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摘要:采用 X 射线衍射、扫描电子显微镜及电子探针等分析手段,研究不同打磨表面状态(180#、400#、1000#砂纸打磨和抛光)下DD6镍基单晶合金在950 ℃的氧化行为.表面状态对合金的氧化速率有重要的影响.随粗糙度增加,表面增重速率逐渐下降.抛光和 1000#砂纸打磨的表面具有多层氧化膜结构,氧化膜从外表面向基体分别由NixCo1-xO、Cr-Co-rich、Ta-Cr-rich、Al2O3和无析出相区域组成;而在180#和400#砂纸打磨的表面,氧化膜由单一、连续的Al2O3组成.另外,在抛光和1000#砂纸打磨的表面,氧化动力学呈现两个阶段;而在180#和400#砂纸打磨的表面,并没有观察到氧化动力学转折点的出现.表面变形促进Al由内氧化向外氧化转变....
[期刊论文] 李健 张聪慧 曹铁山 赵杰
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CSTPCD 北大核心
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摘要:通过宏观形貌和显微组织观察、化学成分分析、硬度与冲击性能测试等方法,对某电厂循环流化床锅炉TP347H钢再热管的开裂原因进行分析.结果表明:TP347H钢再热器管与鳍片焊接后,熔合线附近组织均匀性变差,局部晶粒粗大,力学性能变差;服役过程中,在焊接残余应力与屏式再热器管振动所产生的附加应力的共同作用下,裂纹在再热器管熔合线附近晶界处萌生;高温服役过程中的氧化反应加速了再热器管的开裂;建议通过用晶粒细小材料替换TP347H钢、优化再热器排布结构等措施防止再热管的开裂....
摘要:目的 研究温度对液滴干湿循环条件下点蚀临界相对湿度和再钝化临界相对湿度的影响规律,结合形貌观察分析液滴条件下点蚀的形成机理.方法 首先通过多液滴电位监测的方法研究了温度对430不锈钢干湿循环中点蚀的影响.其次,利用统计学方法分析了430不锈钢干湿循环过程中发生点蚀的特征参量,如点蚀、再钝化临界相对湿度,及其对应的临界氯离子浓度.然后,通过激光共聚焦显微镜统计分析了点蚀坑的深度和直径等特征参数.最后,对比了不同温度下430不锈钢在MgCl2溶液中的动电位极化曲线.结果 随着温度从10℃上升到50℃,试样发生点蚀的概率从5/35上升到25/35;点蚀平均临界相对湿度从55%上升到63%,对应氯离子浓度从7.4 mol/L下降到6.4 mol/L;再钝化平均临界相对湿度从74%上升到91%,对应氯离子浓度从5 mol/L下降至2.5 mol/I.结论 温度升高加速430不锈钢点蚀生长,抑制再钝化.形貌分析表明,随温度增加,点蚀坑形态从横向生长向蚀坑深度方向加速生长....
[期刊论文] 李萍 陈雷 王腾腾 赵杰
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EI CSTPCD 北大核心
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摘要:利用非线性超声表面波检测技术实现了对304奥氏体不锈钢点蚀损伤的无损表征.将固溶态304奥氏体不锈钢在质量分数为6.0%,10.0%,14.0%的FeCl3溶液中,分别浸泡6,12,18h.利用OLS4000激光共聚焦显微镜对浸泡试样进行表面形貌的观察、稳态点蚀孔三维形貌以及尺寸的测量,利用RAM-5000测量超声表面波非线性系数,基于蚀孔微观形貌和尺寸变化分析点蚀损伤的非线性系数变化规律.结果表明:归一化非线性系数随超声表面波传播距离的增加而逐渐增大;表面波传播距离一定时,归一化非线性系数随浸泡时间的延长和溶液质量分数的升高而单调递增.超声波与点蚀引起的材料不连续界面相互作用,造成界面间的应力-应变非线性效应,且非线性效应随点蚀损伤的加剧被累积,这一结论对奥氏体不锈钢点蚀研究具有较大的参考价值....
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EI CSTPCD 北大核心
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摘要:采用外加恒电位方法研究拉应力对2205双相不锈钢临界点蚀温度(CPT)的影响,结合动电位极化、恒电位极化及电化学阻抗谱(EIS)等方法分析了不同应力典型温度下的电化学腐蚀特征.结果表明,尽管拉应力降低了2205双相不锈钢的CPT,但在140 MPa应力下即便在85℃时也没有发生点蚀.电化学分析表明,在CPT以下应力降低2205双相不锈钢击破电位(Eb),恒电位极化时试样表面仍处于钝化状态;在CPT以上会发生稳态点蚀.随温度升高,Eb明显降低.140 MPa应力下试样未发生点蚀的原因可能是,试样表面的微裂纹受应力作用,在极化过程中发生裂尖区裂纹扩展和再次钝化,腐蚀特征并不能表征其耐蚀性....
摘要:采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和振动样品磁强计分析了Cr25Ni35Nb和Cr35Ni45Nb两类合金长期服役后的氧化行为以及其对磁性的影响.结果 表明:长期服役后形成的氧化层主要由Cr2O3、SiO2、Fe2O3组成,并且氧化膜发生了破裂,外壁和内壁氧化膜的破裂分别是Cr2 O3在高温下的不稳定性和周期性的结焦/清焦所造成的;裂解炉管内壁和外壁均出现了氧化层、贫碳化物区、碳化物区,外表层为连续的Cr2O3氧化层,SiO2则在贫碳化物区沿晶界分布;氧化前两种奥氏体耐热合金均为顺磁性结构,经氧化后形成的贫碳化物区中,基体的Cr含量较低,因而转变为铁磁性结构,其饱和磁化强度均超过20 emu/g.因此,氧化也是乙烯炉管长期服役后转变为铁磁性结构的重要因素....
摘要:在770℃、不同应力(160,200,260 MPa)下对TG700A镍基合金进行持久试验,研究了该合金的显微组织及持久断裂行为.结果表明:试验合金的原始显微组织为等轴奥氏体,晶粒内部析出有均匀分布的细小球状γ′相,晶界处存在颗粒状的富铬M23 C6碳化物;持久断裂后组织中未发现新析出相,晶界附近出现严重粗化的γ′相,晶界上存在γ′相贫化区;试验合金的持久断裂模式以沿晶断裂为主,晶界处的局部塑性变形导致了局部应力集中,促进了蠕变空洞或裂纹的形成,裂纹沿γ相和γ′相界面或γ′相贫化区扩展....
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EI CSTPCD 北大核心
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摘要:采用薄壁试样研究了温度为980℃、应力为250 MPa条件下[001]取向DD6单晶合金的薄壁持久失效行为,结果表明:薄壁试样的持久寿命低于标准圆棒试样,表现出显著的薄壁效应.薄壁试样的厚度和持久寿命之间存在函数关系.薄壁试样持久断口边缘区域氧化严重,内部区域为微孔聚集型断裂,持久断裂模式为“表面氧化-裂纹萌生-扩展”和“内部蠕变损伤”共同作用,且试样越薄,表面氧化程度越大,持久寿命越短....
摘要:分析对比不同工序后医用U型钉用TC4钛合金棒材的组织性能.结果表明:热拔和高温退火工艺对棒材的再结晶组织有明显影响,而双曲线矫直和低温退火工艺对棒材力学性能的影响较大.730~750℃高温退火2 h后,热拔材的再结晶程度比较充分;580~700℃低温退火2 h后,矫直材的光学显微组织未发生明显变化,但硬度明显减小.在730~750℃高温退火、580℃低温退火的条件下对棒材的显微组织进行调控,可获得符合医用TC4钛合金力学性能要求的棒材,且由其加工的U型钉缩口尺寸可控制在0.05 mm以下....
摘要:采用光学显微镜和扫描电子显微镜研究一种可用于先进超超临界机组的新型镍基合金TG700A在时效期间的析出行为,并讨论时效对该合金硬度和冲击性能的影响,同时,采用应力松弛方法对其高温蠕变行为进行了研究.结果表明:M23C6碳化物在晶界上析出并迅速长大,充满晶界后其长大速度逐渐放缓;主要强化相 γ′在时效期间发生粗化,形态由球形逐渐向立方形转变.时效后,该合金的冲击韧性显著下降;合金的硬度和蠕变激活能随着时效时间的延长呈现出先增加后降低的趋势,分析认为这与γ′粒子强化机制的转变有关....
摘要:在不同温度T和不同应力σ 下对25Cr35Ni耐热钢进行蠕变试验,引入参数P对不同蠕变应变下的温度和时间进行归一化处理,分析了(P,σ)数据点随蠕变应变的变化规律,引入参数Z c分析了数据的分散程度并使用蠕变应变为5.0%下的试验数据对持久寿命进行了预测.结果表明:随蠕变应变的增加,σ-P曲线趋近于断裂曲线,Z c先迅速增大后趋于稳定,(P,σ)数据点与其对应拟合曲线的偏差减小;基于Z c参数法预测得到的持久寿命与实测持久寿命接近,数据分散程度较小....
摘要:通过研究HP耐热合金的高温蠕变实验数据,提出一种基于Zc参数的高温蠕变变形预测方法,并且利用该方法对HP耐热合金的高温蠕变性能进行预测和分析.结果表明:在1000,980℃和930℃下,蠕变应变分别为0.5%和1%时,预测数据与HP耐热合金的蠕变实验数据符合较好.同时利用基于Zc参数的高温蠕变变形预测方法对HP耐热合金的高温持久寿命进行了评估,结果表明由该方法得到的预测主曲线与耐热合金的持久实验数据吻合较好....
摘要:某些镁合金方向盘骨架在车辆试验过程中发生断裂,通过宏观观察、扫描电镜及能谱分析、金相检验等方法,分析了方向盘的断口形貌及组织特征,以确定方向盘断裂的原因.结果表明:断裂方向盘经历了微裂纹形成与扩展和快速断裂两个阶段;断裂方向盘组织中晶粒尺寸不均匀,存在大枝晶和缺陷,而未断裂方向盘组织中的晶粒相对细小致密,这些是方向盘骨架断裂的主要原因....
摘要:对空气自钝化、HNO3化学钝化、高温氧化的不锈钢与低熔点金属Zn之间的交互作用进行了研究,揭示了不锈钢表面氧化膜层对两者交互行为的作用机理.通过扫描电子显微镜(SEM)观察了交互作用后生成化合物的界面和表面形貌,采用能谱分析仪(EDX)和X射线衍射仪(XRD)检测了化合物的元素组成和相成分.结果表明:Zn与不锈钢通过形成细小颗粒状δ-(Fe,Cr)Zn10相和块状ζ-(Fe,Cr)Zn13化合物的方式直接接触.空气自钝化和化学钝化处理使不锈钢表面生长钝化膜,降低了Fe-Zn化合物层的厚度,钝化膜阻碍了两者之间的交互作用.原子通过钝化膜的缺陷进行扩散反应,使Zn与不锈钢直接接触形成界面化合物,而钝化膜也在一定程度上抑制了Zn与不锈钢的交互作用....
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EI CSTPCD 北大核心
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摘要:利用非线性超声检测技术并辅助于XRD与微观组织分析,探讨了在650℃经过2,6,10h敏化处理的304奥氏体不锈钢样品非线性超声特征参数的变化规律.结果表明:随着敏化时间的延长,归一化非线性系数单调增大;相比于固溶试样,经2,6,10h敏化处理后样品的归一化非线性系数分别增加28%,32%,43%,意味着以非线性系数表征304不锈钢的敏化度是可行的.分析认为:晶界析出碳化物(Cr23 C6)与奥氏体基体产生的错配引发了局部应变场,干扰了超声波的传播;此外,随敏化时间延长,析出相的增加进一步加剧了超声波的畸变....
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EI CSTPCD 北大核心
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摘要:以服役的25Cr35Ni型钢为对象,研究利用应力松弛实验开展高温性能评估的方法以及对持久性能的预测效果.结果表明:由于高温服役后晶界处碳化物出现网链状和奥氏体基体内二次碳化物明显粗化,25Cr35Ni型耐热钢持久性能降低.通过得到的不同温度和应力的松弛蠕变速率曲线及外推关系,结合松弛蠕变速率-断裂时间关系方程,可以实现由松弛实验及少量蠕变持久实验开展持久寿命评估.与基于高温持久实验的预测结果比较,两者吻合较好....
摘要:通过光学显微镜、维氏硬度、拉伸实验、X射线衍射和电子背散射衍射等方法,对比分析了两种缩口尺寸不同的医用U型钉用TC4钛合金棒材的显微组织和力学性能.基于两种棒材的显微组织和力学性能的差别,探讨了不同棒材加工的U型钉缩口差异的原因.结果表明:两种棒材横截面的显微组织比较均匀,差异不大,而纵截面显微组织的差异比较明显.大缩口棒材纵截面的α相为变形晶粒,小缩口棒材纵截面的β相主要为等轴晶,两种棒材的β相无明显差别.大缩口棒材的维氏硬度和屈服强度都高于小缩口棒材.再结晶程度的不同导致两种棒材的显微组织和力学性能不同,进而引起U型钉缩口的差异....
摘要:以12Cr-1Mo-1W-0.25V耐热钢550,600℃的8760h松弛实验数据作为对象,研究短时间松弛数据准确而有效预测长时间松弛应力的方法.在采用松弛模型对长时间松弛应力进行直接拟合外推时,发现模型参数与所采用拟合数据的时间长度呈规律性的变化.提出考虑模型参数规律变化的时序参数法,以高精度预测长时间松弛应力.通过对比时序参数法与直接拟合外推法的预测结果,认为时序参数法在用短时间松弛数据预测长时间松弛应力上具有明显优势,预测结果的准确性较直接外推法高....
摘要:背景:钽棒联合带血管蒂髂骨瓣转移治疗股骨头缺血性坏死的近期临床效果满意,然而目前其相关生物力学特性变化的报道较少.目的:探索钽棒联合带血管蒂髂骨瓣转移治疗股骨头缺血性坏死的力学安全性及有效性.方法:选取单侧ARCOⅢa期股骨头坏死并行带血管蒂髂骨瓣转移患者1例,术前及术后6个月行股骨近段的螺旋CT扫描.应用专业医学建模软件Mimics及逆向工程软件Geomagic建立正常组、坏死组、钽棒联合骨瓣修复组三组有限元模型.应用有限元分析软件Msc.Patran分析不同载荷下股骨近端的力学特性变化.结果:三组模型与实际股骨的情况完全吻合.坏死模型呈囊性变的压力骨小梁与正常骨小梁交界处存在应力集中.钽棒联合骨瓣修复模型股骨近端的力学特性接近正常,结果明显优于坏死模型.结论:钽棒联合带血管蒂髂骨瓣转移治疗股骨头缺血性坏死是安全、有效的手术方案....
摘要:采用显色法对304不锈钢疲劳过程的表面损伤进行颜色检测及表征,结合扫描电镜观察,分析了不同损伤阶段的显色特征,以及表面粗糙度和应力幅对显色检测结果的影响.结果表明:随着试样变形程度的增大,显色经历了大面积均匀显色、局部区域显色和带状显色3个阶段,分别对应了表面钝化膜破坏及微裂纹萌生、主裂纹形成和长裂纹扩展3个阶段;试样表面越粗糙、疲劳试验应力幅越大,显色检测值也越大....
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