热镀锌中锌与镍合金的比例(铁、镍及镍基合金疲劳断裂行为的原子模拟)
admin今天给各位分享热镀锌中锌与镍合金的比例的知识，其中也会对铁、镍及镍基合金疲劳断裂行为的原子模拟进行分享，希望能对你有所帮助！
本文导读目录：
热镀锌中锌与镍合金的比例
在锌基合金中，锌镍合金镀层是一种新型的良好防护性镀层，适用于在卑劣的工业大气和残酷的陆地环境中应用。
镍含量79％的锌镍合金耐蚀性是锌镀层的3倍以上；含镍量13％摆布的锌镍合金镀层耐蚀性是锌镀层的5倍以上，它拥有较佳的耐蚀性。
锌镍合金镀液首要分为两种范例：一种是弱酸性系统，该范例镀液成份简略、阴极电流效率高（普通在95％以上）镀液稳固，轻易操纵。
另一种是碱性锌酸盐镀液，其主要好处是：镀液疏散才能好，在宽电流密度范围内镀层合金成份比例较匀称，镀层厚度也匀称，对设置装备摆设和工件侵蚀小，工艺操纵轻易，工艺稳固，本钱较高等。
镀锌和锌镍合金作为功能性镀层，锌镍合金在耐蚀性上远优于镀锌，这也是研究者花少量时候精神开辟锌镍合金的首要缘故原由。
锌镍合金镀层经由黑色钝化处置后在中性盐雾下很轻易经由过程1000小时无白锈，而镀锌层经黑色钝化后能经由过程120小时的都未几。
锌镍合金镀层经由红色钝化处置后在中性盐雾下很能经由过程400小时无白锈，而镀锌层经蓝白钝化后能经由过程96小时的都未几。
因为锌镍合金镀层中含有13％摆布的金属镍，镍的价钱远高于锌（镍：元/吨，锌18000元/吨），于是电镀锌镍合金要比电镀锌出产本钱高得多。
铁、镍及镍基合金疲劳断裂行为的原子模拟
【摘要】：采用分子动力学的方法(MD),结合改进分析型嵌入原子方法(MAEAM),从微观角度研究了铁、镍及镍基合金的疲劳断裂行为。
探讨了金属中疲劳裂纹的断裂方式以及尖端的变形机制,并且通过计算裂纹长度和应力强度因子的变化分析了裂纹扩展速率。
同时还讨论了晶向、温度及界面对疲劳裂纹扩展的影响。
研究了单晶铁疲劳裂纹扩展行为,探讨了不同晶体取向裂纹模型的扩展方式和裂纹尖端的变形机制。
在常温下,[001](010)裂纹表现出韧性开裂,裂纹尖端主要的变形机制为剪切滑移带,滑移系为111{110};而[110](110)裂纹表现出脆性断裂,滑移系为110{110};对于[112](111)裂纹,空洞和空位是疲劳裂纹尖端主要的变形机制。
当温度从300K升到600K时,裂纹尖端的变形机制发生了改变。
[001](010)裂纹在高温时尖端还出现了空洞和部分FCC相变,而[110](110)裂纹尖端的变形主要为空洞和微裂纹,[112](111)裂纹在高温时表现出脆性断裂。
同时,温度对不同晶向的裂纹扩展速率的影响也不同。
另外,研究了3和5两种晶界模型在常温下对疲劳裂纹扩展的影响。
结果表明,3模型中,晶界对裂纹的阻碍作用失效,裂纹以钝化效应的方式快速扩展;而在5晶界模型中,晶界的两侧形成了两个对称的滑移区域,从而有效的阻碍了裂纹的快速扩展,降低了裂纹的扩展速率。
以单晶镍为对象,研究了不同结构金属中疲劳裂纹扩展行为,发现在单晶镍中,[001](010)裂纹在常温下以钝化效应开始萌发,而在裂纹扩展中,驻留滑移带是裂纹前端主要的变形机制,滑移系为[110](111);[110](110)裂纹尖端的主要变形为位错线,并且在(111)面形成了滑移带;而[112](111)裂纹尖端的滑移带却沿着[123]和[132]方向滑移,滑移面为{111}面。
当温度从300K升到600K时,不同晶向裂纹的扩展速率随着温度升高都是增加的,与常温下相比,高温导致裂纹尖端滑移带数量增多,但没有改变裂纹尖端的变形机制。
同时也讨论了3和5晶界模型在常温下对单晶镍疲劳裂纹扩展的影响。
与单晶铁相比,单晶镍中3界面在裂纹扩展前发生了剧烈形变,使得裂纹周围的滑移带几乎都转移到另一侧,从而延缓了裂纹的扩展;而在5晶界模型中,裂纹的尖端以及界面处出现了大量的滑移带,使得整个系统有更好的塑性,有效的阻碍了裂纹的扩展。
相对于单晶金属,合金中疲劳裂纹扩展行为又有所不同。
通过对Ni3Al合金中疲劳裂纹扩展行为的研究,发现(010)[001]裂纹在常温下以三角形的尖端萌发,然后尖端以空洞形核的方式扩展,此时裂纹周围形成了大量的位错和滑移,滑移系为{110}111;[110](110)裂纹前端出现了具有钝化现象的尖端裂纹,滑移系为(110)[110];而(111)[112]裂纹以钝化延展的方式扩展,使得裂纹扩展的速率远远低于其他两种裂纹模型,并且在[132]和[312]晶向,沿着{111}晶面形成了大量的滑移带。
当温度从300K升到600K时,Ni3Al中裂纹的扩展速率随着温度的升高而增加。
与常温下的裂纹扩展相比,高温没有改变裂纹前端的滑移系统,却使滑移带的数量增多。
另外,研究了Ni/Ni3Al界面在常温下对疲劳裂纹扩展的影响。
结果发现,钝化原子诱导裂纹尖端发生形变,从而导致新的尖端裂纹在裂纹的前端形成,同时新的尖端裂纹又引起的钝化效应的形成,并引导着裂纹扩展。
此时,Ni/Ni3Al界面把裂纹尖端产生的滑移带逐渐的转移到Ni3Al的合金相中,从而有效地限制了裂纹的扩展。
裂纹在扩展过程中除了受到晶向、温度、界面的影响外,还受到材料内部缺陷的影响,因此又探索了辐照缺陷对金属力学性能及疲劳裂纹扩展的影响(以单晶镍为例)。
当温度为100K和300K时,金属的屈服应力和屈服应变相对于辐照前降低,然而,弹性模量在辐照前后却是升高的。
同时,100K时的辐照缺陷可以阻碍位错的运动从而限制滑移带的扩展并导致滑移带密度的降低。
当温度为300K时,缺陷原子会引诱大量的空位出现在裂纹的周围,从而导致结构出现硬化,限制了滑移带的增长。
通过研究辐照缺陷对疲劳裂纹扩展的影响可以得出,在低温100K时辐照缺陷阻碍裂纹尖端钝化效应和滑移带的形成,从而降低了裂纹的扩展速率。
然而,当温度为300K时,裂纹的尖端对辐照缺陷具有吸引的效果,从而加速了滑移带的增长,同时还会引起裂纹周围大量新缺陷的形成。
C70600 铜镍合金管焊接工艺
UNSC70600铜镍合金管因其优良的机械性能和抗腐蚀性能而广泛应用于船舶工程、化工行业、能源工程、海洋工程等诸多领域，常用来制造管路系统、冷凝管、蒸发器、热交换器和各种高强度的耐蚀件。
目前国内关于铜镍合金管焊接工艺的研究还较少。
（1）由于其线膨胀系数较高，在焊接时易出现变形和较大的焊接内应力[1]。
铜镍合金热导率很高，散热快，焊接热影响区较宽，在焊接时会产生较大的变形，当施加拘束时会产生较大的焊接应力。
3）由于铜镍合金导热率较大，焊缝冷却速度过大，焊接容易出现气孔，主要是氢致气孔和氧化反应气孔。
铜镍合金会由于溶解性气体氢而直接引起扩散性气孔；这主要是因为在焊缝结晶时，氢的过饱和程度大，不溶于铜的氢气来不及逸出时就会产生氢气孔。
铜镍合金氧化还原反应会引起的反应气孔，熔池中的Cu2O与氢反应生成水蒸气或与CO反应生成CO2，从而产生气孔。
为：Cu2O+2H→2Cu+H2O↑；Cu2O+CO→2Cu+CO2↑。
5）铜镍合金热导率很高、散热快，焊接热输入较小时，容易产生未熔合。
铜镍合金管在焊接过程中，容易产生热裂纹、气孔、未熔合、焊缝金属氧化、内凹、接头性能下降等问题，因此正确的焊接工艺对铜镍合金管的焊接尤为重要。
那么以上的内容就是关于热镀锌中锌与镍合金的比例的介绍了，铁、镍及镍基合金疲劳断裂行为的原子模拟是小编整理汇总而成，希望能给大家带来帮助。
发表评论