分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-19 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 针对双钨极TIG 电弧热源, 在已建立的双钨极电弧-熔池统一的三维数学模型的基础上, 以SUS304 不锈钢为母材,模拟得到了双钨极TIG电弧和熔池的温度、速度、电流密度、磁通密度和电磁力等分布, 模拟结果与已有的实验结果吻合良好. 考虑了熔池所受浮力、电磁力、等离子流拉力和Marangoni 剪切力以及湍流效应, 分析了熔池热输入的分布和熔池表面剪切力的变化, 并分别比较了这几个力单独作用下的熔池流动与传热, 同时结合无量纲数Pe, 比较了熔池热传导和热对流的相对强弱. 结果表明, 双钨极电弧的非轴对称特性导致熔池表面的电流密度、热流密度、等离子流拉力和Marangoni 剪切力等出现非轴对称分布, 最终形成了熔池的非轴对称形貌, 而熔池的发展演化对电弧行为无明显影响. 与TIG电弧相比, 双钨极TIG 电弧的等离子流拉力明显减小. Marangoni 剪切力决定不锈钢熔池的流动状态, 且对流传热主导不锈钢熔池的热传递, 这两者的共同作用决定熔池的传热过程, 是形成不同熔池形貌的根本原因.
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-31 合作期刊: 《腐蚀科学与防护技术》
摘要: 采用极化曲线、电化学阻抗谱等电化学方法研究了钨铝合金在不同温度、盐度及pH值的NaCl溶液中的腐蚀行为。实验结果表明:钨铝合金的腐蚀速率随盐度的增加而增加;耐腐蚀性能随温度的升高而下降;在中性NaCl溶液中最耐腐蚀,且酸性越大,腐蚀速率越快。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-31 合作期刊: 《腐蚀科学与防护技术》
摘要: 考察了甲醇汽油发动机缸套材料铸铁及其表面碳化钨涂层在甲酸水溶液中的腐蚀性能,并研究了其电化学腐蚀行为;采用电化学腐蚀中的极化曲线和电化学阻抗来表征其电化学腐蚀性能。结果表明:碳化钨涂层可有效地改善甲醇汽油发动机缸套材料铸铁的耐腐蚀性能;与铸铁相比,碳化钨涂层的自腐蚀电位高、自腐蚀电流小;同时碳化钨涂层使铸铁表面电荷的传输电阻变大,抑制了铸铁在甲酸溶液中的自放电功能,阻碍了电化学腐蚀的进行,从而有效地保护发动机缸套材料铸铁。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-31 合作期刊: 《材料研究学报》
摘要: 利用低能H离子对20MeVW6+预注入和未注入的钨样品进行辐照实验,考察H离子能量(20-520eV)和辐照温度(673-1073K)变化对钨表面微结构的影响。采用非破坏性的导电模式原子力显微镜和扫描电镜分析预注入和未注入钨样品的表面形貌和内表面缺陷分布情况。结果表明,辐照后的样品表面出现大量的纳米尺寸凸起,高能W6+预注入的样品表面损伤要小于未注入的钨样品,意味着高能离子预注入会对材料的表面损伤起到抑制作用,但是当辐照温度高于1073K时,这种抑制作用开始减弱。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2017-03-31 合作期刊: 《材料研究学报》
摘要: 以 Ni/W/C 为粉末原料用等离子原位冶金法制备了大颗粒 WC 合金球钉增强 Q345 耐磨钢板,用扫描电镜 (SEM)、电子探针(EMPA)、X 射线衍射仪(XRD)、显微硬度计等对球钉的组织成分、物相组成以及显微硬度进行 表征,研究了这种大颗粒碳化钨复合材料的性能。结果表明:对于不同的粉末比例,40%Ni 含量的球钉表面成型 光亮、致密,与基体板的结合力强,内部的WC大颗粒分布均匀,其平均尺寸约为80 μm,最大尺寸约为100 μm,基 体相为(Fe,Ni),还有网格状的 Ni17W3 和(Fe,Ni)共晶组织。球钉的平均显微硬度为 1183.517HV0.1,大颗粒 WC 的 显微硬度最大值为 2078HV0.1。
分类: 核科学技术 >> 核材料与工艺技术 提交时间: 2017-08-23
摘要: 钨基材料以其高熔点、高导热率、良好的抗中子辐照和抗溅射腐蚀等优异性能,被视为未来核聚变装置中最有前景的面向等离子材料。在聚变服役环境下,14MeV的高能中子以及低能氢/氦粒子流对钨基材料造成严重的辐照损伤。研究材料的辐照损伤与氢氦效应机理对揭示辐照引起材料微观结构与性能的变化以及探索开发新型抗辐照材料具有重要的意义。近年来,随着计算模拟技术的发展,多尺度模拟方法在聚变堆关键材料辐照损伤与氢氦效应机理研究方面有着广泛的应用。本文主要结合作者近几年的研究实践,介绍了纳米晶钨/铁的抗辐照损伤机理、钨中氢滞留机制、合金元素强化界面机制、嬗变元素偏聚及其对氦泡形成机制的影响。通过多尺度模拟方法来获取材料在辐照环境下的不同时间/空间层次的结构演化信息,从而揭示材料的辐照损伤与氢氦效应机理,为聚变堆面向等离子体材料的优化设计与性能调控提供理论基础。