检索结果-内蒙古大学图书馆

含Nb奥氏体不锈钢中NbC的液态Pb-Bi共晶腐蚀行为及其对氧化层形成的影响

金属学报 2025年第2期61卷 287-296页

作者：吴炀谢昂陈胜虎姜海昌戎利建中国科学院金属研究所中国科学院核用材料与安全评价重点实验室沈阳110016 中国科学技术大学材料科学与工程学院沈阳110016

新型Nb稳定化奥氏体钢被视为铅冷快堆的候选结构材料,在制备或服役过程中会产生初生或二次NbC,NbC在液态铅铋中的腐蚀行为及其对材料耐腐蚀性能的影响目前尚不明确。采用SEM、EPMA、XRD、TEM等手段研究了一种含Nb奥氏体不锈钢分别在550... 详细信息

新型Nb稳定化奥氏体钢被视为铅冷快堆的候选结构材料,在制备或服役过程中会产生初生或二次NbC,NbC在液态铅铋中的腐蚀行为及其对材料耐腐蚀性能的影响目前尚不明确。采用SEM、EPMA、XRD、TEM等手段研究了一种含Nb奥氏体不锈钢分别在550和600℃静态饱和氧液态Pb-Bi共晶(LBE)中的腐蚀性能,重点考察了腐蚀过程中初生NbC的演化行为及其对氧化层形成的影响。结果表明,550℃下初生NbC的氧化倾向与其在样品中的分布位置有关,位于样品原始表面的NbC易发生氧化,而位于样品内部的NbC则不会发生氧化,这是由于内氧化层中的氧分压尚未达到NbC氧化所需的平衡氧分压。温度提高至600℃后,氧分压达到了NbC氧化的平衡氧分压,位于样品原始表面以及样品内部的NbC均会发生氧化。NbC氧化成Nb_(2)O_(5)的Pilling-Bedworth比(PBR)大于2,对周边区域的氧化层产生较大的压应力,导致氧化态NbC周围氧化层中产生微裂纹。同时,NbC氧化伴随着CO_(2)气体的产生,位于样品内部的NbC氧化产生的CO_(2)降低了氧化层致密性,使得氧化层的生长速率加快。

关键词：含Nb奥氏体不锈钢初生NbC Pb-Bi腐蚀氧化机制

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聚变增殖包层用低活化9Cr-ODS钢的室温低周疲劳行为

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金属学报 2025年第2期61卷 323-335页

作者：王旗涛李艳芬张家榕李尧志付海阳李新乐严伟单以银中国科学技术大学材料科学与工程学院沈阳110016 中国科学院金属研究所师昌绪先进材料创新中心沈阳110016 中国科学院金属研究所中国科学院核用材料与安全评价重点实验室沈阳110016

在现有研究中,低活化9Cr-ODS钢虽然具有优异的高温性能,但其低周疲劳性能及微观组织演变规律尚未全面揭示,本工作旨在揭示其在不同应变幅下的循环响应和裂纹扩展特性。采用应变控制测试方法,研究了低活化9Cr-ODS钢在0.3%~0.8%应变幅范... 详细信息

在现有研究中,低活化9Cr-ODS钢虽然具有优异的高温性能,但其低周疲劳性能及微观组织演变规律尚未全面揭示,本工作旨在揭示其在不同应变幅下的循环响应和裂纹扩展特性。采用应变控制测试方法,研究了低活化9Cr-ODS钢在0.3%~0.8%应变幅范围内的室温低周疲劳性能,包括循环应力响应曲线、滞后回线、应变幅与寿命以及应力幅与塑性应变的关系,给出了相应的疲劳参数,并分析了疲劳过程中微观组织演变、疲劳断口形貌及裂纹扩展特性等。结果表明,9Cr-ODS钢的循环应力响应行为与应变幅有关。随应变幅增加,材料的峰值拉应力增加,疲劳寿命降低,循环应变-寿命满足Coffin-Manson关系。9Cr-ODS钢在所有应变幅下未出现明显的循环硬化,但在0.5%~0.8%较高应变幅范围内发生了一定的循环软化。微观组织分析表明,随循环应变幅增加,亚结构发生了回复,位错密度降低,平均晶粒尺寸及大角度晶界占比逐渐增加,从而导致9Cr-ODS钢的循环软化。疲劳裂纹起源于样品表面,但裂纹源附近均未发现明显的夹杂物或析出相。裂纹以穿晶方式扩展,9Cr-ODS钢细的原始奥氏体晶界及亚晶界对裂纹扩展具有强烈的抑制作用。此外,在相同低应变幅且不降低循环疲劳寿命条件下,9Cr-ODS钢所能承受的峰值拉应力达到低活化铁素体/马氏体钢的2倍,显示出较优越的低周疲劳强度。

关键词： ODS钢低周疲劳疲劳寿命微观组织断裂特征

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固溶温度和时效时间对Inconel 617高温合金微观组织与力学性能的影响

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材料工程 2025年第1期53卷 121-130页

作者：王庆鹏刘生孙明月贾震徐斌吴升清陈轶杰沈阳航空航天大学航空宇航学院沈阳110136 中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心沈阳110016 中国科学院金属研究所中国科学院核用材料与安全评价重点实验室沈阳110016 苏州实验室江苏苏州215123 中国北方车辆研究所北京100072

采用光学显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等研究固溶温度和时效时间对Inconel 617高温合金微观组织与力学性能的影响。结果表明:Inconel 617合金固溶态组织中主要析出相为M23C6型碳化物,且优先于晶界处形核长大;随着固溶温度的... 详细信息

采用光学显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等研究固溶温度和时效时间对Inconel 617高温合金微观组织与力学性能的影响。结果表明:Inconel 617合金固溶态组织中主要析出相为M23C6型碳化物,且优先于晶界处形核长大;随着固溶温度的升高,晶界及晶内碳化物经历先长大后溶解两个过程,合金平均晶粒尺寸生长速率提高。随着时效时间的延长,γ′相弥散析出且均匀分布于组织中,呈现数量减少、尺寸增大的趋势。γ′相尺寸增大,其晶格错配度随之增大,γ′相周围的弹性应变场增强,强化效果更加明显。高温拉伸性能测试表明:随固溶温度的升高,Inconel 617合金在750℃时抗拉强度和屈服强度逐渐降低,而在900℃时抗拉强度和屈服强度逐渐提高。在≤750℃时Inconel 617合金晶界强度高于晶内强度,而在900℃时晶内强度则高于晶界强度。随时效时间的延长,Inconel 617合金在750℃时抗拉强度和屈服强度逐渐提高。

关键词： Inconel 617合金固溶时效碳化物 γ′相力学性能

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电火花线切割加工对材料变形应力的影响

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哈尔滨工程大学学报 2025年

作者：李锐斌陈静陈怀宁中国科学院金属研究所中国科学技术大学材料科学与工程学院中国科学院核用材料与安全评价重点实验室

电火花线切割技术已经成为金属材料广泛采用的精密加工工艺，但在切割过程中发现剩余材料较薄时会出现变形现象，严重影响材料的加工或测量精度，因此有必要对变形行为的规律和机理进行研究。本文选用了低合金钢、不锈钢、铝合金、钛合... 详细信息

电火花线切割技术已经成为金属材料广泛采用的精密加工工艺，但在切割过程中发现剩余材料较薄时会出现变形现象，严重影响材料的加工或测量精度，因此有必要对变形行为的规律和机理进行研究。本文选用了低合金钢、不锈钢、铝合金、钛合金、铸铁等产品中常见的金属材料，通过应变片监测技术，获取线切割加工造成变形后所产生的应力大小，对所测材料变形行为的规律进行探讨。结果表明：在Q345低合金钢的切割表层，存在接近屈服强度的拉伸应力；随着切割剩余厚度不足2 mm时，在切割层的相对表面产生伸长变形，形成40 MPa～110 MPa的变形应力。不同的材料热力学特性决定了线切割加工面形成的熔凝层组织形貌各有不同，温度场、屈服强度与弹性模量是影响材料变形应力的主要因素。

关键词：线切割拉伸应力变形熔凝层 X射线衍射法应变片低合金钢不锈钢

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Al含量对固溶态15-15Ti钢在液态铅铋腐蚀条件下组织性能的影响

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腐蚀与防护 2025年第3期46卷 26-36页

作者：冯伟姜岳峰杜爱兵梁田任媛媛李峻宏苏喜平王平马颖澈中国原子能科学研究院北京102413 中国科学院金属研究所师昌绪先进材料创新中心沈阳110016 中国科学院核用材料与安全评价重点实验室沈阳110016 东北大学沈阳110819

针对铅基快堆中结构材料面临的液态铅铋腐蚀难题,选取15-15Ti奥氏体不锈钢作为研究对象,利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和力学性能测试,深入研究了Al含量对固溶态试样在液态铅铋腐蚀条件下组织性能的影响。结果表明:随着Al含量的增加... 详细信息

针对铅基快堆中结构材料面临的液态铅铋腐蚀难题,选取15-15Ti奥氏体不锈钢作为研究对象,利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和力学性能测试,深入研究了Al含量对固溶态试样在液态铅铋腐蚀条件下组织性能的影响。结果表明:随着Al含量的增加,该钢的铁素体析出温度提升、奥氏体析出温度降低和铁素体含量显著增加,同时σ相析出受到抑制;固溶态试样经液态铅铋腐蚀后的力学性能变化趋势与时效态试样相似,随着Al含量的增加,试样的强度增加,断后伸长率降低;在腐蚀2000 h后,含4%(质量分数,下同)Al固溶态试样的断后伸长率显著低于含3%Al和2%Al固溶态试样,适量的Al能提升该钢的强度,但过高则导致其脆化。因此,经铅铋腐蚀后的含3%Al固溶态试样与展现出良好的强度与韧性匹配性。

关键词： 15-15Ti奥氏体不锈钢固溶处理 NiAl相力学性能铅铋腐蚀

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含Gd不锈钢的时效处理及腐蚀行为（英文）

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稀有金属材料与工程 2025年第04期 871-878页

作者：解曼曼贾洞箫贾茜霖赵菲梁田周杨韬太原科技大学材料科学与工程学院中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心中国科学院金属研究所师昌绪先进材料创新中心中国科学技术大学材料科学与工程学院中国科学院金属研究所核用材料与安全评价重点实验室

研究了含1wt%Gd中子吸收双相不锈钢在不同温度时效后的微观结构与腐蚀行为。结果表明，材料中含Gd第二相的体积比以1080℃为转折点，先增后减。在1080℃时效处理的样品中，主要以第二相为双相M-Gd化合物（M=Fe,Cr,Ni），其核心为M3Gd相... 详细信息

研究了含1wt%Gd中子吸收双相不锈钢在不同温度时效后的微观结构与腐蚀行为。结果表明，材料中含Gd第二相的体积比以1080℃为转折点，先增后减。在1080℃时效处理的样品中，主要以第二相为双相M-Gd化合物（M=Fe,Cr,Ni），其核心为M3Gd相，外层为M12Gd相。在1140℃时效处理后，M3Gd为主要第二相。同时，研究了这两种样品在NaCl、HCl及H3BO3溶液中的腐蚀行为。1140℃处理后的样品具有相对较低的腐蚀速率。在NaCl和HCl溶液中，M3Gd较M12Gd具有较高的电化学活性；而在H3BO3溶液中，M3Gd则较为稳定。

关键词：中子吸收双相不锈钢时效处理含Gd金属间化合物腐蚀

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铝合金表面氟硅烷改性纳米二氧化硅超疏水耐蚀涂层的制备和表征

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表面技术 2025年第2期54卷 202-212页

作者：刘恒阳张蕾史洪微宋影伟韩恩厚中国科学院金属研究所中国科学院核用材料与安全评价重点实验室沈阳110016 中国科学技术大学材料科学与工程学院合肥230026 北京航空工程技术研究中心北京100076 沈阳工业大学材料科学与工程学院沈阳110870 广东腐蚀科学与技术创新研究院广州510530

目的制备得到具有超疏水特性的聚氨酯涂层。方法以羟基丙烯酸树脂1198、固化剂N75-脂肪族聚异氰酸酯(六亚甲基二异氰酸酯缩二脲)、1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷(PFOTES)和二氧化硅(SiO_(2))纳米颗粒为材料,采用简单的喷涂技术制备... 详细信息

目的制备得到具有超疏水特性的聚氨酯涂层。方法以羟基丙烯酸树脂1198、固化剂N75-脂肪族聚异氰酸酯(六亚甲基二异氰酸酯缩二脲)、1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷(PFOTES)和二氧化硅(SiO_(2))纳米颗粒为材料,采用简单的喷涂技术制备了一种耐用的铝合金表面超疏水涂层。首先制备了用于构筑超疏水涂层微纳结构的低表面能二氧化硅纳米颗粒(SiO_(2)-PFOTES)。通过扫描电镜、透射电子显微镜、红外光谱仪、热重分析仪和表面分析手段对其微观结构和化学成分进行表征。将SiO_(2)-PFOTES分散后加入1198树脂中,再加入N75固化剂获得铝合金表面超疏水涂层。采用接触角测量仪对材料表面润湿性进行测试。同时,对SiO_(2)-PFOTES/聚氨酯(PU)涂层进行紫外线老化、盐雾试验测试。结果当SiO_(2)-PFOTES与PU质量比为1∶4时,所制备的超疏水涂层的水接触角为154°,滑动角小于5°。SiO_(2)-PFOTES微纳结构层可在复合涂层表面形成明显的乳突状微纳结构,从而使涂层实现超疏水特性。此外,该涂层可有效排斥复杂混合物或有机液体,如牛奶、菜籽油和染料等。经过紫外线老化、盐雾试验,20 d后涂层仍具有优异的稳定性和超疏水性。结论以PFOTES为改性剂,以SiO_(2)纳米颗粒为填料构筑粗糙表面,在铝合金表面成功制备了具有稳定性的耐蚀超疏水复合涂层。

关键词：氟硅烷改性二氧化硅超疏水微纳结构稳定性

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日本高放废物处置容器腐蚀厚度设计研究进展

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中国腐蚀与防护学报 2025年第3期45卷 563-576页

作者：彭立园谢敬礼曹胜飞谭季波吴欣强张兹瑜核工业北京地质研究院北京100029 国家原子能机构高放废物地质处置创新中心北京100029 中国科学院金属研究所中国科学院核用材料与安全评价重点实验室沈阳110016

高放废物的安全处置是一个国际难题。我国通过建设采用“多重屏障系统”概念设计的高放废物深地质处置库,将高放废物与生物圈隔离。其中处置容器作为核心的工程屏障,应满足将高放废物与生物圈隔离、抑制放射性核素向地下水中释放和迁移... 详细信息

高放废物的安全处置是一个国际难题。我国通过建设采用“多重屏障系统”概念设计的高放废物深地质处置库,将高放废物与生物圈隔离。其中处置容器作为核心的工程屏障,应满足将高放废物与生物圈隔离、抑制放射性核素向地下水中释放和迁移的安全功能。这要求处置容器在设计寿命年限内保持完整性,不发生腐蚀失效,因此合理设计处置容器的腐蚀厚度至关重要。碳钢对局部腐蚀不敏感,主要发生均匀腐蚀,作为处置容器材料的腐蚀厚度可以通过均匀腐蚀速率计算获得。本文综述了日本高放废物处置容器腐蚀厚度的设计思路,分析了碳钢作为处置容器材料在处置库中可能发生的腐蚀形式,总结了碳钢的均匀腐蚀厚度预测模型并指出了其中的不足,以期望为我国的高放废物处置容器腐蚀厚度设计提供参考。

关键词：高放废物处置容器碳钢均匀腐蚀腐蚀模型腐蚀深度

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高速列车用铝合金环氧底漆的腐蚀行为和湿热老化机理研究

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中国腐蚀与防护学报 2025年第3期45卷 757-764页

作者：李丽李善文史洪微梁国平李春霖孙禹秦晋王伟韩恩厚中车青岛四方机车车辆股份有限公司青岛266111 沈阳工业大学材料科学与工程学院沈阳110870 中国科学院金属研究所中国科学院核用材料与安全评价重点实验室沈阳110016 东北大学材料科学与工程学院材料各向异性与织构教育部重点实验室沈阳110819 广东腐蚀科学与技术创新研究院广州510530

采用电化学交流阻抗谱研究了高速列车铝合金表面环氧底漆的腐蚀行为。考察了环氧底漆湿热加速老化不同时间后,涂层表面形貌、光泽和色差的变化,分析了涂层的化学键变化。结果表明,环氧底漆在3.5%(质量分数)NaCl溶液浸泡2160 h之前,低频... 详细信息

采用电化学交流阻抗谱研究了高速列车铝合金表面环氧底漆的腐蚀行为。考察了环氧底漆湿热加速老化不同时间后,涂层表面形貌、光泽和色差的变化,分析了涂层的化学键变化。结果表明,环氧底漆在3.5%(质量分数)NaCl溶液浸泡2160 h之前,低频阻抗值变化不大,环氧底漆具有很好的隔绝保护作用。之后,环氧底漆的防护能力开始下降。湿热老化60 d,环氧底漆由于环氧树脂降解和颜填料脱落,表面逐渐变得粗糙。红外光谱表明,在湿热老化前10 d,由于后固化作用,环氧底漆表面的C-O-C键的伸缩振动吸收峰增强。10 d后,则由于水解作用而逐渐减弱。

关键词：环氧底漆高强铝合金电化学阻抗谱湿热老化 Fourier变换红外光谱

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残余脱碳层对轴承钢滚动接触疲劳失效机制的影响

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失效分析与预防 2025年第1期20卷 33-38页

作者：夏卓凡吴迪张晓晨王俭秋韩恩厚侯东岑中国科学院金属研究所核材料与安全评价重点实验室沈阳110016 中国科学技术大学材料科学与工程学院沈阳110016 中国科学院金属研究所师昌绪先进材料创新中心沈阳110016 腐蚀科学与技术创新研究院广州510530 中国科学院金属研究所分析测试中心沈阳110016

相比于回火马氏体基体,残余脱碳层硬度偏低,由于其比例较低,对于样品整体力学性能的影响有限,且金相组织与表面机加白层相近,很难被识别出,导致研究学者对这种少量残留的表面脱碳层的忽略。本文采用球盘式滚动接触疲劳试验机模拟推力轴... 详细信息

相比于回火马氏体基体,残余脱碳层硬度偏低,由于其比例较低,对于样品整体力学性能的影响有限,且金相组织与表面机加白层相近,很难被识别出,导致研究学者对这种少量残留的表面脱碳层的忽略。本文采用球盘式滚动接触疲劳试验机模拟推力轴承进行实验,模拟推力轴承服役环境,研究表面残余脱碳层对轴承钢滚动接触疲劳失效机制的影响。结果表明:表面少量残留的脱碳层不仅会降低轴承钢的RCF寿命,还导致疲劳寿命的离散性显著增加。轴承钢的主要失效机制为服役过程中脱碳层中萌生的近表层裂纹与表面磨痕诱导的表面裂纹同时存在加速滚动接触疲劳失效过程,导致样品滚动接触疲劳寿命的降低和离散性的大幅增大。

关键词：脱碳层轴承钢滚动接触疲劳表面裂纹近表层裂纹

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