Al和Ni对含铜钢高温氧化后界面处富铜相的影响
铝Al元素对钢的性能的影响
铝Al元素对钢的性能的影响1、能细化钢的晶粒组织，阻抑低碳钢的时效．提升钢在低温下的韧性，还能提升钢的抗氧化性，提升钢的耐磨性和疲惫强度等．2、铝是钢中常用的脱氧剂。
钢中加入少许的铝，可细化晶粒，提升冲击韧性，如作深冲薄板的08Al钢。
铝还拥有抗氧化性和抗腐化性能，铝与铬、硅适用，可明显提升钢的高温不起皮性能和耐高温腐化的能力。
铝的弊端是影响钢的热加工性能、焊接性能和切削加工性能。
（1）用作炼钢时的脱氧定氮剂，细化晶粒，克制低碳钢的时效，改良钢在低温时的韧性，特别是降低了钢的脆性转变温度；（2）提升钢的抗氧化性能。
曾对铁铝合金的抗氧化性进行了许多的研究；4％AI即可改变氧化皮的构造，加入6％A1可使钢在980C以下拥有抗氧化性。
当铝和铬配归并用时，其抗氧化性能有更大的提升。
比如，含铁50％一55％、铬30％35％、铝10％一15％的合金，在1400C高温时，仍拥有相当好的抗氧化性。
因为铝的这一作用，最近几年来，常把铝作为合金元素加入耐热钢中。
（3）别的，铝还可以提升对硫化氢和V2O5，的抗腐化性。
弊端：①脱氧时如用铝量过多，将促进钢的石墨化偏向。
②当含铝较高时．其高温强度和韧性较低。
3、a．极易与氧联合形成氧化铝，是一种强脱氧剂。
b．能克制晶粒成长。
c．是氮化用钢的重要元素。
4、主要作用为细化晶粒和脱氧，在渗氮钢中能促成渗氮层，含量高时，能提升高温抗氧化性，耐H2s气体的腐化作用，固溶加强作用大，提升耐热合金的热强性，有促进石墨化偏向；5、Al当钢中其含量小于3～5%时，是一是：高的抗氧化性和电阻。
①作为激烈脱氧剂加进的Al，可生成高度细碎的、超显微有利的元素。
其作用的氧化物，分别于钢体积中。
因此可阻挡钢加热时的晶粒长大（含Al＜10%，在加热＜1200℃才有细化作用，不然其作用甚小）和改良钢的淬透性。
所以这些氧化物成为结晶的中心，而在钢冷却时又对A体分解起促进作用。
作为合金元素，有助于钢的氮化，因此可提升钢的热稳固性。
Al和Ni对含铜钢高温氧化后界面处富铜相的影响
Al和Ni对含铜钢高温氧化后界面处富铜相的影响杨阿娜;刘生【摘要】通过高温氧化试验发现,Al和Ni有利于减少含铜钢高温氧化后氧化皮-内氧化层界面处液态富铜相的生成.从影响界面处富铜相生成和渗透的四个方面——富铜相的熔点、铜在奥氏体中的固溶度、氧化速率和包埋物的形成量,分析了Al和Ni的作用.结果表明,高温氧化时,Al先于Fe被氧化而Ni和Cu则后于Fe,所以钢中的Al因最终形成的Al2O3对富铜相的熔点没有影响,但Ni能溶于富铜相中提高其熔点;Al(含量小于2.0％)会降低铜在奥氏体中的固溶度,而Ni则会增加铜在奥氏体中的固溶度,但随着氧化的进行,Al对降低Cu在奥氏体中固溶度的作用减弱,而Ni 对增加Cu在奥氏体中固溶度的作用则会增强;Al和Ni均能促进内氧化,进而促进包埋物的形成.【期刊名称】《宝钢技术》【年(卷),期】2017(000)003【总页数】8页(P1-8)【关键词】Al;Ni;含铜钢;富铜相【作者】杨阿娜;刘生【作者单位】宝山钢铁股份有限公司研究院,上海201900;宝山钢铁股份有限公司研究院,上海201900【正文语种】中文【中图分类】TG142.33铜是钢中有用的合金元素,它可以在冷却过程中影响奥氏体的分解动力学,并通过固溶及析出的方式来改善钢的强韧性,更为特别的是它还可以作为耐腐蚀性元素添加到钢中,提高钢的耐腐蚀性能[1-2]。
含铜钢在加热过程中由于基体中的铁和一些活性元素优先被氧化,而惰性的铜则会在氧化皮与基体界面富集。
随着氧化过程的进行,界面处的铜不断富集,当其超过铜在钢中的固溶度极限后就会以富铜相的形式析出。
由于铜的熔点比较低(约为1 083 ℃),而钢在生产过程中的加热温度一般高于此温度,所以析出富铜相呈液态,这些液态的富铜相会沿着奥氏体晶界向钢基体内部渗透,导致在轧制过程中产生表面开裂,这就是众所周知的含铜热脆现象[3-4]。
正是热脆问题,极大地限制了Cu在钢中的应用。
Cu_Ni在含铜时效钢表面氧化层中的富集
第42卷 第4期 2007年4月钢铁Iron and Steel Vol.42,No.4April 2007Cu 、Ni 在含铜时效钢表面氧化层中的富集杨才福, 苏 航, 李 丽, 张永权(钢铁研究总院结构材料研究所,北京100081)摘 要:研究了Cu 、Ni 在含铜时效钢表面氧化层中的富集规律。
研究发现,无Ni 含铜钢在1100～1200℃会形成液态富铜相,并向奥氏体晶界渗透,成为表面裂纹源。
而在1000℃和1300℃均不形成液态富铜相。
Ni 加入到含铜钢中,改变了氧化层中富铜相的结构,促进了Ni 2Cu 富集相以颗粒状保留在氧化层内,抑制了Cu 向基体中的渗透,从而改善了含铜时效钢的热脆性问题。
关键词:铜时效钢;表面氧化;热脆性中图分类号:T G142.4 文献标识码:A 文章编号:04492749X (2007)0420057204E nrichment of Cu ,Ni in Surface Oxidation Layer ofCopper 2B earing Age 2H ardening SteelYAN G Cai 2f u , SU Hang , L I Li , ZHAN G Y ong 2quan(Institute for Structural Materials ,Central Iron and Steel Research Institute ,Beijing 100081,China )Abstract :Enrichment of Cu ,Ni in surface oxidation layer of copper 2bearing age 2hardening steel was investigated.The results showed that copper enriched liquid phase is formed at reheating temperature of 1100～1200℃,and the liquid Cu enriched phase is penetrated along austenite grain boundary leading to surface cracking.But copper en 2riched liquid phase is not formed at reheating temperature of 1000℃and 1300℃.The structure of copper 2rich phase in scale is changed by addition of nickel ,and Ni 2Cu enriched phase is stayed in oxidized layer in form of granu 2lar particle which inhibits copper enriched phase f rom penetration into the base metal.K ey w ords :copper 2bearing age 2hardening steels ;surface oxidation ;hot shortness作者简介:杨才福(19652),男,博士,教授级高级工程师; E 2m ail :yangcaifu @ ; 修订日期:2006207206 含铜时效钢是一种低碳低合金船体用钢,该钢利用铜的时效析出强化以及Nb 、Ti 等元素的微合金化作用,使得该钢种具有高强度、高韧性以及良好的焊接性[1,2]。
cu-zn-al合金两相区淬火对形状记忆效应的影响
cu-zn-al合金两相区淬火对形状记忆效应的影响“形状记忆”描述了通过加热将塑性变形的样品恢复到原始形状的效果。
这种现象是由称为“热弹性马氏体转变”的结晶相变引起的。
在低于转变温度的温度下，形状记忆合金呈马氏体状态。
在这种情况下，它们的微观结构具有“自容双胞胎”的特征。
马氏体是软的并且可以通过去孪晶而相当大地变形。
加热到转变温度以上可恢复原始形变并将材料转变为高强度奥氏体状态。
奥氏体向马氏体的转变和马氏体向奥氏体的逆转变不在同一温度发生。
马氏体的体积分数图，或者更实际地说，负载恒定重量的金属丝的长度，作为温度的函数提供了以下温度的曲线：奥氏体开始温度(Ass)、奥氏体结束温度(Af)、马氏体开始温度（Ms）和马氏体结束温度（Mf）。
如果在Af和最大温度Md之间的温度范围内向形状记忆合金施加应力，则可能会产生应力诱发马氏体。
与通过常规机制使奥氏体变形相比，应力诱导和变形马氏体所需的能量更少。
此过程可容纳高达10%的应变（特定合金的单晶在某些方向上可显示高达25%的伪弹性应变）。
Ass奥氏体是空载条件下此温度下的热力学稳定相，当不再施加应力时，材料会弹回其原始形状。
这种非凡的弹性也被称为伪弹性或转换超弹性。
在Af以上的温度升高时，应力诱导马氏体变得越来越困难。
最终，通过常规机制使材料变形比通过诱导和变形马氏体更容易。
马氏体不再应力诱发的温度称为Md。
高于Md，合金像普通材料一样变形。
因此，超弹性仅在很窄的温度范围内被观察到。
形状记忆部件的设计，例如紧固件或致动器，是基于马氏体和奥氏体明显不同的应力/应变曲线，以及它们的温度依赖性。
图3显示了Ni-Ti合金在不同温度下的拉伸曲线。
虽然奥氏体曲线(T>Md)看起来像“普通”材料的曲线，但马氏体曲线(TAf时，加载时再次观察到平台。
在这种情况下，它是由应力诱发马氏体引起的。
卸载后，材料会在较低的应力（卸载平台）下转变回奥氏体。
随着温度的升高，加载和卸载平台应力都线性增加。
高温环境下金属腐蚀的特殊机理
高温环境下金属腐蚀的特殊机理在高温环境下，金属腐蚀的特殊机理是一个复杂而严重的问题。
高温环境下的金属腐蚀可能导致许多关键设备的损坏和失效，给工业生产和安全带来巨大威胁。
因此，了解高温环境下金属腐蚀的特殊机理对于预防和控制腐蚀现象具有重要意义。
1. 高温环境对金属腐蚀的影响在高温环境下，金属与周围介质（如空气、水蒸气等）发生化学反应，引起腐蚀现象。
与常温腐蚀相比，高温腐蚀的速度更快、程度更严重，这主要是由以下因素引起的：1.1 温度影响高温环境下，金属的晶体结构和化学性质发生改变，使金属更容易腐蚀。
此外，高温加速了金属与周围介质间的反应速率，增加了腐蚀的发生和发展。
1.2 氧化作用在高温下，金属表面易受到氧气的侵蚀，形成氧化层。
氧化层可阻止进一步的金属腐蚀，但同时也会导致金属的材料损失。
1.3 高温腐蚀介质高温环境中常存在有害气体、腐蚀性液体等腐蚀介质，这些介质中的活性物质会引发金属腐蚀。
此外，高温环境的湿度也会加速腐蚀的发生。
2. 高温环境下金属腐蚀的机理高温环境下金属发生腐蚀的机理主要包括以下几种：2.1 氧化腐蚀金属与氧发生反应形成金属氧化物的过程被称为氧化腐蚀。
在高温环境中，金属表面的氧化速率明显增加，使金属在较短时间内形成大量的氧化物，导致金属损失加剧。
2.2 氢腐蚀高温环境中，金属表面可能存在水蒸气等氢源。
当金属与水蒸气反应时，会释放出氢气并导致金属腐蚀。
氢腐蚀可导致金属内部出现气孔、氢脆等问题，进一步削弱金属的力学性能。
2.3 碱性腐蚀一些高温介质中含有碱性物质，如碱性氧化物、氢氧化物等，这些物质具有强腐蚀性。
高温下金属与碱性介质接触，会引发碱性腐蚀反应，造成金属的腐蚀和损坏。
3. 高温金属腐蚀的防护方法针对高温环境下金属腐蚀的特殊机理，可以采取以下防护方法：3.1 材料选择在高温环境中，选择具有良好耐高温腐蚀性能的金属材料非常重要。
例如，使用高温合金、耐热不锈钢等材料可以提高金属的抗腐蚀性能。
合金元素Ni对压力容器模拟钢中富Cu原子团簇析出的影响
中国核科学技术进展报告（第一卷）核材料分卷Progress Report on China Nuclear Science & Technology （V ol.1） 2009年11月合金元素Ni对压力容器模拟钢中富Cu原子团簇析出的影响周邦新1，王均安1，刘庆东2，刘文庆2，王伟1，林民东1，徐刚1，楚大锋1（1. 上海大学材料研究所，上海 200072；2. 上海大学微结构研究重点实验室，上海 200044）摘要：采用原子探针层析技术和淬火、调质处理后时效模拟的方法，研究了不同质量分数的Ni（0.79%和1.52%）并且提高了Cu含量的压力容器模拟钢中富Cu、富Ni和富Mn原子团簇的析出情况。
研究结果表明，提高钢中的Ni 含量会明显促使富Cu原子团簇的析出，析出初期的富Cu原子团簇中都含有Ni和Mn。
实验检测到存在富Ni的原子团簇，团簇中还含有Cu和Mn，富Ni原子团簇可以作为富Cu原子团簇析出时的形核区。
实验也检测到存在富Mn原子团簇，Mn原子团簇本身不是富Cu原子团簇析出时的成核地方，但是当Mn原子团簇中含有较高的Ni时，它也可以成为富Cu原子团簇析出时成核的地方。
由于钢中的合金元素Ni形成富Ni原子团簇后会成为富Cu原子团簇析出时成核的地方，因而提高Ni的含量会促使富Cu原子团簇的析出，这是合金元素Ni会增加RPV钢中子辐照脆化敏感性的本质原因。
关键词：压力容器钢；原子探针层析技术；富Cu原子团簇；富Ni原子团簇；富Mn原子团簇压水堆核电站的压力容器（RPV）都采用Mn-Ni-Mo低合金铁素体钢(A508-Ⅲ)制造，添加合金元素Ni可以增加钢的淬透性，提高韧性，降低韧脆转变温度，但是却增加了中子辐照脆化的敏感性，因而受到广泛关注。
国际原子能机构为此组织了国际间的合作研究，研究结果已经汇编成册[1]。
目前已经认识到由于中子辐照诱发析出了富Cu原子团簇[1-6]和其他Ni，Mn等原子团簇[1,4,6-7]是促使PPV 钢发生辐照脆化的主要原因。
铝合金当中各项元素及微量元素对铸造性能和铸件性能的影响
铝合金当中各项元素及微量元素对铸造性能和铸件性能的影响硅(Si)是改善流动性能的主要成份。
从共晶到过共晶都能得到最好的流动性。
但结晶析出的硅(Si)易形成硬点，使切削性变差，所以一般都不让它超过共晶点。
另外，硅(Si)可改善抗拉强度、硬度、切削性以及高温时强度，而使延伸率降低。
在铝合金中固溶进铜(Cu)，机械性能可以提高，切削性变好。
不过，耐蚀性降低，容易发生热间裂痕。
作为杂质的铜(Cu)也是这样。
镁(Mg)铝镁合金的耐蚀性最好，因此ADC5、ADC6是耐蚀性合金，它的凝固范围很大，所以有热脆性，铸件易产生裂纹，难以铸造。
作为杂质的镁(Mg)，在AL-Cu-Si这种材料中，Mg2Si会使铸件变脆，所以一般标准在0.3%以内。
铁(Fe)杂质的铁(Fe)会生成FeAl3的针状结晶，由于压铸是急冷，所以析出的晶体很细，不能说是有害成份。
含量低于0.7 %则有不易脱模的现象，所以含铁(Fe)0.8 ~ 1.0 %反而好压铸。
含有大量的铁(Fe)，会生成金属化合物，形成硬点。
并且含铁(Fe)量过1.2 %时，降低合金流动性，损害铸件的品质，缩短压铸设备中金属组件的寿命。
镍(Ni) 和铜(Cu)一样，有增加抗拉强度和硬度的倾向，对耐蚀性影响很大。
想要改善高温强度耐热性，有时就加入镍(Ni)，但在耐蚀性及热导性方面有降低的影响锰(Mn)能改善含铜(Cu)，含硅(Si)合金的高温强度。
若超过一定限度，易生成Al-Si-Fe- P+o { T*T f;X Mn四元化合物，容易形成硬点以及降低导热性。
锰(Mn)能阻止铝合金的再结晶过程，提高再结晶温度，并能显着细化再结晶晶粒。
再结晶晶粒的细化主要是通过MnAl6化合物弥散质点对再结晶晶粒长大起阻碍作用。
MnAl6的另一作用是能溶解杂质铁(Fe)，形成(Fe，Mn)Al6减小铁的有害影响。
锰(Mn)是铝合金的重要元素，可以单独加入Al-Mn二元合金，更多的是和其他合金元素一同加入，因此大多铝合金中均含有锰(Mn)。
Si对含铜钢表面高温氧化后铜元素富集的影响
钢
铁
Iron and Steel
Vol. 45 , No . 2 February 2010
Si 对含铜钢表面高温氧化后铜元素富集的影响
董汉君1 , 张 晖2 , 车马俊2 , 何宜柱2
(1. 上海梅山钢铁股份有限公司制造部 , 江苏 南京 210039 ; 2. 安徽工业大学材料科学与工程学院 , 安徽 马鞍山 243002)
表 2 图 4 标注区域的元素平均成分 ( 原子数分数) Table 2 Average content of elements at
marking area in Fig. 4
%
区域
Fe
Cu
O
Si
A
40. 37
0. 71
40. 89
18. 03
B
41. 68
0. 52
39. 97
17. 83
C
2. 2 含铜钢的富铜液相偏聚 图 2 是不含 Ni 、Si 元素的 1 号试验钢1 120 ℃氧
化 100 min 后基体表层 BSE 照片 。从图中可以看出 高温氧化后基体表层存在较多“白亮色”富铜元素偏 聚的带状组织 , EDS 能谱分析显示图中白亮带状组 织中 Cu 元素偏聚严重 ,质量分数均达到 80 %以 上 。并且 , 这 种 富 Cu 相 偏 析 不 仅 存 在 于 基 体 表 面 ,还可以沿着晶界向基体内部渗透 ,渗透深度超 过 50μm 。 2. 3 Si 元素对含铜钢氧化层相结构的影响
Abstract : The effect of Si element on p reventing Cu enrichment at t he scale/ steel interface of copper2containing steel after high temperat ure oxidatio n was st udied. The result s show t hat addition of Si enhances t he formatio n of internal oxidation p roduct 2 FeO ·SiO2 which can reduce t he co ntent of Cu in copper2rich p hase , as well as cut off diff usion routes of liquid copper by encap sulating t he local area of mat rix in it . However also t he addition of Si is beneficial on reducing copper enrichment at surface mat rix , but would increase oxidatio n rate of alloys when oxidatio n tempera2 t ure is higher t han 1 150 ℃. Key words : Si ; copper2co ntaining steel ; high temperat ure oxidation ; copper enrichment
铝元素对ZQA19-4铝铁青铜的影响
高铝青铜合金的吸气量很大，若在熔炼过程中除气不彻底，则在凝固时随温度的下降，溶解在合金中的饱和状态的氢将析出并形成气泡，实际浇注时液面呈现明显上涨，产品断面上均匀分布着细小的孔眼，多数呈针孔状，有少数呈多角形或断续裂纹状。
Ni、Al元素，加剧了该合金的吸气倾向，使产生氧化夹杂的可能性增加，因而对铸造工艺及熔炼工艺提出严格要求。
（1）铝在铜中的固溶度很高，并随温度下降而增大，最大可达9.4%（565℃）。
（2）Al＜9.4%的合金，在十分缓慢冷却的条件下为α单相固溶体组织，但在铸造条件下Al＝7.5%时，便在α相周界出现β相。
（3）β相在565℃发生共析转化而分解成硬而脆的共析体，β≒α＋γ2。
这个共析转化过程进行的比较快，当铸件壁厚较厚，因而冷却速度较慢时，更多的β相被分解，致使合金发脆。
这种现象称为铝青铜的自行退火或徐冷脆性。
可采用以下两种方法来防止铝青铜的自行退火，使组织主要由α＋β或β相组成：一是加快铸件的冷却速度，使γ2来不及析出；另一种方法是在合金中加入Fe、Mn、Ni等合金元素。
前一种方法容易在铸件中引起应力或裂纹，因此，在生产中多采用第二种方法。
这种加入了合金元素的铝青铜称为复杂铝青铜。
耐热耐磨炉排材质的组织和性能研究(综述)
文献综述报告耐热耐磨炉排材质的组织和性能研究研究生：陈家坚指导教师：朱权利学号：200920102154学院：机械与汽车工程学院专业：材料加工工程华南理工大学研究生院二〇一〇年十一月耐热耐磨炉排材质的组织和性能研究摘要：研究了我国大型城市生活垃圾倾斜逆推式炉排炉中炉排片的工况条件，提出了相应工况下对炉排片材质耐热耐磨的要求。
对国内外耐热合金及高温耐磨合金材料的发展现状作了简述，并综合分析了国内外炉排材质的研究和应用状况，提出了我国大型城市生活垃圾焚烧往复炉排材质的现存问题，进而指出其发展趋势。
最后，提出了大型城市生活垃圾焚烧炉往复炉排材质的成分设计及其优化思想，为炉排材质的成分设计和组织性能研究提供一定的理论指导。
关键词：炉排，耐热，耐磨，组织，性能1 前言当前，城市生活垃圾处理已成为我国各个城市面临的严峻问题。
随着国民经济的高速发展以及人民生活水平的提高，生活垃圾日渐增多,如果处理不当将造成生态环境的严重破坏。
采用焚烧法来处理固态垃圾是实现其无害化、减量化、资源化的有效手段，在国内外受到了日益广泛的重视[1]。
目前，大型生活垃圾焚烧设备通常有流化床、回转窑、热分解炉和机械炉排焚烧炉等。
机械炉排焚烧炉的技术完善可靠，容量大，对垃圾的适应性强，绝大部分固体垃圾不需要任何预处理可直接进炉燃烧，尤其适用于大规模垃圾的集中处理，可进行垃圾焚烧发电（或供热），其应用占全世界垃圾焚烧市场总量的80%以上[2]。
针对我国目前垃圾处理的现状以及我国城市生活垃圾高水分、低热值的特点，机械往复炉排焚烧炉技术是最适宜我国城市垃圾焚烧的技术。
由于垃圾焚烧技术较复杂、技术含量高，我国在这方面的技术力量相对来说还比较薄弱，其中大型城市生活垃圾往复炉排炉焚烧厂的建设主要还是依靠引进国外先进的焚烧炉，建设投资相对较高。
炉排是往复炉排中堆置垃圾并使之充分燃烧的重要部件，生产高性能的炉排是大规模焚烧炉的关键技术之一。
然而，炉排的进口价格昂贵，运行成本很高，如果长期依赖国外进口，势必影响企业的效益，导致垃圾发电的推广应用受到阻碍。
热处理对Cu-Ni-Fe-Al-La合金微观组织及电解性能的影响
第53卷铝作为产量最大的有色金属，是我国国民经济和生产的重要原材料。
传统的Hall-Heroult 熔盐铝电解工艺被发明以来，一直采用炭素材料作为阴极材料和阳极材料。
在炭素阳极和炭素阴极间通入直流电时，含铝络合离子在阴极（或金属铝液）表面放电并析出金属铝；含氧络离子在浸入电解质熔体中的炭素阳极表面放电，并与碳阳极结合生成CO 2析出。
发生阳极效应时还伴随有CFn 等强温室效应气体。
巨大的能源消耗和环境污染，使得以惰性阳极材料为核心的新型绿色铝电解技术的发展显得尤为紧迫。
目前，国际上近年来重点研究的惰性阳极材料体系集中在金属合金、金属陶瓷、氧化物陶瓷等三大类材料，其中，金属合金由于具有强度高、导电性能好、抗热震性强、不易脆裂、易于加工成形、易实现与金属导杆间连接等优点而成为研究热点[1~5]。
金属合金作为阳极材料在冰晶石熔盐体系中要有较强的耐腐蚀性能，同时在合金阳极表面形成一层致密均匀、相对较薄且具有自修复能力的保护膜。
目前金属合金惰性阳极的研究工作主要集中在铜基合金[6，7]，尤其是Cu-Ni-Fe [8，9]和Cu-Al [10]合金。
铜基合金阳极利用氧化膜进行表面保护，阳极基体表面在电解过程中生成复合氧化膜层，一定厚度的膜层既能对基体起到保护作用，又能保证电流通过而不引起太大的阳极压降；同时通过抑制氧化膜的溶解速度可以控制原铝的杂质含量。
Peng [11]等通过添加稀土La 来提高铸造46Cu-25Ni-19Fe-10Al 合金阳极氧化膜在基体上的附着能力，有效降低了合金腐蚀速率，提高原铝质量。
但铸造46Cu-25Ni-19Fe-10Al 合金阳极组织不均匀，成分偏析严重，本文研究了热处理对46Cu-25Ni-19Fe-10Al-La 合金阳极微观组织和电解性能的影响，合金经一定热处理后组织更均匀，电解过程中形成的膜层更致密，有效保护合金基体，降低合金腐蚀速率，提高原铝杂质含量。
1试验过程1.1样品制备及热处理收稿日期：2017-11-01；修订日期：2018-01-11作者简介：马军义（1972-），男，硕士，主要从事有色金属及高温合金的熔炼与铸造。
合金元素对铜及铜合金的影响
合金元素对铜及铜合金的影响一、纯铜1.氧氧几乎不固溶于铜，含氧铜凝固时，氧以共晶体的形式析出，分布于铜的晶界上。
铸态含氧铜中含氧量极低时，随着氧含量的升高依次出现含Cu2O的亚共晶体、共晶体与过共晶体。
氧与其他杂质共存时则影响极为复杂，例如微量氧可氧化高纯铜中的痕量杂质Fe、Sn、P等，提高铜的电导率，若杂质含量较多，氧的该作用则不明显。
氧能部分削弱Sb、Cd对铜导电性的影响，但不改变As、S、Se、Te、Bi等对铜导电性的影响。
可采用P、Ca、Si、Li、Be、Al、Mg、Zn、Na、Sr、B等作为铜的脱氧剂，其中P是最常用的。
含P量达到0.1%时，虽不影响铜的力学性能，却严重降低铜的电导率，对于高导铜，磷含量不得大于0.001%。
某些情况下紫铜中特意保留一定量的氧，一方面它对铜性能的影响不大，另一方面Cu2O可与Bi、Sb、As等杂质起反应，形成高熔点的球状质点分布于晶粒内，消除了晶界脆性。
当氧含量为0.016%~0.036%之间时，随着氧含量增加铜的抗拉强度增加，但铜的塑性和疲劳极限会降低，氧含量增加对铜的电导率影响不大。
当氧含量为0.003%~0.008%，铁含量为0.06%~2.09%之间时，随着两种元素含量的增加，铜的电导率和伸长率均显著下降，而抗拉强度和疲劳强度显著升高。
氧和砷共存时，对铜的力学性能无明显影响，但显著降低铜的电导率。
2.氢氢在液固与固态铜中的溶解度均随着温度的升高而增加。
氢在固态铜中形成间歇固溶体，提高铜的硬度。
含氧铜在氢气中退火时，氢可与铜中的Cu2O反应，产生高压水蒸气，使铜破裂，俗称“氢病”。
氢病的发生与危害程度与温度有关。
150℃时，因水蒸气处于凝聚状态，不引发氢病，含氧铜在氢气中搁置10a也不破裂；200℃时可放置1.5a，在400℃氢气中只能停放70h。
以Mg或B脱氧的铜不发生氢病。
3.硫硫在室温铜中的溶解度为零，硫在铜中以Cu2S的弥散质点存在，降低铜的电导率与热导率，但极大地降低铜的塑性，显著改善铜的可切削性能。
金属材料在高温氧化条件下的失效分析
金属材料在高温氧化条件下的失效分析金属材料是工业和生活中必不可少的材料之一，它们的优异性质和可塑性使得它们能够被广泛应用在各个领域。
但是，随着应用条件的不断提高，材料的疲劳和失效问题也越来越严重。
特别是在高温氧化条件下，金属材料的失效问题更加突出。
因此，本文将从金属材料在高温氧化条件下的失效原因分析和预防措施两个方面进行探讨。
一、高温氧化条件下金属材料的失效原因高温氧化对金属材料的影响主要体现在以下四个方面。
1. 氧化反应当金属材料置于高温氧化环境中，其表面会发生氧化反应，从而生成氧化物。
这种氧化反应会导致金属材料表面的失效和损伤，不仅会影响材料的力学性能，还会导致材料与环境之间的相互作用发生变化。
2. 晶粒生长高温环境下，金属材料内部的晶粒会随着时间的推移而生长。
当晶粒变大时，材料的塑性和韧性都会下降，从而导致材料的失效。
3. 晶格变形金属材料在高温条件下本身就处于一定的应力状态下，同时还会受到来自环境的力的作用。
这些力会导致材料的晶格发生变形，使其疲劳寿命逐渐降低。
4. 相变高温条件下，金属材料内部的晶体结构也会发生相变，从而导致材料的性能变化。
如果相变过程过于剧烈，会导致材料的破坏和失效。
二、高温氧化条件下金属材料的预防措施针对高温氧化导致的金属材料失效问题，可以采取以下措施：1. 表面处理利用化学处理等方式，将材料表面形成一层特殊的氧化层，可以在一定程度上抵御高温氧化环境的侵蚀，从而延长材料寿命。
2. 添加抗氧化元素适量添加抗氧化元素，如铝、铬等，可以增强材料的抗氧化性能，保护其表面不受氧化的侵害。
3. 合理设计结构通过结构设计和材料选择，尽可能避免或减少金属材料在高温环境下的使用，从而减少材料失效的可能性。
4. 控制使用环境通过控制高温氧化环境的氧含量和温度等因素，可以减缓材料的失效过程，并提高其使用寿命。
总之，在高温氧化条件下，金属材料的失效问题是不可避免的。
但是，通过合理的预防措施和管理，可以有效地提高材料的使用寿命，保障工业和生活领域的正常运转。
铝热反应氧化铜
铝热反应氧化铜一、背景介绍铝热反应是指铝与其他金属或非金属在高温下发生的反应。
其中，铝和氧化铜的反应被称为铝热反应氧化铜。
这种反应在工业上有广泛的应用，如焊接、熔接、热喷涂等。
二、反应机理铝热反应氧化铜的反应式为：2Al + 3CuO → Al2O3 + 3Cu。
该反应是一种还原-氧化反应，其中，铝是还原剂，氧化铜是氧化剂。
在高温下，铝和氧化铜发生强烈的化学作用，生成Al2O3和Cu两种产物。
三、影响因素1.温度：温度是影响该反应速率的重要因素。
随着温度升高，反应速率也会增加。
2.粒度：粒子越小，表面积越大，与其他物质接触的面积越大，因此粉末形式的材料比块状材料更容易发生该反应。
3.压力：压力对于该反应并没有直接影响。
4.环境：该反应需要在空气中进行。
四、工业应用1.焊接：铝热反应氧化铜被广泛应用于焊接领域。
在焊接过程中，铝和氧化铜反应生成的高温可以将两个金属材料焊接在一起。
2.熔接：该反应也可以用于金属的熔接。
熔接是将两个或多个金属材料融合在一起，形成一个整体的过程。
3.热喷涂：铝热反应氧化铜还可以用于热喷涂。
热喷涂是将金属粉末或其他物质通过高速气流喷射到被涂物表面，使其与基材结合。
五、安全注意事项1.该反应需要在空气中进行，因此需要注意通风。
2.高温下发生的反应会产生大量的热量和火花，因此需要采取防护措施。
3.该反应产生的Al2O3是一种粉尘，对人体有害。
因此需要佩戴防护口罩等装备。
六、总结铝热反应氧化铜是一种重要的工业反应，在焊接、熔接、热喷涂等领域有广泛应用。
该反应的速率受温度、粒度等因素的影响，需要注意安全事项。
Cu-Ni合金的高温氧化和Ni-Cr-Al合金的高温硫化氧化行为研究的开题报告
Cu-Ni合金的高温氧化和Ni-Cr-Al合金的高温硫化氧化行为研究的开题报告一、选题背景高温材料在航空航天、船舶、石化、动力等领域具有重要的应用价值。
然而在高温氧化和硫化氧化环境下，传统的材料往往失去了其应有的性能和长寿命的特性，加剧了材料的老化和失效速度。
因此，如何研究高温材料的高温氧化和硫化氧化行为，研发新的高温材料，具有重要的研究意义和应用前景。
二、研究内容本文选取了两种常见的高温材料Cu-Ni合金和Ni-Cr-Al合金，对它们在高温氧化和硫化氧化环境下的行为进行研究，具体研究内容包括：1.高温氧化行为研究通过实验测试，研究Cu-Ni合金和Ni-Cr-Al合金在高温氧化环境下的氧化速率、氧化膜的厚度和成分，以及其结构变化的规律。
并通过热重分析等方法，分析其高温氧化机理。
2.高温硫化氧化行为研究通过实验测试，研究Ni-Cr-Al合金在高温硫化氧化环境下的氧化速率、氧化膜的结构和成分，以及硫在材料中的分布情况等。
并通过电化学等方法，分析其高温硫化氧化机理。
三、研究意义本研究可以为理解高温材料在不同环境下的行为提供参考，为研发高性能的高温材料提供基础数据，为工程实践中的材料选择和工艺设计提供依据。
四、研究方法本研究采用实验测试和理论分析相结合的方法，通过材料表征和热分析等手段，研究Cu-Ni合金和Ni-Cr-Al合金在高温氧化和硫化氧化环境下的行为，同时运用电化学等方法，分析材料的高温氧化和硫化氧化机理。
五、预期结果通过本研究，预期可以系统地揭示Cu-Ni合金和Ni-Cr-Al合金在高温氧化和硫化氧化环境下的行为，明确其腐蚀机理和主要因素，并为研究和开发高性能的高温材料提供参考。
Ni-Al界面固相反应的研究的开题报告
SiC/Ni-Al界面固相反应的研究的开题报告标题：SiC/Ni-Al界面固相反应的研究一、研究背景与意义现代高性能材料的发展离不开新材料的研究。
硅碳（SiC）是一种强度高、硬度大、热膨胀系数小的陶瓷材料，具有很好的高温稳定性、抗氧化性和抗磨损性。
因此，SiC被广泛应用于高温结构、电力电子等领域。
SiC与金属材料的界面反应是材料科学领域中的热点问题之一。
Ni-Al 合金作为一种常用的高温结构材料，其与SiC的界面反应的研究具有重要的意义。
在高温环境中，SiC与Ni-Al合金通过固相反应生成新的相，从而影响材料的性能和寿命。
因此，深入研究SiC/Ni-Al界面固相反应的机理和特性，对于设计和开发新型高性能材料具有重要的指导意义。
二、研究内容本研究将采用实验研究方法，通过热处理实验模拟SiC/Ni-Al界面固相反应的过程，并采用多种表征手段对反应产物进行分析和表征。
具体研究内容包括：（1）制备Ni-Al/SiC复合样品（2）在高温下进行热处理，模拟SiC/Ni-Al界面固相反应的过程（3）采用XRD、SEM、TEM等表征手段对反应产物进行分析和表征（4）研究SiC/Ni-Al界面固相反应机理和特性三、预期成果（1）实验制备出Ni-Al/SiC复合样品，成功模拟了SiC/Ni-Al界面固相反应的过程（2）通过多种表征手段对反应产物进行了深入的分析和表征，探究了SiC/Ni-Al界面固相反应的机理和特性（3）为设计和开发新型高性能材料提供了有益的指导意义四、研究方法（1）制备Ni-Al/SiC复合样品采用金属和非金属材料的复合方式制备Ni-Al/SiC复合样品。
首先通过粉末冶金工艺制备Ni-Al合金的粉末；然后将Ni-Al粉末和SiC粉末按一定比例混合，并采用热等静压工艺制备出Ni-Al/SiC复合样品。
（2）高温热处理将制备好的Ni-Al/SiC复合样品置于高温炉中进行高温热处理，模拟SiC/Ni-Al界面固相反应的过程。
添加Ni及Al元素改善热镀锌件表面质量及耐蚀性的研究
添加Ni 及Al 元素改善热镀锌件表面质量及耐蚀性的研究郝建民,陈宏,张荣军(长安大学工程机械学院,陕西西安710064) [摘要] 针对钢材热镀锌过程中,当基体中硅含量大于0.05%时出现圣德林效应,通过在镀液中添加Ni 、Al 元素,解决了镀层超厚、表面发灰、粗糙以及出现漏镀点等问题。
对合金元素在镀锌过程中的作用进行分析。
并采用中性NaCl 盐雾试验研究镀层的耐蚀性。
结果表明:Al 的加入可以使镀层表面光亮;加入适量的Ni 能抑制镀层超厚,消除圣德林效应;添加Ni 、Al 元素除了提高镀层外观质量,还使镀层的耐蚀性大幅度提高。
[关键词] 热镀锌;圣德林效应;Fe -Zn 合金;耐蚀性[中图分类号]T Q153 [文献标识码]A [文章编号]1001-3660(2004)02-0038-02R esearch on Improving Surface Q ualities and Erosion R esistance ofthe H ot -galvanized Materials with the Additions of Ni and AlHAO J ian -min ,CHEN Hong ,ZHANG Rong -jun(Mechanical Engineering C ollege ,Chang ’an University ,X i ’an ,710064,China )[Abstract ] The Sandelin effects occur when the contents of silicon in the base metal are above 0.05percent in the hot galvanizing process.The extra -thickness ,grayness ,rough and leakages of the hot -galvanized film were s olved by adding Ni and Al in the galvanized s olution.M oreover ,we analyzed the effects of the Ni -Al alloy and studied the erosion resistance of the hot -galvanized film using neutral NaCl salt spray test.We found that the bright 2ness of the film can be im proved with the additions of Al and the extra -thickness of the film can be depressed with adding suitable Ni.The results indicate that not only the surface of the film qualities but als o the corrosion resistance of the film are increased with the additions of Ni and Al.[K ey w ords ] H ot -galvanized ;The Sandelin effects ;Fe -Zn alloy ;Erosion resistance[收稿日期]2003-11-08[作者简介]郝建民(1961-),男,山西芮城人,硕士,副教授,从事材料表面改性研究。
Al对Cu-２０Ni-１９Fe合金微观组织和高温抗氧化性能的影响
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Cu-60Ni-10Al和Cu-60Ni-15Al三元合金在800℃的高温氧化行为
Cu-60Ni-10Al和Cu-60Ni-15Al三元合金在800℃的高温氧化行为向军淮;牛焱;赵泽良;吴维【期刊名称】《稀有金属材料与工程》【年(卷),期】2005(34)8【摘要】研究了Cu-60Ni-10Al和Cu-60Ni-15Al(at%)在800℃的氧化行为.2种合金在初始阶段氧化较快,但与相应的Cu-Ni二元合金相比,铝的存在使合金的氧化速率大为降低;随着完整的保护性Al2O3层形成,合金的氧化速率进一步降低.氧化24h后,Cu-60Ni-10Al氧化膜外层仍有铜镍氧化物存在,10at%Al不足以使合金得到完全保护;而Cu-60Ni-15Al氧化膜完全由Al2O3层组成.对于60at%Ni的Cu-Ni-Al三元合金,获得完全保护的最佳铝浓度在10at%～15at%之间.【总页数】4页(P1275-1278)【关键词】Cu-60Ni-10Al;Cu-60Ni-15Al;高温氧化;最佳铝浓度【作者】向军淮;牛焱;赵泽良;吴维【作者单位】江西科技师范学院;中国科学院金属研究所金属腐蚀与防护国家重点实验室,辽宁沈阳110016;中国科学院金属研究所金属腐蚀与防护国家重点实验室【正文语种】中文【中图分类】TG146.4【相关文献】1.Incoloy800H合金在高温纯水蒸气中的氧化行为 [J], 杨珍;鲁金涛;乐明;周永莉;李浩;袁勇2.含锆Ti2AlNb基合金在800°C的高温氧化行为 [J], 党薇;李金山;张铁邦;寇宏超3.三元Cu-20Ni-25Co合金在800℃、0.1MPa纯氧气中氧化行为研究 [J], 李凤春;边静;曹中秋4.含锆Ti2AlNb基合金在800°C的高温氧化行为（英文） [J], 党薇;李金山;张铁邦;寇宏超;5.高铬含量Fe-Cr合金800℃的循环和恒温高温氧化行为 [J], 徐勋虎; 张涛; 王玲; 张洪华; 门丹丹; 向军淮; 安江山因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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促 进 内氧 化 ， 进 而促 ； 含铜 钢 ；富铜相 中 图分 类 号 ： Ｔ Ｇ １ ４ ２ ． ３ ３ 文献 标 志码 ： Ｂ 文章 编号 ： １ ０ ０ ８— ０ ７ １ ６ （ ２ ０ １ ７ ） ０ ３—０ ０ ０ １ —０ ８
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ８— ０ ７ １ ６ ． ２ ０ １ ７ ． ０ ３ ． ０ ０ １
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界 面 处液 态富铜 相 的生 成 。从 影 响界 面 处 富铜相 生成 和 渗 透 的 四个 方 面— — 富铜 相 的 熔 点 、 铜在 奥 氏体 中的 固溶 度 、 氧化 速 率和 包埋 物 的 形成 量 ， 分析 了 Ａ ｌ 和 Ｎ ｉ 的作 用。 结果表 明 ， 高 温氧 化 时 ， Ａ ｌ 先于 Ｆ ｅ 被 氧化 而 Ｎ ｉ 和ｃ ｕ则后 于 Ｆ ｅ ， 所 以钢 中的 Ａ ｌ因最 终形成 的 Ａ １ ０ 对 富铜 相 的熔 点没有 影 响 ， 但Ｎ ｉ 能溶 于 富铜 相 中提 高其熔 点 ； Ａ １（ 含 量 小于 ２ ． ０％ ） 会 降低 铜在 奥 氏
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杨 阿娜 ， 刘 生
（ 宝山钢铁 股份 有 限公 司研 究 院 ， 上海 ２ ０ １ ９ ０ ０ ） 摘要 ： 通过 高温氧化 试验 发现 ， Ａ ｌ 和Ｎ ｉ 有 利 于减 少含铜 钢 高温氧 化后 氧 化 皮一 内氧 化 层
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