检索结果-内蒙古大学图书馆

中国表面工程 2023年第2期36卷 79-85页

作者：孙琳凡时晓光周艳文杜峰司彪郭诚辽宁科技大学表面工程研究所鞍山114051 鞍钢集团钢铁研究院鞍山114015 鞍钢建设集团有限公司鞍山114001

为解决硬质薄膜因与软基体硬度和模量差较大导致的薄膜失效问题,提高硬质薄膜在Ti6Al4V(TC4)钛合金基体上的适应性,使用掺杂氮化钛(TiN)陶瓷薄膜对低模量Ti6Al4V合金表面强化。采用热丝增强等离子体磁控溅射技术在Ti6Al4V合金表面制备Ti... 详细信息

为解决硬质薄膜因与软基体硬度和模量差较大导致的薄膜失效问题,提高硬质薄膜在Ti6Al4V(TC4)钛合金基体上的适应性,使用掺杂氮化钛(TiN)陶瓷薄膜对低模量Ti6Al4V合金表面强化。采用热丝增强等离子体磁控溅射技术在Ti6Al4V合金表面制备Ti(Al/Pt)N薄膜:包括本征TiN、Al&Pt掺杂TiAlN和TiAl(Pt)N薄膜。采用扫描电子显微镜、X-射线衍射仪、纳米压痕仪、洛氏硬度计和摩擦磨损测试仪分别表征三种薄膜组织形貌、能谱分析、相结构和内应力、纳米硬度和模量及耐磨性。结果表明:Al元素掺杂使TiN薄膜柱状晶细化,截面形貌柱状晶更致密;同时微量Pt掺杂后,截面断口呈韧性撕裂。本征TiN和TiAlN薄膜衍射峰图谱呈现TiN(111)取向,TiAl(Pt)N薄膜的衍射峰呈TiN(200)主峰位。Al元素掺杂使TiN薄膜晶格畸变增多,内应力从-13 MPa增大到-115 MPa,导致膜-基结合力恶化,洛氏压痕和摩擦磨损实验中均出现薄膜剥落。Pt掺杂后薄膜内应力降低到-66 MPa,在洛氏压痕试验中TiAl(Pt)N薄膜与基体结合良好,仅有少许环形裂纹。摩擦磨损试验中本征TiN和TiAl(Pt)N薄膜磨痕较浅,TiAlN薄膜磨损量最大。Al元素掺杂细化了TiN薄膜柱状晶,但TiAlN薄膜内应力大,耐磨性差、膜-基结合力低。掺杂Pt元素后降低了薄膜内应力,提高了韧性与结合力,综合性能最佳。在Ti6Al4V合金表面制备Al&Pt元素共掺杂TiN薄膜,对提高硬质薄膜与软基体变形协调性具有良好应用前景。

关键词：热丝增强等离子体磁控溅射 TiN薄膜掺杂结合力耐磨性

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9%Cr合金钢在含Cl^(-)环境中的初期腐蚀行为及局部腐蚀起源

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金属学报 2023年第7期59卷 926-938页

作者：陈润农李昭东曹燕光张启富李晓刚钢铁研究总院工程用钢研究所北京100081 钢铁研究总院先进金属材料涂镀国家工程实验室北京100081 北京科技大学新材料技术研究院北京100083 马鞍山钢铁股份有限公司马鞍山243003

通过干湿循环测试、SEM、TEM、XRD和电化学方法研究了一种9%Cr合金钢在含Cl^(-)环境中的初期腐蚀行为,探讨了复合夹杂物(Mg,Si,Al)O-MnS和富Cr的M_(23)C_(6)对其局部腐蚀行为的影响。结果表明,合金钢初期耐蚀性能较09CuPCrNi提高了12倍... 详细信息

通过干湿循环测试、SEM、TEM、XRD和电化学方法研究了一种9%Cr合金钢在含Cl^(-)环境中的初期腐蚀行为,探讨了复合夹杂物(Mg,Si,Al)O-MnS和富Cr的M_(23)C_(6)对其局部腐蚀行为的影响。结果表明,合金钢初期耐蚀性能较09CuPCrNi提高了12倍以上,在360 h的干湿循环过程中发生局部腐蚀,锈层下的蚀坑深度符合Lognormal分布,蚀坑的最大深度(D_(max))与平均深度(D_(ave))随时间(t)变化规律分别符合幂函数D_(max)=8.4844×t ^(0.65717)和D_(ave)=7.3181×t ^(0.53866)。合金钢锈层的致密度和α/γ^(*)(α-FeOOH/(γ-FeOOH+Fe_(3)O_(4)+β-FeOOH)含量比)随腐蚀时间延长均不断增加,但高Cr的添加推迟了腐蚀进程,使得锈层未完整覆盖表面,仅提供了有限的保护能力,因而根据幂函数拟合失重数据得到的指数大于1。复合夹杂物(Mg,Si,Al)O-MnS通过MnS或单一MgO区域的局部优先溶解导致亚稳态点蚀,但其在2%NaCl溶液中浸泡300 min并未诱发周围基体溶解,而富Cr的M_(23)C_(6)析出导致基体的Cr消耗是优先诱发局部腐蚀的主要原因。

关键词：含Cl-环境局部腐蚀夹杂物 M_(23)C_(6) 9%Cr合金钢

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稀土Ce对非调质钢中硫化物特征及微观组织的影响

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金属学报 2022年第3期58卷 365-374页

作者：刘洁徐乐史超杨少朋何肖飞王毛球时捷钢铁研究总院特殊钢研究所北京100081 内蒙古北方重工业集团有限公司包头014033 马鞍山钢铁股份有限公司技术中心马鞍山243000

通过稀土Ce微合金化手段,采用SEM、EDS和ASPEX等手段对不同Ce含量的非调质钢中的夹杂物形貌、数量和尺寸以及实验用钢的显微组织进行了表征,结合Thermo-Calc热力学软件对含Ce硫化物夹杂的形成过程进行了分析,并通过三维原子探针(3DAP)... 详细信息

通过稀土Ce微合金化手段,采用SEM、EDS和ASPEX等手段对不同Ce含量的非调质钢中的夹杂物形貌、数量和尺寸以及实验用钢的显微组织进行了表征,结合Thermo-Calc热力学软件对含Ce硫化物夹杂的形成过程进行了分析,并通过三维原子探针(3DAP)对晶界和相界面处的元素分布进行表征。结果表明,Ce在1800℃与S结合形成Ce_(3)S_(4)夹杂,1480℃转变为Ce_(2)S_(3)夹杂,1480℃以下形成Ce_(2)S_(3)为内核,Ti_(4)C_(2)S_(2)和MnS包覆生长的复合夹杂物;添加Ce元素的实验用钢中90%以上的夹杂物的长径比小于2.5;Ce含量为0.019%(质量分数)时,实验用钢的组织最细,平均晶粒尺寸为4.17μm。3DAP的结果证明了Ce在晶界和相界处存在明显偏聚,阻碍了C扩散,抑制晶粒长大,另外,高温区形成的细小弥散含Ce夹杂物提供了形核质点,2者共同作用细化了非调质钢的组织。

关键词：稀土Ce 非调质钢夹杂物组织细化

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高速列车车轴DZ2钢的强韧性关系和低温脆性

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材料研究学报 2024年第8期38卷 561-568页

作者：刘硕张鹏王斌汪开忠许自宽胡芳忠段启强张哲峰中国科学院金属研究所师昌绪先进材料创新中心沈阳110016 中国科学技术大学材料科学与工程学院沈阳110016 马鞍山钢铁股份有限公司技术中心马鞍山243000

调控高速列车车轴DZ2钢的回火温度,对其进行拉伸实验和常、低温冲击试验并观察和分析其微观组织的,研究了这种钢的强韧性关系和低温脆性。结果表明:随着回火温度从430℃提高到700℃,DZ2钢的抗拉强度从1357 MPa降低到761 MPa,断后延伸率... 详细信息

调控高速列车车轴DZ2钢的回火温度,对其进行拉伸实验和常、低温冲击试验并观察和分析其微观组织的,研究了这种钢的强韧性关系和低温脆性。结果表明:随着回火温度从430℃提高到700℃,DZ2钢的抗拉强度从1357 MPa降低到761 MPa,断后延伸率从11.7%提高到28.4%,室温冲击功从34.3 J提高到98.7 J,低温冲击功从24 J提高到90.3 J。这表明,回火温度降低对其冲击功的影响逐渐减弱,低温冲击功下降最低只有8%,其原因是碳化物的球化改变了微观变形行为。在满足室温力学性能标准的情况下,调整回火温度可改善这种钢的低温冲击韧性。

关键词：金属材料车轴钢DZ2钢回火热处理抗拉强度冲击功低温脆性

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耐磨钢高温压缩变形的本构模型构建及热加工图

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机械工程材料 2025年第3期49卷 114-120页

作者：杨哲懿孟凡志杨博高磊王帅王尊呈海洋装备金属材料及其应用全国重点实验室鞍山114009 鞍钢集团钢铁研究院热轧产品研究所鞍山114009 鞍钢股份有限公司热轧带钢厂鞍山114021

应用Gleeble-3800型热模拟试验机对耐磨钢进行高温(800~1200℃)、中等水平应变速率(0.1,1,5,10 s^(−1))下的单道次热压缩变形,研究了该钢的热压缩变形行为;根据真应力-真应变数据,通过引入真应变的影响对传统Arrhenius方程改进后建立本... 详细信息

应用Gleeble-3800型热模拟试验机对耐磨钢进行高温(800~1200℃)、中等水平应变速率(0.1,1,5,10 s^(−1))下的单道次热压缩变形,研究了该钢的热压缩变形行为;根据真应力-真应变数据,通过引入真应变的影响对传统Arrhenius方程改进后建立本构模型,并将计算结果与试验结果进行对比;绘制热加工图,确定合理的加工区间。结果表明:试验钢的流变应力随着变形温度的升高或应变速率的减小而降低;随着变形量的增加,真应力先增加至峰值应力后趋于稳定,但在高温(不低于1100℃)和低应变速率(0.1 s^(−1))下真应力达到峰值应力后先略微降低后趋于稳定。所建立的本构模型计算得到的真应力与试验结果吻合较好,平均相对误差为3.79%,线性相关系数为0.9975,证明所建立的本构模型能够准确预测试验钢在800~1200℃变形温度和0.1~10 s^(−1)应变速率下的高温流变行为;试验钢在单道次热压缩变形时的合理加工区间为真应变不大于0.5、应变速率不大于10 s^(−1)、变形温度900~1100℃。

关键词：耐磨钢本构模型热加工图单道次热压缩

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镀锌高强钢电阻点焊焊接接头液态金属脆化裂纹研究进展

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机械工程学报 2023年第2期59卷 39-50页

作者：谢永王晓南周相刘珍光姚俊杜宝瑞鲍成人苏州大学沙钢钢铁学院苏州215021 江苏科技大学材料科学与工程学院镇江212003 中国科学院工程物理研究所北京100083 北京首钢京唐钢铁公司冷轧部门唐山063200

镀锌高强钢因具有高强度、耐腐蚀以及延展性优良等特点被应用于汽车构件领域,在实现减重的同时,提高汽车安全性能。电阻点焊作为材料连接的重要技术之一,因具有焊接过程简单、热影响区小、焊接变形与应力小及焊接速度快等优点,被广泛应... 详细信息

镀锌高强钢因具有高强度、耐腐蚀以及延展性优良等特点被应用于汽车构件领域,在实现减重的同时,提高汽车安全性能。电阻点焊作为材料连接的重要技术之一,因具有焊接过程简单、热影响区小、焊接变形与应力小及焊接速度快等优点,被广泛应用于连接镀锌高强汽车用钢。但在焊接过程中锌镀层会在电阻热的作用下熔化并渗入至焊点内部,从而在焊接接头形成液态金属脆化裂纹(Liquid metal embrittlement cracks, LME),液态金属脆化裂纹会使焊接接头在拉伸过程中发生脆性断裂,严重恶化焊接接头的力学性能。从液态金属脆化裂纹形成机理、表征手段和母材显微组织的影响等方面详细总结了国内外在此方面的研究,并归纳出改善镀锌高强钢焊接接头液态金属脆化裂纹的措施,为后续的研究工作提供一定的参考与借鉴。

关键词：镀锌板电阻点焊焊接高强钢液态金属脆化裂纹

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二氧化铈/氮掺杂氮化碳光催化处理焦化废水

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工业水处理 2024年第12期44卷 184-191,204页

作者：安宁郝玉莹胡绍伟陈鹏王飞王永刘芳李函霏海洋装备用金属材料及其应用国家重点实验室辽宁鞍山114009 鞍钢集团钢铁研究院环境与资源研究所辽宁鞍山114009 鞍钢集团工程技术有限公司水务科技事业部辽宁鞍山114000

焦化废水中毒性物质超过500种,是公认的难处理废水。国内多数焦化企业的生产废水采用生化-物化法处理,最终出水水质指标难以达到《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB 16171—2012)。因此,对焦化废水进行深度处理回用成为行业热点。作为... 详细信息

焦化废水中毒性物质超过500种,是公认的难处理废水。国内多数焦化企业的生产废水采用生化-物化法处理,最终出水水质指标难以达到《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB 16171—2012)。因此,对焦化废水进行深度处理回用成为行业热点。作为最受青睐的光催化材料,石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))被广泛用于去除水中有机污染物。采用二氧化铈(CeO_(2))负载及氮掺杂来优化氮化碳,成功制备出具有良好吸光性能及光生载流子分离效率的CeO_(2)/N-g-C_(3)N_(4)(CeO_(2)/NGCN)复合光催化剂。CeO_(2)/NGCN(质量分数1%)展现了极佳的光催化性能,120 min内对焦化废水生化出水COD、UV254的降解效率分别达到了49.79%、69.37%,远高于g-C_(3)N_(4)及氮掺杂g-C_(3)N_(4)。氮掺杂及二氧化铈负载可有效拓宽g-C_(3)N_(4)的光吸收范围,促进光生载流子分离效率,对构建高性能g-C_(3)N_(4)基光催化剂具有借鉴意义。

关键词：氮化碳焦化废水深度处理光催化

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基于氮掺杂碳负载铁催化剂的硫代硫酸盐催化空气氧化

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环境工程学报 2023年第8期17卷 2556-2564页

作者：张亚峰安路阳韩洪庆王静靳承煜卫皇曌中钢集团鞍山热能研究院有限公司鞍山114044 辽宁省钢铁行业废水深度处理技术工程研究中心鞍山114044 鞍山市工业和信息化局鞍山114002 中国科学院大连化学物理研究所大连116023

焦化脱硫废液中硫代硫酸盐严重制约高品质硫氰酸盐产品提取。利用马铃薯薯渣为碳源,通过热处理技术制备氮掺杂碳负载铁催化剂(Fe-NCNT/PC),采用N_(2)物理吸附仪、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱对催化剂的表面积、微观形貌和表面结构... 详细信息

焦化脱硫废液中硫代硫酸盐严重制约高品质硫氰酸盐产品提取。利用马铃薯薯渣为碳源,通过热处理技术制备氮掺杂碳负载铁催化剂(Fe-NCNT/PC),采用N_(2)物理吸附仪、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱对催化剂的表面积、微观形貌和表面结构特征进行了表征,考察了其对HB、LN 2种脱硫废液中硫代硫酸盐的催化空气氧化性能。结果表明,Fe-NCNT/PC具有微-介孔结构和FeNx限域结构,焙烧温度的升高会降低催化剂活性和稳定性,最适焙烧温度为700℃;当Fe-NCNT/PC-700用量1.5 g、氧化时间6 h时,HB、LN脱硫废液中硫代硫酸盐的去除率可达95%;脱硫废液氧化后pH显著降至酸性,Fe-NCNT/PC-700的限域结构能够防止活性组分铁流失。此外,Fe较其他过渡金属(Mn、Cu、Co、Ni)对硫代硫酸盐催化空气氧化活性更佳。

关键词：焦化脱硫废液硫代硫酸盐催化空气氧化碳纳米管

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低碳齿轮钢18CrNiMo7-6奥氏体晶粒度长大规律

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材料导报 2021年第8期35卷 179-183页

作者：杨少朋尉文超胡芳忠王毛球汪开忠王自敏时捷钢铁研究总院特殊钢研究所北京100081 马鞍山钢铁股份有限公司技术中心马鞍山243000

利用金相实验法研究了低碳齿轮钢18CrNiMo7-6在不同加热条件下奥氏体晶粒的长大行为,建立了Arrhenius奥氏体晶粒长大模型,并利用时间指数对模型进行了优化。结果表明:在1173~1373 K范围内,奥氏体晶粒平均尺寸随着温度的升高及时间的延... 详细信息

利用金相实验法研究了低碳齿轮钢18CrNiMo7-6在不同加热条件下奥氏体晶粒的长大行为,建立了Arrhenius奥氏体晶粒长大模型,并利用时间指数对模型进行了优化。结果表明:在1173~1373 K范围内,奥氏体晶粒平均尺寸随着温度的升高及时间的延长而增大,并且对温度的敏感性高于对时间的敏感性,显著粗化温度为1273 K;建立了Arrhenius奥氏体晶粒长大模型D=2.223×10^(6)exp[-132086/(RT)]tn,其中激活能Q=132.086 kJ/mol;时间指数n随温度的变化近似服从S型函数,并建立了相关的数学方程式n=0.0775+0.2317/(1+10(1326.73-T)×0.0235),用该方程式对考虑合金元素的Arrhenius方程中的时间指数进行了优化,将优化后由该模型得到的奥氏体晶粒平均尺寸的计算值与实测值进行了对比,结果显示其吻合性较未优化前的模型更好。

关键词：齿轮钢奥氏体晶粒长大模型奥氏体化温度时间指数

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NiCrFe合金补焊15Cr2Mo1耐热钢焊缝组织与力学性能

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材料工程 2023年第3期51卷 156-165页

作者：常子金晏嘉陵齐彦昌崔冰蔡啸涛钢铁研究总院焊接研究所北京100081 中国大唐集团科学技术研究院有限公司华东电力实验研究院合肥230088 安徽工业大学材料科学与工程学院安徽马鞍山243032

针对15Cr2Mo1耐热钢焊缝服役过程中易出现表面裂纹的问题,采用与该钢种使用场景相似的NiCrFe合金对预制不同坡口深度来模拟裂纹深度的焊缝进行补焊。通过补焊焊缝组织及性能表征,验证补焊修复工艺的适用性。结果表明:不同深度裂纹补焊... 详细信息

针对15Cr2Mo1耐热钢焊缝服役过程中易出现表面裂纹的问题,采用与该钢种使用场景相似的NiCrFe合金对预制不同坡口深度来模拟裂纹深度的焊缝进行补焊。通过补焊焊缝组织及性能表征,验证补焊修复工艺的适用性。结果表明:不同深度裂纹补焊后均成型良好且无明显缺陷,焊缝金属均由奥氏体胞状树枝晶及第二相析出物组成,熔合区附近存在少量共晶铁素体,但Ⅱ型边界与熔化边界间的白亮条带中不存在铁素体。补焊填充量的增加主要使接头的屈服强度降低,尤其坡口深度由6.5 mm增加至13 mm时,室温及高温屈服强度均大幅度降低15%左右,此后降低趋势减缓。填充量增加使熔合线及熔合线外2 mm区域冲击韧性提高,而全焊缝硬度随填充量增大呈现先减小后增大的特点,这与补焊缝所受的拘束作用、合金元素偏析形成析出相增多有关。

关键词： 15Cr2Mo1耐热钢填充量补焊修复表面裂纹力学性能

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