运用循环伏安法(CV)和扫描电镜(SEM)等技术对该催化剂进行结构和性能表征.SEM研究表明,所研制的Surface alloy/SS电催化剂是一种由粒度主要约为100nm的颗粒合金组成的薄膜.循环伏安研究表明,所研制的Surface alloy/SS电催化剂在常温常压下对顺丁烯二酸的加氢还原表现出很高的电催化活性.顺丁烯二酸的起始还原电位为-0.4V,与通常用的阴极铅材料相比,正移约200mV.     

Si、V对Fe-Al-Cr合金抗高温氧化性的影响

本文通过900℃10h高温氧化实验测试添加不同合金元素(Si、V)的Fe-Al-Cr系高铝钢的抗高温氧化性。经测试,Fe-Al-Cr-Si的抗高温氧化性优于Fe-Al-Cr与Fe-Al-Cr-V合金。实验发现Fe-Al-Cr合金在高温环境下经历氧化物生成-脱落-基体氧化的动态过程,其抗高温氧化性主要取决于Fe/Al2O3界面的结合强度,而不是与铝含量呈正相关。通过密度泛函理论计算合金元素对金属/氧化物界面结合能的影响,解释了Si、V对Fe-Al-Cr系合金耐高温氧化性影响的机理:Fe/Al2O3界面结合力来自Fe-O的共价作用,Si使界面结合能从-7.16eV降低至-7.41eV,使Al2O3与基体结合更加紧密,改善了合金的高温抗氧化性;V提高界面结合能至-6.06eV,使界面容易失效,导致Al2O3的脱落,破坏了合金抗高温氧化性。     

DP590冷轧板热处理的组织和性能

为了加速国内双相钢的开发和应用,采用CAS-300Ⅱ模拟退火实验机,通过模拟退火实验,研究了加热速率、临界区退火温度、过时效温度、过时效时间对DP590双相钢组织性能的影响.结果表明,加热速率在5~60℃/s内增加时,屈服强度、抗拉强度均增加,延伸率、强塑积均减小;临界区退火温度在780~850℃内增加时,屈服强度、抗拉强度先减小后增加,延伸率、强塑积均增加;过时效温度在260~400℃内增加时,屈服强度增加,抗拉强度减小,延伸率整体呈增加趋势,屈强比增加;在280℃进行过时效,过时效时间在240~480s内增加时,屈服强度、抗拉强度均减小,延伸率、强塑积先减小后增加.     

基于市政再生水的微生物金属腐蚀行为比较

市政再生水的有机物、氮、磷和微生物含量均高于地表水,采用其作为工业循环冷却水系统的补充水源后,微生物对金属腐蚀的影响亟待研究.为此,针对市政再生水作为补充水源的循环冷却水,采用实际水质,以微生物群体为研究对象,采用电化学分析、腐蚀挂片实验和电镜扫描方法,对比分析了常规循环水与灭菌循环水中不锈钢、黄铜和碳钢的3种拟合电阻（溶液电阻、生物膜电阻和极化电阻）、腐蚀电流、腐蚀电位以及腐蚀速率的变化规律.实验结果表明,循环水中的微生物均在不同程度上加剧了3种金属的腐蚀,其中微生物对不锈钢腐蚀的影响最大,碳钢次之,黄铜最小.微生物对不锈钢、黄铜和碳钢腐蚀行为变化规律的影响存在显著差异,微生物没有改变不锈钢和碳钢腐蚀行为随时间的变化规律,但却对黄铜的腐蚀规律产生了显著影响.     

复式不锈钢管混凝土轴压试验研究

钢管混凝土在实际工程中已得到广泛应用,但普通碳素钢在极端环境中的应用存在局限性。不锈钢管混凝土既有类似于普通钢管混凝土的力学性能,又能在特定环境下起到耐腐蚀作用,在特殊工程中应用前景广阔。对一系列不同内钢管厚度和强度的复式不锈钢管混凝土轴压试验,结果表明应变达到0.07时,仍能够保持80%以上的峰值承载力,具有很好的延性;内钢管厚度的增加对极限轴向承载力的下降起到了明显减缓作用,但对其影响有限;提高内钢管厚度和强度均能显著提高试件的压缩刚度;现行规范能对复式不锈钢管混凝土轴压承载力进行较为准确的估计。