耐腐蚀不锈钢/碳钢复合材料的研究现状及前景
摘要：主要针对钢结构存在的腐蚀引起的安全性和耐久性不够，从而制约其性能及寿命的问题，提出了一种由不锈钢/碳钢通过热轧、冷压、锻造达到冶金结合而形成的金属材料，并以不锈钢/碳钢复合材料为研究对象，提出双金属净界面复合组坯技术与双金属轧制形性协同工艺及控制技术，开发出了适合不锈钢/碳钢复合金属材料工业化大规模生产的控制工艺，同时对不锈钢/碳钢复合系列产品的研究现状及前景做了详细阐述。
精品资源
以高熵合金为黏结相的金属陶瓷研究进展
摘要:近20年，许多研究者针对以高熵合金为黏结相的金属陶瓷开展了大量的研究，取得了许多有益的成果。本文系统综述了用作金属陶瓷黏结相的高熵合金制备方式，以及高熵合金黏结相金属陶瓷烧结制备技术，评价了烧结温度、烧结时间、碳含量、黏结相成分、黏结相含量等工艺参数对高熵合金黏结相金属陶瓷微观结构、力学性能、抗氧化性能和耐腐蚀性能的影响，可为高熵合金黏结相金属陶瓷的研究提供参考。
海工用高氮钢螺栓的制备及其组织性能分析
摘要：海工用螺栓长时间浸泡在海水中，要求其强度高、屈强比低、耐蚀性好。设计制备了一种低成本节镍型的高氮钢螺栓，通过组织观察、ＸＲＤ检测、力学性能试验、化学浸泡腐蚀试验和动电位极化曲线测试，并与海工常用的316不锈钢螺栓进行对比分析。研究结果表明，本试验螺栓微观组织为奥氏体组织，且组织中含有大量孪晶并伴有少量第二相氮化物析出；试验螺栓抗拉强度为877ＭＰａ、屈服强度为690ＭＰａ、断后伸长量为7.3ｍｍ、屈强比为0.79，该螺栓在抗拉强度不低于316螺栓的条件下，屈强比为其的84％，断后伸长量是其的2.16倍，力学性能明显优于316不锈钢螺栓，满足奥氏体不锈钢螺栓80等级要求。在质量分数为6％的ＦｅＣｌ３溶液中浸泡１５ｄ的腐蚀试验表明，试验螺栓腐蚀失重率为0.051％，是316不锈钢螺栓腐蚀失重率0.132％的38.6％；动电位极化曲线结果显示，试验螺栓相较于316不锈钢螺栓自腐蚀电位更正，腐蚀电流密度更小，耐局部腐蚀性能更优异。综上，试验高氮钢螺栓成本低，力学性能和耐点蚀、耐局部腐蚀性能均优于316不锈钢螺栓，研究结果为海洋工程用高强螺栓新材料提供了理论依据和数据支撑。
舰船用钛合金制备技术的研究进展
摘要:钛合金因其出色的综合性能在船舶、汽车、航空及医疗领域起着不可替代的作用,且钛合金铸件具有良好的耐腐蚀性,是舰船制造的理想材料。但钛合金在使用过程中还存在一些问题,例如成本高、冶炼难度大等,在一定程度上限制了其在船舶上的应用和发展。综述了真空自耗电弧炉熔炼、电子束冷床炉熔炼、等离子冷床炉熔炼、粉末冶金及增材制造5种制备钛合金产品技术的工艺原理、产品特点及国内外的发展状况,对各种工艺的数值模拟成果做出总结,并对未来中国钛合金体系做出展望,以期对钛合金产品制备工艺的优化提供参考。
管线钢氢脆的研究进展
摘要：氢能是一种绿色低碳二次能源，提高氢能的利用率可以促进节能减排，减少环境污染。现阶段高效率的输氢方式主要为管道运输，管线钢的氢脆影响着运输安全，如何提高管线钢抗氢脆能力一直受到广泛关注，但目前没有合适的理论可以完整解释氢脆现象。从管线钢的发展和氢脆机理等方面分析了不同等级管线钢的综合性能和发展趋势，主要介绍了氢压力理论、氢增强局部塑性理论（ＨＥＬＰ）和氢致弱键理论（ＨＥＤＥ）３种氢脆机理。从合金元素、微观组织、加工工艺、氢浓度和氢环境的角度探讨了影响管线钢氢脆的因素。最后结合现阶段研究现状，分析了管线钢发展中的重点难点，为抗氢脆管线钢的开发与应用提供参考，同时展望了管线钢未来需要关注的研究方向。
添加氧化镧对钼铼合金组织性能的影响
摘要:采用粉末冶金技术在钼铼合金中添加氧化镧制备了ODS-Mo-14Re,通过EBSD、XRD、维氏硬度计、电子万能试验机对氧化镧添加前后钼合金管材的显微结构、室温与高温力学性能进行了分析。结果表明,适量氧化镧的添加可以对钼铼合金起到很好的细晶强化与弥散强化作用;添加0.3%(质量分数)氧化镧使得钼铼合金的平均晶粒尺寸由22.6μm 降低至7μm;氧化镧作为细小弥散的第二相添加在钼铼合金中,使晶粒内部位错密度增多,位错相互缠结,运动被阻碍,从而使钼铼合金的强度及塑性明显提升,弥散强化效果显著。室温和高温(1300 ℃)拉伸时,Mo-14Re的抗拉强度为725.8、195.3MPa,而ODS-Mo-14Re的抗拉强度达780.9、226.4MPa,分别提升了7.6%和15.9%,表明氧化镧的添加使钼铼合金的室温以及高温力学性能得到明显提高。
锂离子电池正极材料磷酸锰铁锂的研究进展
摘要：目前市场上主流的锂离子电池正极材料磷酸铁锂的能量密度几乎达到了极限，而磷酸锰铁锂有望打破这一瓶颈。以磷酸锰铁锂作为正极材料的锂离子电池具有高电压、高能量密度以及更好的低温稳定性等优势。本文阐述了磷酸锰铁锂的结构和性能特点，并介绍了磷酸锰铁锂制备方法研究的最新进展，讨论了这些方法存在的不足，最后展望了磷酸锰铁锂未来的发展方向和应用前景。
空间燃料电池金属钛表面复合涂层制备与性能研究
摘要：金属Ti因其密度小（仅为不锈钢的0.6倍）和比强度高等特点，是轻量化空间燃料电池金属板材料的首要选择，但其在弱酸性环境中长时间工作容易被腐蚀。为了改善金属Ti双极板耐蚀性，采用多弧离子镀技术在金属Ti表面制备了由Ti过渡层及TiN表层构成的Ti/TiN 复合涂层，研究制备工艺参数对Ti/TiN 复合涂层微观结构及力学、电化学性能的影响规律。利用场发射扫描电子显微镜（SEM）分析涂层的微观形貌，利用X射线衍射仪分析涂层的相组成，利用纳米压痕仪评价涂层的力学性能，利用电化学工作站评价涂层在模拟质子交换膜燃料电池（PEMFC）阴极工作环境下的耐蚀性。结果表明：制备工艺参数优化后的Ti/TiN复合涂层具有优异的表面质量和良好的耐蚀性，腐蚀电流密度为6.383 μA/cm2，是金属Ti腐蚀电流密度的0.6倍，Ti/TiN复合涂层显著提高了金属Ti 的耐蚀性，可为空间燃料电池金属双极板表面改性提供技术支持。
钢轨材料局部激光熔覆自熔性合金涂层的磨损与滚动接触疲劳行为
摘要：激光熔覆技术可用于钢轨局部损伤表面的局部修复，但局部修复钢轨材料的磨损与滚动接触疲劳损伤规律尚不清楚。通过在钢轨试样表面切除凹槽来模拟局部损伤，在凹槽处激光熔覆Ni 基、Fe 基和Co 基自熔性合金粉末，分析修复钢轨微观组织与硬度，然后利用双轮对滚试验研究局部修复钢轨试样的磨损与滚动接触疲劳行为。结果表明，激光熔覆涂层形成了共晶与枝晶组织，Ni 基涂层组织粗大、硬度较小，Fe 基与Co 基涂层组织尺寸较小，Fe 基涂层硬度最大，Co 基涂层硬度居中。相比未熔覆区域，激光熔覆区（涂层）塑性变形层厚度较小，且涂层原始硬度越高，硬化后硬度越大，但硬化率和硬化层厚度更小。未熔覆区滚动接触疲劳裂纹较长，但裂纹角度较小；熔覆区裂纹长度均有所降低，但裂纹扩展角度明显增大；熔覆区与未熔覆区结合处疲劳损伤最为严重，疲劳裂纹角度和深度均比熔覆区和未熔覆区更大。对比分析发现，Stellite 21（Co基）熔覆试样摩擦因数较低，熔覆区与未熔覆区磨损深度差较小，抗滚动接触疲劳性能较好，较为适合钢轨局部损伤的激光修复。研究结果可为激光熔覆技术在钢轨局部修复上的应用与优化提供理论与技术指导。
极地海洋环境下复合材料的失效机制研究进展
摘要：在极地海洋环境中，材料会受到碎冰、冰层的磨损冲击及海水的腐蚀作用，低温潮湿环境会恶化材料力学性能，强紫外线会加速材料层合板树脂基体老化，这些都将导致材料性能降低进而发生失效。本文介绍开发极地航道所面临的问题，分别阐述极地温度、极地海洋大气及海水成分、海冰运动等环境条件对纤维增强复合材料的影响；结合极地海洋环境服役的复合材料发展趋势，对未来该服役材料的失效研究工作进行展望。分析认为：目前的研究报道主要集中在极寒温度、紫外线照射、极地海水、海冰运动 4方面环境条件下的复合材料老化机制，但系统性不足，缺乏针对极地海洋环境特点的多因素耦合模拟加速老化试验的设计，且极寒环境下对复合材料损伤的定量分析不足。进一步探寻极地海洋环境下复合材料的失效机制，对避免极地航行的安全隐患和经济损失有着重要意义。
