国家自然科学基金(51371132)
- 作品数：17 被引量：51H指数：5
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- 加氧处理对700℃级超超临界锅炉合金GH2984饱和蒸汽氧化行为的影响（英文）被引量：8
- 2018年
- 采用氧化增重法、X射线衍射、扫描电子显微镜研究了不同溶解氧浓度下700℃级超超临界锅炉用GH2984镍基合金的750℃饱和蒸汽氧化行为,结果表明:GH2984合金在不同溶解氧浓度(10μg/L、5mg/L)的水蒸汽中生成的氧化层均为单层结构,主要由连续Cr_2O_3组成。加氧处理会造成GH2984合金氧化膜厚度增加和内氧化现象明显,并使得表面零散分布的Fe_2O_3瘤状凸起消失,转而生成更多富Cr瘤状凸起。另外,水中溶解氧浓度上升未引起GH2984合金表面Cr_2O_3氧化膜的加速挥发,但促进了Cr_2O_3氧化膜中少量Al_2O_3和TiO_2内氧化物的形成。
- 王毓刘江南王正品要玉宏于在松鲁金涛
- 关键词：加氧处理氧化膜
- 模拟工况热老化对Z3CN20-09M钢冲击性能的影响
- 2018年
- 为探究压水堆核电站一回路主管道用不锈钢长期在服役过程中冲击性能的变化规律,本文将Z3CN20-09M钢经模拟工况介质(400℃、16.5 MPa含硼离子水蒸气)分别加速热老化3 000h、5 000h、10 000h、15 000h后进行示波冲击试验,利用扫描电子显微镜对冲击断口进行分析.试验结果表明:随着热老化时间的延长,试样的屈服力F_(gy)、最大力F_m、不稳定裂纹扩展起始力F_(iu)均表现为逐渐增大,试样的不稳定裂纹扩展起始功W_(iu)、不稳定裂纹扩展终止功W_a、冲击总功W_t逐渐降低,裂纹扩展功W_t-W_(iu)降低幅度较小.当热老化时间超过10 000h后,试样的上述性能指标变化幅度趋缓,出现老化饱和迹象.试样的断裂方式由具有拉长韧窝特征的微孔聚集型韧性断裂逐渐转变为具有解理台阶和撕裂棱特征的准解理断裂.
- 高雨雨王正品金耀华刘志学要玉宏
- 关键词：热老化示波冲击试验
- 模拟工况热老化对核电不锈钢力学性能的影响被引量：3
- 2017年
- 为探索实际服役环境对核电主管道用双相不锈钢热老化脆化的影响,在空气及模拟工况两种不同介质环境对核电一回路主管道用Z3CN20-09M双相不锈钢进行350℃加速热老化,采用微型杯突试验(SPT)测定两种环境下热老化不同时间后的双相钢力学性能.使用扫描电镜(SEM)对微型杯突试样断口形貌进行观察,分析热老化环境及时间对其断裂机理的影响.试验结果表明:在热老化的初期(0~2 000h),双相不锈钢的微型杯突屈服强度、最大强度和断裂能都有一个明显的峰值,随着热老化时间的延长,微型杯突屈服和最大强度值缓慢增长,而断裂能则缓慢减少,双相不锈钢逐渐向脆性转变;t检验可知,不同环境对热老化脆化无显著影响.随着热老化时间延长,断口的韧窝数量减少,尺寸逐渐减小.热老化的时长是影响材料性能的主要原因,环境因素对热老化脆化的影响并不显著.
- 王正品张显林要玉宏金耀华王毓
- Z3CN20-09M钢高温高压水蒸气腐蚀行为研究被引量：3
- 2016年
- 为了探究压水堆核电站一回路工况条件对Z3CN20-09M不锈钢的氧化腐蚀行为的影响,采用恒温氧化法对Z3CN20-09M钢在400℃、16.0MPa水蒸气中和400℃空气中的氧化行为进行了对比研究.利用不连续增重法研究其氧化动力学,通过扫描电子显微镜观察氧化膜微观形貌,用能谱分析判断氧化膜成分,X射线衍射仪分析其具体物相组成.试验结果表明:Z3CN20-09M不锈钢在高温高压水蒸气中,氧化动力学曲线遵循双直线规律,在空气中氧化动力学曲线遵循指数规律,水蒸气中腐蚀速率大于空气中腐蚀速率,说明水蒸气对腐蚀有加速作用;高温水蒸汽中氧化膜形貌为针状和大尺寸颗粒状,氧化物为Cr2O3、Fe2O3和FeCr2O4,高温空气中氧化膜形貌为小尺寸颗粒状和絮状,氧化物为Cr2O3和Fe2O3.
- 王正品王静要玉宏金耀华王毓
- 关键词：高温氧化氧化膜
- 核电主管道用不锈钢不同温度热老化机理研究
- 铸造双相不锈钢(CDSS)由奥氏体和铁素体双相结构组成，由于其强度高、可铸造性好、抗应力腐蚀开裂能力强等特点而广泛应用于压水堆核电站一回路主管道等重要部件。然而，双相不锈钢在288～327℃温度范围内长期服役会发生热老化...
- 曹楠
- 关键词：压水堆双相不锈钢力学性能
- 文献传递
- M5和Zirlo合金高温水蒸气氧化行为研究被引量：5
- 2016年
- 为了给实际应用中国产M5、Zirlo合金的安全和寿命提供理论依据.文中通过对国产M5和Zirlo合金在高温高压水蒸气下进行1 000h的氧化试验,分析氧化动力学,结合扫描电镜和能谱分析仪观察试样氧化产物的微观形貌和成分变化,研究其在高温高压水蒸气环境下的氧化行为.在室温下对不同氧化时长的M5和Zirlo合金进行环向拉伸试验,分析其力学性能以及观察断口形貌.试验结果表明:M5和Zirlo合金氧化动力学方程分别为w_(M5)=0.001t^(0.766 1),R=0.935 15以及w_(Zirlo)=0.000 58t^(0.399 3),R=0.808 34.Zirlo合金1 000h单位面积氧化增重为0.008 4mg·mm^(-2),远小于M5合金0.21mg·mm^(-2).M5合金随着氧化时长的增加试样表面被针状的氧化产物完全覆盖,Zirlo合金随着氧化时长增加针状氧化产物增加至1 000h未完全覆盖试样表面.M5合金表面O元素比例随氧化时长增加逐步增大,Zirlo合金表面O元素随着氧化时长增加变化不大.Zirlo合金抗氧化性能优于M5合金.M5在氧化1 000h内强度影响不大,Zirlo合金的强度随着时间的延长有所下降,M5和Zirlo合金的伸长率和断面收缩率随着氧化时间的延长均有所下降,Zirlo合金的伸长率和断面收缩率都小于M5合金,氧化后M5合金的塑性优于Zirlo合金.两者的拉伸断口均为微孔聚集型断裂,断裂类型为韧性断裂.M5合金的力学性能较Zirlo合金更稳定.
- 高巍张娴王正品要玉宏樊星
- 关键词：显微组织
- 模拟工况热老化对Z3CN20-09M钢组织与性能的影响被引量：6
- 2016年
- 为探明压水堆核电站一回路管道用钢在模拟工况环境下的热老化行为,以主管道用Z3CN20-09M奥氏体不锈钢为研究对象,对其在400℃、16.5 MPa含硼离子水蒸气中热老化不同时长后的显微组织、纳米压入硬度和冲击吸收功的变化规律进行了研究.利用扫描电子显微镜观察了热老化不同时长后的冲击断口形貌.试验结果表明:与原始态对比,经模拟工况热老化后Z3CN20-09M钢的铁素体相尺寸、分布和形态均无明显变化,而基体中位错密度随老化时长降低,老化过程中基体和位错线上有第二相的析出,且在老化3 000h时发生调幅分解,生成富Cr的α′相与富Fe的α相;铁素体相的纳米硬度随老化时间的增加由3.43GPa增加至6.08GPa,奥氏体相由3.02GPa增加至3.49GPa;冲击吸收功Akv随老化时间的延长由397.5J降低至214.0J.断裂形式由具有拉长韧窝特征的微孔聚集型韧性断裂,逐渐转变为具有解理台阶、鱼骨状花样和撕裂棱特征的准解理断裂.引起力学性能和断裂方式变化的主要原因是调幅分解生成的α′脆性相.
- 寸飞婷要玉宏金耀华王毓刘江南
- 关键词：金相组织亚结构调幅分解
- 固溶温度对S32760双相不锈钢组织和拉伸性能的影响被引量：8
- 2021年
- 为研究固溶温度对轧制态S32760双相不锈钢组织和性能的影响,采用金相显微分析、原位拉伸试验和扫描电镜分析等手段对经不同温度固溶处理的S32760钢的金相组织、拉伸力学性能以及拉伸断裂机理进行了研究。结果表明:轧制态S32760钢的金相组织由铁素体和奥氏体两相组成。经850℃固溶处理后,在铁素体和奥氏体相界析出了大量块状或长条棒状的σ相。随着固溶温度升高,σ相尺寸先减小(950℃)而后σ相完全固溶于基体中(1050℃和1100℃)。经850℃固溶处理后,S32760不锈钢的拉伸强度最高而塑性最差,而经1050℃固溶处理后具有最佳的综合力学性能。850℃固溶态试样拉伸断裂方式为脆性断裂,而轧制态和950℃以上固溶态试样的拉伸断裂方式主要为韧性断裂。
- 马丽要玉宏
- 关键词：Σ相固溶处理
- 硼对AlMo0.5NbTa0.5TiZr难熔高熵合金组织和高温氧化性能的影响被引量：9
- 2020年
- 目的提高AlMo0.5NbTa0.5TiZr难熔高熵合金的抗氧化性能。方法采用非自耗真空电弧熔炼法制备了AlMo0.5NbTa0.5TiZrBx(x=0、0.02、0.06)难熔高熵合金,通过系列高温氧化试验、X射线衍射分析和扫描电镜及能谱分析,研究了微量B元素的添加对该合金组织结构和高温氧化性能的影响规律。结果铸态AlMo0.5NbTa0.5TiZr合金具有典型的枝晶状凝固组织,包括由黑色枝晶间区的富Al-Ti-Zr的BCC1相、明亮枝晶区的富Mo-Nb-Ta的BCC2相以及枝晶边缘灰色过渡区的富Al-Zr相。微量B的添加没有改变AlMo0.5NbTa0.5TiZr相组成,但使合金的枝晶组织明显细化。添加B以后,AlMo0.5NbTa0.5TiZrBx合金的放热峰强度由0.95 W/g降至0.05 W/g,氧化反应的峰值温度由880℃升至1020℃;添加适量的B可改善合金短时氧化过程中的氧化皮剥落现象,并可防止合金在长时氧化过程中出现灾难性氧化。由于B的添加,AlMo0.5NbTa0.5TiZrB0.06合金表面在800℃氧化50 h过程中形成了Nb4Ta2O15和AlNbO4等具有保护性的复杂氧化物。结论添加适量的B元素不仅可抑制AlMo0.5NbTa0.5TiZr合金在800~1200℃之间的氧化反应和氧化增重程度,而且可以大幅提高合金在800℃+3 h和800℃+50 h条件下的氧化抗力。
- 要玉宏梁霄羽金耀华王正品南條弘
- 关键词：抗氧化性氧化膜
- 热老化对核电阀杆用17-4PH钢电化学腐蚀性能的影响被引量：3
- 2020年
- 为了研究热老化时长对核电阀杆用17-4PH不锈钢电化学腐蚀性能的影响,在温度350℃、压力16.5 MPa下对17-4PH钢开展加速热老化试验,采用PARSTAT 2273电化学工作站和扫描电镜(SEM)研究了经不同时长热老化17-4PH钢在0.6M氯化钠溶液中的电化学腐蚀性能。结果表明,随热老化时间的延长,17-4PH钢的开路电位OCP、自腐蚀电位Ecorr和点蚀电位准b负移,自腐蚀电流Icorr和钝化电流Ip增大,电荷转移电阻Rct减小,双电层电容Cdl增大。经不同时长热老化后,17-4PH钢在0.6 M氯化钠溶液中的表面活性增加,钝化膜溶解速率增加,腐蚀反应阻力减小,耐腐蚀性能降低。SEM结果表明,不锈钢中的第二相不仅会导致不锈钢内部形成腐蚀微电池,加速腐蚀速率,还破坏了不锈钢表面钝化膜的完整性,导致不锈钢耐腐蚀性能下降。
- 张磊王正品要玉宏金耀华史芳杰黄飞
- 关键词：热老化电化学
