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强流脉冲离子束辐照316L不锈钢蠕变性能的实验研究

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2006.z1.068

利用强流脉冲离子束(HIPIB)对316L不锈钢进行了表面辐照处理.辐照参数为:离子种类包括70%C+和30%H+,离子能量E=300keV,束流密度J=100,200,300A/cm2,辐照次数N=10,脉冲宽度τ=75ns,真空室本底真空度为10-3Pa.采用扫描电子显微镜(SEM)观察辐照前后试样的表面形貌;用X射线衍射(XRD)分析辐照前后试样表面层结构和成分的变化.结果表明,HIPIB辐照使试样表面光滑化,且表面层产生择优取向.研究了HIPIB辐照对316L不锈钢700℃蠕变性能的影响,发现辐照后试样的蠕变行为与束流密度密切相关.当束流密度为100,200A/cm2时,HIPIB辐照延长了原始试样的蠕变寿命;相反,300A/cm2的HIPIB辐照则使其缩短.

关键词: 强流脉冲离子束 , 316L不锈钢 , 蠕变性能

NiAl基金属间化合物的研究进展

孙岩 , 刘瑞岩 , 张俊善 , 祝美丽

材料导报

介绍和评述了NiAl基金属间化合物的研究进展.由于NiAl基金属间化合物的一些优异性能,长期以来作为高温结构的候选材料而得到了广泛的关注,但是NiAl在室温下塑性差和高温时强度低限制了它的使用.着重介绍了对NiAl的晶体结构和缺陷、力学性能、化学性能等方面的研究,利用控制显微结构、合金化和改进加工技术等方法改善了NiAl的室温塑性和高温强度.

关键词: NiAl基金属间化合物 , 高温合金 , 塑性 , 强度

纯铁在750℃熔融LiCl-Li2O中的腐蚀行为

王旭 , 常晓亮 , 王兰芳 , 祝美丽 , 刘瑞岩 , 张俊善

材料科学与工艺 doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2008.05.034

利用锂化还原技术处理乏燃料时,形成了LiCl-Li2O混合熔盐,这将造成反应容器和传送装置材料的加速腐蚀.为了解此类腐蚀的腐蚀机理,采用浸没法腐蚀实验研究了纯铁在750℃不同含量熔融LiCl-Li2O中的腐蚀行为.腐蚀产物的相结构采用X射线衍射(XRD)分析,用电子探针(EPMA)观察截面形貌和分析腐蚀产物的元素分布.实验结果表明,随着Li2O含量的增加,纯铁在750 ℃熔融LiCl-Li2O中的腐蚀产物发生了由LiFe5O8向LiFeO2的转变,这与热力学计算得到的相稳定图一致,同时腐蚀减重随Li2O含量的升高而增大.Li2O含量是影响纯铁在熔融LiCl-Li2O中腐蚀行为的决定性因素.

关键词: 纯铁 , LiCl-Li2O , 腐蚀

FeAl金属间化合物在熔融LiCl和LiCl-Li2O中的腐蚀行为

刘瑞岩 , 王旭 , 王秀敏 , 张俊善 , 祝美丽 , 李海英

材料保护 doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2004.10.001

采用还原处理技术处理乏燃料,形成的LiO2质量分数高达3%以上,这易使反应容器及传送熔盐的装置腐蚀加快.以浸没法研究了FeAl金属间化合物在750℃熔融LiCl和LiCl-Li2O中的腐蚀行为.FeAl在熔融LiCl-Li2O中的腐蚀比熔融LiCl中的腐蚀快.FeAl合金在750℃熔融LiCl和LiCl-Li2O中表现出相同的腐蚀趋势:腐蚀初期出现快速腐蚀现象,后期由于受扩散机制的控制,腐蚀速度变得很慢,因而腐蚀动力学曲线呈抛物线形状.

关键词: 腐蚀行为 , FeAl材料 , LiCl熔融盐 , LiCl-Li2O熔融盐

316L不锈钢在熔融LiCl-3%Li2O中的腐蚀行为

常晓亮 , 王旭 , 王兰芳 , 张俊善 , 祝美丽

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2007.04.004

采用浸没法腐蚀试验研究了在真空及空气两种环境中316L不锈钢在700℃熔融LiCl-3%Li2O混合熔盐中的热腐蚀行为.结果表明:316L不锈钢在两种条件下的腐蚀产物均为LiCrO2,腐蚀质量损失均随时间的延长而增大;在真空条件下腐蚀质量损失明显小于空气条件下,氧分压对腐蚀行为的影响显著.

关键词: 316L不锈钢 , 熔盐 , 腐蚀

Ti3Al金属间化合物在熔融LiCl-Li2O中的热腐蚀行为

屈献永 , 王旭 , 张俊善 , 王秀敏 , 祝美丽

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2006.03.017

采用浸没法研究了Ti3Al金属间化合物在750℃熔融LiCl-3%Li2O中的热腐蚀行为.结果表明:Ti3Al的耐腐蚀性能优于SS310不锈钢.Ti3Al在腐蚀初期出现了较快的腐蚀,而后腐蚀速率减慢并趋于平缓.Ti3Al经腐蚀后,形成了双层结构的腐蚀膜,外层较厚,由铝的氧化物(LiAlO2,Al2O3)构成;内层较薄,由钛的氧化物(Li2TiO3,TiO2)构成.铝的选择氧化导致了Ti3Al腐蚀初期快速腐蚀,而腐蚀后期腐蚀速率较慢是由于钛的氧化物构成的内层具有较好的保护性.

关键词: Ti3Al金属间化合物 , 熔融 , LiCl-Li2O , 腐蚀

固态反应动力学热分析研究方法浅析

汪涛 , 祝美丽 , 鲁玉祥 , 张俊善

材料导报

系统地总结了固态反应动力学热分析研究过程,探讨了模型拟合法和以等转变率法为代表的非模型拟合法的优劣,并介绍了固态反应动力学的热分析研究方法的最新发展.

关键词: 热分析 , 固态反应动力学 , 表观激活能

渗碳、蠕变共同作用下HK40和HP钢乙烯裂解炉管损伤过程模拟

李海英 , 祝美丽 , 张俊善 , 屈献永

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2005.11.006

通过对乙烯裂解炉管典型工况的分析,建立了炉管在渗碳、蠕变共同作用下的时变应力场的计算模型,并模拟计算了HK40和HP材料炉管在1 173 K工况下服役时的碳浓度分布、应力分布及蠕变损伤分数.结果表明:炉管外壁开裂主要是渗碳诱发应力所致;计算得到的炉管失效方式、位置和寿命均与实际情况基本吻合;该模型可以用来计算炉管损伤程度,还可以预测任意给定工况下炉管的剩余寿命.

关键词: 乙烯裂解炉管 , 渗碳 , 时变应力场 , 蠕变损伤

电磁搅拌对HK40钢离心铸管显微组织及蠕变性能的影响

祝美丽 , 李海英 , 张俊善 , 刘瑞岩 , 王旭

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2004.08.007

电磁离心铸造HK40钢管的凝固组织由外层的倾斜柱状晶和内部等轴晶组成,随着励磁电流的增大,柱状晶偏斜角增加,等轴晶晶粒变细,晶界共晶碳化物数量增加,时效析出二次碳化物减少.在3A的励磁电流搅拌作用下,共晶碳化物引起的晶界强度和二次碳化物引起的晶内强度获得最佳配合,使HK40离心铸管蠕变抗力最大,增加或减少励磁电流都会使蠕变抗力降低.

关键词: 电磁离心铸造 , HK40钢 , 蠕变

NiAl基多相金属间化合物在LiCl-Li2O熔盐中的腐蚀行为

刘瑞岩 , 孙岩 , 张俊善 , 郭建亭 , 祝美丽 , 王秀敏

材料科学与工程学报 doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2003.06.018

利用浸没法腐蚀实验研究了NiAl-28Cr-5 8Mo-0 2Hf和Ni-25Al-15Cr合金在750℃下,LiCl-10wt%Li2O熔盐中的腐蚀行为.实验结果表明:NiAl-28Cr-5 8Mo-0 2Hf和Ni-25Al-15Cr两种合金在750℃,LiCl-10wt%Li2O熔盐中的腐蚀产物都为LiCrO2、LiAlO2,NiAl-28Cr-5 8Mo-0 2Hf合金的耐蚀性能优于Ni-25Al-15Cr合金,主要是由于NiAl-28Cr-5 8Mo-0 2Hf合金两相里的NiAl(β)相的腐蚀滞后于Cr(Mo)相的腐蚀.在此种熔盐腐蚀环境下,两种合金形成的腐蚀层都是非保持性的,因此腐蚀动力学曲线呈直线.

关键词: NiAl合金 , LiCl-10wt％Li2O , 熔盐 , 腐蚀

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