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燃烧合成Al/Mg_2 Si复合材料的热力学分析

周琦 , 臧树俊 , 安亮 ,

材料热处理学报

通过计算Al-Mg-Si体系的自由焓及绝热温度,对Al-Mg-Si体系反应中可能发生的反应进行了预测.结果表明,Al-Mg-Si体系在自蔓延反应条件下,只有Mg-Si之间能发生反应,当反应体系中有O_2存在时,有MgO生成,Al不能参与反应.通过实验成功地制备了Al/Mg_2Si复合材料,并验证了热力学分析结果.

关键词: 燃烧合成 , 热力学 , 绝热温度 , Al/Mg_2Si复合材料

高温高压CO2环境介质中X60钢的腐蚀

周琦 , 贾建刚 , 南雪丽 , 赵红顺 ,

腐蚀与防护

利用高温高压釜,通过失重法、SEM、XRD以及电子探针微观结构分析等方法,研究了X60钢在不同高温条件下及2MPa分压的饱和CO2的环境介质中的腐蚀行为.结果表明:在90℃、120℃、150℃温度下,X60钢发生了严重的CO2腐蚀,表现出高的腐蚀速率,且腐蚀速率随着温度的升高呈先上升再下降的趋势,120℃时最大,表面腐蚀产物膜的主要成分为Fe3C和FeCO3.腐蚀过程显示局部腐蚀特征,为不同程度的点蚀和条状腐蚀.研究发现,Clˉ为点蚀的"激发剂",促进了点蚀的发生和发展.CO2腐蚀受温度、腐蚀产物膜、钢的显微组织、Clˉ等影响,是各种因素相互作用的结果.

关键词: X60钢 , CO2 , 高温 , 高压 , 腐蚀速率

高铝310S耐热钢板材的焊接性能

喇培清 , 撒兴瑞 , 刘辉 , , 魏玉鹏 , 卢学峰

钢铁研究学报

对铝含量为2%、4%(质量分数,下同)的310S耐热钢板材采用手工氩弧焊(TIG)的焊接方法进行焊接,利用光学显微镜对焊缝的显微组织进行分析,利用电子探针(EMPA)分析焊接母材的元素分布,并对焊接接头进行室温和高温(800℃)力学性能测试.结果表明:不同铝含量的310S耐热钢板材焊接后的组织均良好,都没有宏观裂纹及夹杂等缺陷;铝元素的加入,抑制了焊接热影响区晶粒的异常长大,细化了晶粒;高铝310S的焊接板材与母材一样具有优良的室温力学性能和高温力学性能,加铝310S耐热钢具有良好的焊接性能.

关键词: 310S耐热钢 , 铝元素 , 显微组织 , 力学性能 , 焊接性

双酚A分子印迹吸附剂制备及性能研究

刘坪鑫 , 张亚菲 , 杨静 , , 马伟青 , 任月明

材料科学与工艺

为提高吸附剂对水中双酚A(BPA)的选择识别性能,采用分子印迹溶胶-凝胶技术制备了BPA分子印迹吸附剂(BPA-MIA).以未添加BPA模板分子制得的非印迹吸附剂(BPA-MNIA)作为比较对象,利用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、红外光谱(FTIR)、热重分析(TG)对BPA-MIA进行表征,并对其吸附动力学、吸附等温线及选择识别性能进行研究.结果表明,BPA-MIA经过120 min达吸附平衡,吸附过程符合准二级动力学方程及Langmuir吸附等温方程,最大吸附容量为16.69 mg/g,比BPA-MNIA吸附容量提高5倍,对BPA具有较高的选择吸附性能.

关键词: 分子印迹 , 双酚A , 吸附剂 , 选择性

含铝304和316L奥氏体不锈钢热轧板材焊接性能

喇培清 , 姚亮 , , 周毛熊 , 魏玉鹏

钢铁

对加Al质量分数为4%的304、2%的316L不锈钢热轧板材的焊接性能进行了研究.采用手工氩弧焊(TIG)的焊接方法,利用光学显微镜对焊缝的显微组织进行分析,利用电子探针(EMPA)分析焊接母材的元素分布,并对焊接接头进行力学性能测试.组织和力学性能的研究结果表明:含铝304和含铝316L合金热轧板分别选用ER308L,ER316L作为焊接材料,经TIG焊接后,焊缝无裂纹、气孔等缺陷,接头具有良好的强度和塑性,焊接接头力学性能接近于其母材;热影响区组织与母材组织基本一致,焊缝与母材熔合良好,组织良好,加铝304和316L不锈钢具有良好的焊接性能.

关键词: 304合金 , 316L合金 , 铝元素 , 热轧板 , 焊接性能

Al对310S耐热钢高温拉伸性能的影响

薛攀龙 , 喇培清 , 刘辉 , , 魏玉鹏

钢铁研究学报 doi:10.13228/j.b0yuan.issn1001-0963.20140459

通过压力机和手动轧制机对WS-4非自耗真空电弧炉熔炼制备的Al的质量分数为0%、2%、4%的310S耐热钢在950~1250℃进行开坯轧制,研究不同Al含量的310S耐热钢热轧板材在800℃下的高温拉伸性能,用SEM观察拉伸断口.结果表明:不含Al和Al的质量分数为2%的合金,它们的高温抗拉强度均为210MPa左右,但当Al的质量分数增加到4%时,合金的热强性显著提高.3种合金拉伸断面均可以看到大小明显不同的显微韧窝,合金在断裂前经历了比较大的塑性变形,所以均为韧性沿晶断裂.随Al含量的增加,合金断口中的显微韧窝所占的比例随之增加.

关键词: 310S耐热钢 , 热轧 , Al , 高温力学性能

不同腐蚀介质中16Mn钢高温高压腐蚀行为的比较

周琦 , 郭铁明 , 马勤 , 赵红顺 ,

材料热处理学报

采用高压釜研究了16Mn钢在含有CO2与CO2+H2S介质的NACE(5wt%NaCl+0.5wt%CH3COOH)溶液中的高温高压腐蚀行为,利用失重法计算了腐蚀速率,通过SEM,XRD,EPMA等手段分析了腐蚀产物的成分及结构.结果表明:CO2腐蚀产物主要为Fe3C;CO2+H2S腐蚀产物主要为FeS,60℃时有FeCO3形成,腐蚀主要显示以CO2腐蚀为主的点蚀特征,90~120℃时,腐蚀系统以H2S腐蚀为主导,腐蚀产生的鼓泡、阶梯状裂纹是CO2与H2S协同作用的结果,CO2会增大H2S腐蚀的敏感性,使腐蚀产生氢损伤的温度提高.

关键词: 16Mn钢 , CO2 , H2S , 腐蚀速率 , 腐蚀产物膜 , 氢损伤

固溶处理对高铝310S钢组织和性能的影响

喇培清 , 张鹏 , 刘辉 , , 魏玉鹏

材料热处理学报

对铝含量为2%和4%(质量分数)的热轧态310S耐热钢进行不同条件下的固溶处理,用光学显微镜观察了显微组织,用EPMA-1600电子探针分析了组织中各元素分布,并进行了室温拉伸性能测试.结果表明,高铝310S耐热钢在1150 ℃固溶处理时,随着时间延长晶粒尺寸明显增大,Cr7C3颗粒和Al4C3颗粒含量均大幅度减少,残余的Cr7C3颗粒逐渐聚集长大,并和Al4C3颗粒一起沿晶界呈链条状析出;经1200℃×2h固溶处理,Cr7C3颗粒完全消失,而Al4C3相少量残余.高铝310S耐热钢合理的固溶处理工艺为:1200℃保温2h,然后水淬处理,经此工艺处理的试样抗拉强度和屈服强度均高于传统工艺(1150℃×30 min).

关键词: 310S耐热钢 , Al元素 , 固溶 , 组织 , 力学性能

高铝304不锈钢热轧态的显微组织和力学性能

喇培清 , , 撒兴瑞 , 周毛熊 , 魏玉鹏 , 卢学峰

材料热处理学报

轧制了不同Al含量(0、2%、4%)的304不锈钢,利用OM、XRD、EPMA研究其轧制态显微组织,并对其力学性能及耐腐蚀性进行研究.结果表明:随Al含量的增加,合金基体由单一的γ相转变为α+γ双相组织,Al元素分别以固溶和Al4C3沉淀相的形式分布在基体上,随Al含量增加,析出的Al4C3相增多.合金的强度随着Al含量的增加,先降低后增加,而伸长率逐渐降低.利用SEM分析合金的断口形貌表明,其断裂形式均为韧性断裂.合金腐蚀速率随着Al含量增加明显降低,含4 mass%Al304比304耐晶间腐蚀性能提高一倍以上.Al4C3相的析出减少了贫铬区及合金表面形成更为稳定的Al203钝化膜是其耐蚀性提高的主要因素.

关键词: 热轧304不锈钢 , Al元素 , 显微组织 , 力学性能 , 耐腐蚀性

不同Al含量17-7PH钢热轧加工后的组织和性能

喇培清 , 张鹏 , 姚亮 , , 魏玉鹏

材料热处理学报

通过压力机和热轧机对WS-4非自耗真空电弧炉熔炼制备的Al质量分数为1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%的17-7PH钢进行开坯轧制,利用X射线衍射仪、光学显微镜、带能谱仪的场发射扫描电镜、拉伸试验和腐蚀试验,研究了不同Al含量17-7PH钢热轧加工后的组织和性能.结果表明,热轧后Al元素大部分以置换固溶体的形式存在;随着Al含量的增加,基体组织由M+F+残留A转变为F+A,合金的的断裂机理由韧窝加解理变为解理,均匀腐蚀速率先减小后增大,转变点均为2.5%;合金的抗拉强度随Al含量增加先提高后降低,而屈服强度和伸长率均先降低后升高再降低;Al含量为2%的合金综合性能较好.

关键词: Al , 17-7PH , 热轧 , 组织 , 力学性能 , 腐蚀

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