鎳鋁青銅合金組織結構優化及腐蝕疲勞性能 | 被動收入的投資秘訣 - 2024年7月

鎳鋁青銅合金組織結構優化及腐蝕疲勞性能

作者:呂維潔
出版社:科學
出版日期:2018年05月01日
ISBN:9787030567116
語言:繁體中文

鎳鋁青銅是一種廣泛應用于海洋工程領域的耐腐蝕合金,尤其是在船舶螺旋槳葉片、泵體和閥門等部件上有著廣泛而重要的應用。

《鎳鋁青銅合金組織結構優化及腐蝕疲勞性能》以顯微組織與合金性能的回應關係為主線,總結歸納近年來鎳鋁青銅合金領域的新研究成果,主要內容包括鎳鋁青銅合金的組織調控與力學性能的回應關係、鎳鋁青銅合金的腐蝕行為、鎳鋁青銅合金的應力腐蝕行為、鎳鋁青銅合金的疲勞和腐蝕疲勞性能、鎳鋁青銅合金的表面改性及其耐腐蝕性能等。

《鎳鋁青銅合金組織結構優化及腐蝕疲勞性能》可供船舶、機械、材料等領域的工程技術人員參考,也可以為高等院校相關專業的師生和科研工作者提供參考。

第1章 緒論
1.1 引言
1.1.1 鎳鋁青銅合金的發展與應用
1.1.2 鎳鋁青銅合金在工業中面臨的問題和挑戰
1.2 鎳鋁青銅合金的組織結構與相變規律
1.2.1 合金元素對鎳鋁青銅合金組織的影響
1.2.2 其他元素對鎳鋁青銅合金組織的影響
1.2.3 鎳鋁青銅合金的顯微組織
1.2.4 鎳鋁青銅合金的相變規律
1.3 腐蝕環境中的鎳鋁青銅合金
1.3.1 鎳鋁青銅合金的靜態腐蝕
1.3.2 鎳鋁青銅合金的選相腐蝕
1.3.3 鎳鋁青銅合金的侵蝕.腐蝕性能
1.3.4 鎳鋁青銅合金的腐蝕疲勞性能
1.4 鎳鋁青銅合金表面改性方法
1.4.1 鎳鋁青銅合金表面覆層
1.4.2 鎳鋁青銅合金表面改性
1.4.3 鎳鋁青銅合金的攪拌摩擦加工
參考文獻

第2章 鎳鋁青銅合金的組織調控與力學性能的回應關係
2.1 引言
2.2 鎳鋁青銅合金的熱處理
2.2.1 熱處理工藝的制定
2.2.2 熱處理後的微觀組織
2.2.3 熱處理後的力學性能
2.3 鎳鋁青銅合金的攪拌摩擦加工
2.3.1 攪拌摩擦加工的工藝設計
2.3.2 攪拌摩擦加工鎳鋁青銅合金的宏觀缺陷及形成原因
2.3.3 攪拌摩擦加工鎳鋁青銅合金的顯微組織不均勻性
2.3.4 攪拌摩擦加工鎳鋁青銅合金的強化機制
2.3.5 攪拌摩擦加工後熱處理鎳鋁青銅合金
2.4 鎳鋁青銅合金的熱軋制
2.4.1 軋製過程中的組織演變規律
2.4.2 軋製合金的力學性能和強化機制
參考文獻

第3章 鎳鋁青銅合金的腐蝕行為
3.1 引言
3.2 鑄態鎳鋁青銅合金的選相腐蝕行為
3.2.1 腐蝕環境對鎳鋁青銅合金選相腐蝕行為的影響
3.2.2 熱處理狀態對鎳鋁青銅合金選相腐蝕行為的影響
3.3 鎳鋁青銅合金腐蝕行為的電化學表徵
3.3.1 傳統電化學在鎳鋁青銅合金腐蝕表徵中的應用
3.3.2 微區電化學在鎳鋁青銅合金腐蝕表徵中的應用
3.4 熱處理態鎳鋁青銅合金的腐蝕行為
3.4.1 熱處理態鎳鋁青銅合金的靜態腐蝕行為
3.4.2 熱處理態鎳鋁青銅合金的空泡腐蝕行為
3.4.3 空蝕過程中靜態腐蝕與機械汽蝕問的協同作用
3.5 攪拌摩擦加工鎳鋁青銅合金的腐蝕行為
3.5.1 攪拌摩擦加工鎳鋁青銅合金的鹽霧腐蝕性能
3.5.2 攪拌摩擦加工鎳鋁青銅合金腐蝕性能的電化學表徵
參考文獻

第4章 鎳鋁青銅合金的應力腐蝕行為
4.1 引言
4.2 鎳鋁青銅合金的殘餘應力
4.2.1 鎳鋁青銅合金殘餘應力測試實驗過程
4.2.2 結果與討論
4.3 殘餘應力對鎳鋁青銅合金腐蝕性能的影響
4.3.1 鎳鋁青銅合金腐蝕性能測試實驗過程
4.3.2 結果與討論
4.4 鎳鋁青銅合金的應力腐蝕敏感性
4.4.1 鎳鋁青銅合金應力腐蝕敏感性測試實驗過程
4.4.2 結果與討論
4.4.3 微觀組織與拉伸應變速率對鎳鋁青銅合金應力腐蝕敏感性的影響
4.4.4 鎳鋁青銅合金應力腐蝕行為的影響機制
參考文獻

第5章 鎳鋁青銅合金的疲勞性能和腐蝕疲勞性能
5.1 引言
5.2 熱處理後鎳鋁青銅合金的疲勞裂紋擴展
5.2.1 疲勞裂紋擴展速率測試實驗過程
5.2.2 熱處理後鎳鋁青銅合金疲勞裂紋擴展實驗結果
5.2.3 微觀組織形貌對裂紋擴展的影響
5.2.4 各相力學性能、合金斷裂韌性對裂紋擴展的影響
5.3 攪拌摩擦加工鎳鋁青銅合金的疲勞裂紋擴展
5.3.1 攪拌摩擦加工鎳鋁青銅合金的疲勞裂紋擴展速率測試結果
5.3.2 顯微組織對攪拌摩擦加工鎳鋁青銅合金疲勞裂紋擴展速率的影響
5.3.3 應力強度因數對攪拌摩擦加工鎳鋁青銅合金疲勞裂紋擴展速率的影響
5.3.4 組織優化後鎳鋁青銅合金的疲勞性能及機理
5.4 鎳鋁青銅合金的腐蝕疲勞性能
5.4.1 腐蝕介質(環境)對鎳鋁青銅合金腐蝕疲勞性能的影響
5.4.2 應力強度因數對鎳鋁青銅合金腐蝕疲勞性能的影響
5.4.3 應力載入頻率對鎳鋁青銅合金腐蝕疲勞性能的影響
5.4.4 腐蝕疲勞裂紋中的腐蝕化學反應
5.4.5 鎳鋁青銅合金的腐蝕疲勞裂紋擴展規律
參考文獻

第6章 鎳鋁青銅合金的表面改性及其耐腐蝕性能研究
6.1 引言
6.2 離子注入鎳對鎳鋁青銅合金耐腐蝕性能的影響
6.2.1 離子注入技術構築表面富鎳層
6.2.2 注入層結構分析
6.2.3 表面富鎳對腐蝕行為的影響
6.2.4 注入鎳前後腐蝕膜層對比分析
6.2.5 表面富鎳提高鎳鋁青銅合金耐腐蝕性能的機理
6.3 表面合金化對鎳鋁青銅合金耐腐蝕性能的影響
6.3.1 表面改性合金化過程
6.3.2 微觀結構演變過程
6.3.3 耐腐蝕性能
6.3.4 表面合金化後的腐蝕機制
6.4 機械噴丸對鎳鋁青銅合金表面耐腐蝕性能的影響
6.4.1 鎳鋁青銅合金噴丸表面顯微形貌觀察
6.4.2 噴丸後鎳鋁青銅合金表面的殘餘壓應力分佈
6.4.3 噴丸後鎳鋁青銅合金的顯微硬度
6.4.4 鎳鋁青銅合金噴丸表面靜態腐蝕行為
6.4.5 鎳鋁青銅合金噴丸表面空蝕行為
參考文獻

21世紀是海洋世紀,隨著陸地資源的不斷耗盡、人口數量的膨脹和陸地環境的污染惡化,世界各國都把海洋領域的發展放在越來越重要的位置。海洋對國家的工業經濟發展、主權利益維護和國土安全保障都有著極為重要的戰略意義。我國具有漫長的海岸線,海洋資源豐富,同時海上島嶼眾多,海洋領土爭端不少。黨的十八大報告從戰略高度對我國海洋事業的發展做出了全面部署,明確指出我國將要建設成世界性的“海洋強國”。這對推動經濟可持續健康發展,對維護國家主權、安全、發展利益,對實現全面建成小康社會目標進而實現中華民族偉大復興,都具有重大而深遠的意義。抓住機遇,進一步關心海洋、認識海洋、經略海洋,推動建設符合世界發展潮流和中國特色的“海洋強國”,成為一項緊迫的國家戰略任務。

要建設“海洋強國”,海洋裝備的自主化、現代化便是實現這一目標的關鍵所在,而其中,鎳鋁青銅合金作為一種廣泛應用于海洋裝備的耐腐蝕合金,對設備的持久、穩定、高效運行和服役,提供了重要保障。鎳鋁青銅合金由於具有良好的機械和耐腐蝕性能,在船舶螺旋槳葉片和泵體、閥門等部件上有著廣泛的應用。1942年,英國海軍首次將按標準牌號生產的鎳鋁青銅合金作為魚雷快艇螺旋槳的主要材料;美國在20世紀50年代使用該合金成功製造出直徑長達6m的艦船用螺旋槳;日本於20世紀50年代中期開始研製鎳鋁青銅螺旋槳並迅速將其進行工業化規模生產,目前成為生產鎳鋁青銅螺旋槳較多的國家之一;荷蘭的利普斯公司也在該時期研製出了被稱為“庫尼爾”合金的鎳鋁青銅合金,用於生產直徑為6.5~7m的大型船舶螺旋槳,且生產量每年都在增長。我國在鎳鋁青銅合金領域發展起步較晚,20世紀70年代後期才開始研製自己的鎳鋁青銅螺旋槳材料,但受技術限制,大型船舶螺旋槳尤其是用於海洋平臺的全回轉推進器螺旋槳仍需大量進口。

近年來,隨著在海洋事業上的不斷發展,國內在鎳鋁青銅合金領域的研究、生產和工程應用方面都得到了越來越多的關注。為了進一步推動海洋用鎳鋁青銅耐腐蝕合金的長足發展,不斷提升海洋材料的使用性能與服役壽命,迫切需要為廣大科研人員、院校師生及工程應用工作者提供有關鎳鋁青銅合金的專業書籍,有鑑於此,我們組織撰寫了本書。


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