分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-31 合作期刊: 《中国腐蚀与防护学报》
摘要: 制备了一种以氯乙烯-丙烯酸共聚物为成膜物质,磷酸作为转化剂的转化型带锈涂料,通过对添加不同质量分数磷酸的涂料样板进行盐雾实验、电化学测试及分析,研究了磷酸含量对带锈涂料性能的影响。通过涂层表面的微观分析,研究了磷酸与铁锈之间的反应情况。结果表明:磷酸主要与铁锈中较活泼的纤铁矿反应,将其转化为致密的磷酸铁膜对基底进行保护。添加10%磷酸的涂层在盐雾实验和电化学实验中较其他涂层表现出了最佳的综合耐蚀性能。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-31 合作期刊: 《中国腐蚀与防护学报》
摘要: 通过电弧炉熔炼制备了3种不同成分的高熵合金Co1.5CrFeNi1.5Ti0.5Mo0.1,AlCoCrFeNiSi0.1和TaNbHfZrTi。并通过XRD和SEM等方法对以上几种材料的相结构、微观组织和化学成分进行分析。以核电站中商用690TT合金作为对比材料,采用高温电化学手段研究了这3种高熵合金在高温高压水中的再钝化动力学参数。结果表明,Co1.5CrFeNi1.5Ti0.5Mo0.1,AlCoCrFeNiSi0.1和TaNbHfZrTi3种合金均由单一相组成,Co1.5CrFeNi1.5Ti0.5Mo0.1为fcc结构,AlCoCrFeNiSi0.1和TaNbHfZrTi为bcc结构。Co1.5CrFeNi1.5Ti0.5Mo0.1合金铸态组织为枝晶结构,枝晶为富Cr和富Fe相,枝晶间相为富Ni和富Ti相。AlCoCrFeNiSi0.1合金的晶粒内部和晶界处存在较小的成分差异。TaNbHfZrTi合金铸态组织为枝晶结构,枝晶为富Ta和富Nb相,枝晶间相为富Hf,富Zr和富Ti相。Co1.5CrFeNi1.5Ti0.5Mo0.1,AlCoCrFeNiSi0.1,TaNbHfZrTi和690TT合金在高温高压水中再钝化速率由快到慢的顺序为:TaNbHfZrTi>Co1.5CrFeNi1.5Ti0.5Mo0.1>690TT>AlCoCrFeNiSi0.1。
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: 采用金相、SEM、EDS和XRD等方法分析了海南电网刀闸铝合金部件的腐蚀失效原因。结果表明,刀闸杆所采用的挤压态LY12铝合金材料,其基相中含有使得该合金具有较高晶间腐蚀倾向的CuAl2强化相,且基体材料中存在有可以显著降低合金力学性能的光亮晶粒组织,在晶间腐蚀与应力的协同作用下,产生了较为严重的剥蚀现象;在海岛环境中Cl及工业污染中S的影响下,刀闸底座表面的镀锡层优先脱落,基体外露,但Al及铝合金基体表面自然形成的钝化膜会继续起到腐蚀防护的作用。在海南地区,Al-Cu合金完全不适用,而Al-Si合金可以安全使用。
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: 制备了不同Zn粉含量的冷镀锌涂层,对不同涂层进行力学性能测试,利用盐雾实验和电化学阻抗谱对涂层的性能进行了表征。结果表明,Zn含量为95.2%(质量分数)时的涂层耐盐雾性能最佳。涂层的腐蚀产物主要为ZnO和Zn(OH)2。当锌粉含量小于75%时,涂层阻抗值随着时间的延长而减小,涂层的保护作用不足;当锌粉含量大于75%时,涂层阻抗值先减小后增大,Zn作为阳极优先腐蚀,起到牺牲阳极保护阴极的作用。
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: 利用扫描电镜(SEM)、X射线光电子谱技术(XPS)、和X射线衍射(XRD)技术,分析了国产锻造态316LNSS在加氢高温高压水中浸泡480h后表面氧化膜的形貌和化学成分。结果表明,氧化膜最外层主要分布两种不同尺寸的氧化物颗粒,大尺寸氧化物(~1mm)分布较为稀疏,而小尺寸氧化物(200~300nm)分布非常紧密;锻造态316LNSS表面形成外层富Fe、内层富Cr的双层结构氧化膜,外层氧化膜主要由Fe3O4和少量氢氧化物(Ni(OH)2和CrOOH等)组成,内层氧化膜主要由富Cr尖晶石结构氧化物组成。同时讨论了316LNSS在模拟压水堆一回路水中的氧化机制。
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: 以环氧树脂为成膜物质,加入颜填料、纳米二氧化硅和聚硅氧烷偶联剂,制备了电力金属防腐蚀的纳米复合底漆。以现用底漆做对比,采用模拟酸雨实验、浸泡实验和电化学阻抗谱实验考察了两种涂层的耐腐蚀性能。结果表明,纳米复合底漆的耐腐蚀性能优于现用底漆,更加适合用作电力金属设施的防护涂层。
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: 将不同比例的装载缓蚀剂蒙脱土和环氧树脂混合制备出纳米复合环氧涂层。根据电化学阻抗谱(EIS)和盐雾实验对涂层的耐蚀性进行表征。结果表明,3%装载蒙脱土环氧涂层的水扩散系数为9.89×10-11cm2/s,孔隙率为2.22×10-8,整个浸泡过程中阻抗值在109Ω·cm2以上,表现出最佳的耐蚀性。
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: 通过水热法制备片状纳米磷酸钡,利用电化学阻抗谱和盐雾试验测试方法,研究纳米磷酸钡对环氧涂层耐蚀性的影响。研究发现,环氧涂层中纳米磷酸钡与金属基体腐蚀产物FeO反应生成不溶性FePO4,在腐蚀区形成隔离层,进而提高涂层的耐蚀性,在本实验中添加5%片状纳米磷酸钡环氧涂层的耐蚀性最高。
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: 利用电子背散射衍射(EBSD) 和显微硬度(HV) 测量技术, 表征了原始态、锻造固溶处理态和锻造去应力处理态316LN不锈钢(316LNSS) 的显微组织和残余应变. 利用U型弯曲应力腐蚀评价方法, 研究了3 种材料在325 ℃, 3.5%NaOH溶液中的应力腐蚀开裂(SCC) 行为的差异. 结果表明, 原始态316LNSS的SCC数量最多, 裂纹扩展速率最大, 而锻造固溶处理态316LNSS的SCC敏感性最低; 原始态和锻造固溶处理态的316LNSS在高温碱性溶液中发生明显的沿晶应力腐蚀开裂(IGSCC), 而锻造去应力态的316LNSS发生混合型SCC; 去应力处理不能有效消除锻造过程中可能产生的条带组织, 不利于316LNSS整体抗SCC性能的提高.
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: 将电解抛光态690TT合金样品在325 ℃, 15.6 MPa,含1500 mg/L B, 2.3 mg/L Li, 2.5 mg/L H2的高温高压水中连续浸泡720 h 后, 取出一半样品用于腐蚀产物的分析, 其余样品继续在含2.0 mg/L O2的该高温高压水中连续浸泡720 h. 采用SEM, GIXRD和TEM分析了在上述2 种条件下样品表面生长的氧化膜的微观结构. 结果表明, 电解抛光态690TT合金在单一溶氢的高温高压水中表面生长的氧化膜具有双层结构: 外层是分散的富含Ni 和Fe 大颗粒氧化物和富含Ni 的疏松的针状氧化物; 内层是近连续的富含Cr 的氧化物; 内外层氧化物均具有尖晶石结构. 在溶氢/溶氧的溶液中连续浸泡后, 样品表面生长的氧化膜也具有双层结构: 外层的形貌、化学组成和物相结构与在单一溶氢条件下生长的氧化膜相似, 仅针状氧化物的长度明显增加; 而氧化膜内层变成了纳米尺寸的NiO. 后期溶解氧扩大了电位-pH图中含Ni 的氧化物稳定存在的相区, 促进了外层富含Ni 的针状氧化物的快速生长; 更加重要的是, 溶解氧提高了含Fe 和Cr 氧化物的腐蚀电位, 促进了在溶氢条件下生长的内层富Cr 氧化物的溶解, 破坏了氧化膜的保护性结构, 提高了电解抛光态690TT合金的腐蚀速度. 在一回路溶氢/溶氧连续浸泡过程中, 电解抛光处理并不能降低690TT合金的腐蚀速度.
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: 通过模拟核电高温高压循环水腐蚀疲劳实验, 研究了核级低合金钢环境疲劳损伤规律与控制机理, 构建了一个植入环境效应的疲劳设计模型, 给出了便于工程应用的环境疲劳设计曲线, 并建立了核电站实际构件的环境疲劳安全评估流程, 给出了尝试实施例.
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: 利用OM, TEM, SEM, 显微硬度仪, AFM, 磁力显微镜(MFM)和扫描Kelvin 探针(SKPFM)等微观分析手段, 分析了先进压水堆核电站反应堆压力容器安全端异种金属焊接接头低合金钢A508/镍基焊料52M/奥氏体不锈钢316L的金相组织、显微硬度、主要合金元素、晶界类型以及残余应变的分布, 并对比了整个焊接接头不同厚度上的组织和性能. 结果表明,焊缝厚度方向上组织和硬度没有显著差别, 底焊位置出现一层未熔焊料形成的细小等轴晶, 在316L母材热影响区(HAZ)内残余应变较焊接件其它位置高, 熔合线附近具有复杂的微观结构、显微硬度、晶界类型、元素成分和残余应变分布. TEM和MFM分析表明, 母材316L基体内有富Cr, Mo元素的颗粒状析出相, SKPFM的结果显示该析出相Volta 电势较基体更负, 因而更不耐腐蚀.
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-18 合作期刊: 《材料研究学报》
摘要: 用电子背散射衍射技术(EBSD)研究了锻造以及锻后固溶处理处理对核级316LN奥氏体不锈钢(316LNss) 的晶粒尺寸、残余应变和晶粒取向分布的影响, 并分析了原始态(即未锻造态)和锻造且固溶处理态316LNss在核电高温高压水中短期氧化(190 h) 后表面氧化膜的形貌和成分。结果表明, 锻造和锻后的固溶处理能减小晶粒尺寸和降低残余应变, 同时消除了原始态316LNss内部的织构。在高温高压水中316LNss表面生成的氧化膜具有双层特征, 外层氧化膜由氢氧化物和富Fe 尖晶石结构氧化物组成, 内层氧化膜主要由富Cr 尖晶石结构氧化物组成; 与原始态316LNss 相比, 锻造且固溶处理态316LNss的氧化膜较薄且Cr 含量较高, 氧化速率较小。最后讨论了316LNss在高温高压水中的氧化机理。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-18 合作期刊: 《材料研究学报》
摘要: 对不同体积分数的片状镍粉氟碳涂层进行盐雾实验、电化学测试及分析和水蒸气透过率测试, 研究了片状镍粉体积分数对氟碳涂层抗渗透性能的影响。结果表明: 镍粉的体积分数为5%时涂层的综合性能最好, 镍粉体积分数大于15%时涂层的抗渗透性能随着镍粉体积分数的增大而降低。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2017-11-21 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 采用2 MeV质子束在360 ?C对国产核用304不锈钢试样进行了辐照实验,利用显微硬度仪,透射电子显微镜(TEM)和三维原子探针(3DAP)等研究了材料的辐照损伤,分析了辐照剂量对辐照损伤演化的影响规律。结果表明,304不锈钢辐照损伤微观结构以位错环和少量孔洞为主,位错环的数量密度为1022 m-3量级,平均尺寸小于10 nm。材料在晶界和位错环处发生元素偏析,其中Cr、Ni在晶界和位错环处偏析程度相近,而Si在位错环处的偏析程度数倍于晶界。位错环平均尺寸和数量密度、晶界偏析程度以及辐照硬化程度均随辐照剂量增加而增加,并在3-5 dpa范围内趋于饱和。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2017-03-31 合作期刊: 《腐蚀科学与防护技术》
摘要: 通过对比商业化的抑制剂颜料铬酸锶和改性多聚磷酸锶铝,研究了新型绿色抑制剂颜料-肉桂酸铈对轨道交通用7XXX铝合金的腐蚀抑制行为和含肉桂酸铈环氧涂层的腐蚀防护行为。浸泡实验的结果表明,肉桂酸铈和铬酸锶对铝合金的腐蚀具有优秀的抑制作用。极化曲线(PDS)的结果表明,改性多聚磷酸锶铝在浸泡初期对铝合金具有较强的腐蚀抑制能力,而这种腐蚀抑制能力在浸泡后期弱于肉桂酸铈和铬酸锶。研究了含有1%(wt.%)以上三种抑制剂颜料环氧漆的腐蚀行为,电化学交流阻抗谱(EIS)结果表明,含有1%肉桂酸铈的环氧涂层具有优秀的腐蚀防护能力。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2017-03-31 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 采用数值模拟方法对核电站316L不锈钢弯头的应力腐蚀裂纹扩展行为进行了研究。首先针对不锈钢厚壁弯头(外径355.6 mm,内径275.6mm)进行有限元建模,在弯头内壁上创建出与实际裂纹相符的半椭圆状3D缺陷作为裂纹形状,其裂纹张开位移 (δi) 由Dugdale模型计算确定;然后根据有限元计算结果,建立裂纹应力强度因子 (K) 随裂纹深度 (d) 及附加应力 (P) 变化的拟合公式,结合实验数据得到管材在两种冷变形量下的应力腐蚀裂纹扩展速率 (da/dt) 拟合公式,利用迭代方法计算了裂纹穿透管壁所需的时间,为核电站安全评估提供了有效依据.研究显示,当弯头部位的冷变形量较小(硬度为230~245 HV)且在理想情况下 (无初始附加应力) 弯头被应力腐蚀裂纹穿透耗时最长 (约57 a),当初始附加应力增加至200 MPa此失效时间约缩减至前者的1/5 (无应力释放)、2/7 (应力释放一半) 以及3/7 (应力完全释放);保持初始附加应力不变(200 MPa)并提高弯头部位冷加工变形量(由硬度为230~245 HV提高到275~300 HV),弯头的大变形部位被穿透时间约缩短至小变形部位失效时间的2/5(无应力释放)、3/8 (应力释放一半)以及1/3 (应力完全释放),由此可见应力释放程度的降低和冷加工变形量的增加均导致了核电站316L不锈钢弯头剩余寿命的缩短。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2016-11-15 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 利用光学显微镜、扫描电子显微镜(配有能谱仪及背散射电子衍射附件)、显微硬度仪、微小试样拉伸试验及慢应变速率拉伸实验对国产带热丝隔离层核电安全端焊接件不同部位的微观结构及局部的力学性能和应力腐蚀敏感性进行了分析研究。发现,在SA508-52Mb界面处的52Mb中具有大量的对应力腐蚀敏感的I型晶界及II型晶界,导致此界面具有最高的应力腐蚀敏感性;SA508热影响区存在明显的组织过渡;316LN热影响区中随着距熔合线距离的增加,CSL的数量分数逐渐增大,Σ3晶界与理想的Σ3晶界的偏差角减小,残余应变逐渐减小,残余应变的最高值出现在对接焊底焊位置处的316LN热影响区中,导致316LN的热影响区也具有较高的应力腐蚀敏感性。焊接件不同部位的性能存在较大的差异,主要是由不同部位的微观结构差异引起的。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2016-11-14 合作期刊: 《中国腐蚀与防护学报》
摘要: 本文利用划伤技术研究了690TT合金在325℃高温含氧硼锂水中的裂纹萌生和生长情况. 试样的表面和截面显微分析结果表明,划伤沟槽底部局部萌生了典型的沿晶应力腐蚀裂纹. 由于应力集中,在慢速率拉伸阶段划伤沟槽底部产生了机械裂纹,而机械裂纹成为恒载过程中690TT合金沿晶应力腐蚀裂纹萌生和生长的先导. 尖端接近晶界或者沿着晶界的机械裂纹可继续出现沿晶应力腐蚀裂纹. 690TT合金在恒载荷条件下对应力腐蚀开裂仍有一定的敏感性.
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2016-11-14 合作期刊: 《中国腐蚀与防护学报》
摘要: 本文围绕应力腐蚀行为的实验研究方法、影响因素以及应力腐蚀机制的理论分析等几个方面综述了核电结构材料应力腐蚀研究的现状,讨论了研究中亟待解决的问题,指出了研究的发展方向与趋势。