张骏
,
姚美意
,
冯炫凯
,
王志刚
,
黄娇
,
戴训
,
张金龙
,
周邦新
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2016.00043
选用无织构的Zr-0.72Sn-0.32Fe-0.14Cr和 Zr-0.85Sn-0.16Nb-0.37Fe-0.18Cr合金大晶粒片状样品, 利用静态高压釜在500 ℃, 10.3 MPa过热蒸汽中进行500 h的腐蚀实验, 采用EBSD, SEM和TEM等方法研究了合金的显微组织以及氧化膜的厚度与金属晶粒表面取向的关系. 结果表明, Nb对第二相的晶体结构产生影响, Zr-0.72Sn-0.32Fe-0.14Cr合金中的第二相主要为fcc的Zr(Fe, Cr)2, 而Zr-0.85Sn-0.16Nb-0.37Fe-0.18Cr合金中的第二相为fcc和hcp的Zr(Nb, Fe, Cr)2; 2种合金均未出现疖状腐蚀, 并且不同金属晶粒取向上的氧化膜厚度没有明显差别, 即没有表现出腐蚀各向异性特征.
关键词:
锆合金,
,
第二相,
,
耐腐蚀性,
,
腐蚀各向异性,
,
显微组织
王垚
,
李春福
,
林元华
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2016.00269
基于固体与分子经验电子理论(EET),对Fe-Cr合金(Cr含量为0~30%,原子分数)的价电子结构进行了半定量分析,利用界面电子密度差Δρ的计算方法,计算了Fe-Cr合金与Cr2O3、Fe2O3钝化膜低指数晶面间的电子密度。结果表明,Fe-Cr合金固溶体的杂化原子轨道数σn、最强键共价电子数nA和最强键键能EA均大于纯Fe,Cr能提高Fe基体的稳定性。当Cr含量达到12.52%和24.3%时,Cr原子从低阶迁移到共价电子数少的高阶状态,不稳定性增加,此时Cr易偏离平衡位置与腐蚀介质作用形成钝化膜,造成Fe-12.52%Cr和Fe-24.3%Cr合金的耐腐蚀性能发生突变。Fe-Cr合金与Cr2O3、Fe2O3钝化膜的24个低指数界面中,只有Fe-Cr(112)/Cr2O3(0001)、Fe-Cr(112)/Cr2O3(101?0)Cr、Fe-Cr(112)/Fe2O3(112?0)界面的Δρ <10%,对于同等Cr含量的基体,Fe-Cr(112)/Cr2O3(101?0)Cr界面Δρ最小,满足Δρ<10%的杂化原子轨道数σ最大。随着基体中Cr含量升高,Fe-Cr(112)/Cr2O3(0001)和Fe-Cr(112)/Fe2O3(112?0)界面Δρ降低,σ增加,Cr2O3、Fe2O3与基体的界面更加稳定牢固,因此Fe-24.3%Cr合金的耐腐蚀性可跃迁至更高水平。价电子结构对Fe-Cr合金耐蚀性能变化的分析结果基本符合Tammann定律的描述。
关键词:
经验电子理论
,
耐腐蚀性能
,
钝化膜
,
界面电子密度差
,
Tammann定律
