分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-31 合作期刊: 《材料研究学报》
摘要: 采用定向凝固炉制备出含有不同V含量的柱状晶合金,进行了高温蠕变性能测试和微观组织形貌观察,研究合金化元素V对镍基柱状晶合金微观组织及高温蠕变性能的影响。结果表明:低V含量的合金中碳化物主要以棒状形式存在,而高V合金中碳化物主要以块状形式存在,棒状碳化物中的V含量低于块状碳化物。随V含量的增加,合金中碳化物由棒状向块状转变,当V含量达到1.04%(质量分数)时,碳化物的形貌已经完全转变成块状。铸态合金经固溶处理后,合金中的碳化物发生溶解,低V合金中的棒状碳化物溶解较多,而高V合金中碳化物溶解较少。在980℃/216MPa和760℃/725MPa条件下低V柱状晶合金持久寿命较短,高V合金持久寿命较长,提高合金中的V含量有利于提高合金的蠕变寿命。高V合金与低V合金相比,时效和蠕变期间在晶界析出M23C6型碳化物数量少。蠕变期间合金中的裂纹主要在晶内MC型碳化物及晶界析出的M23C6型碳化物处萌生和扩展。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-19 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 通过蠕变性能测试、组织形貌观察及位错组态的衍射衬度分析, 研究了镍基单晶高温合金在中温/高应力稳态蠕变期间的变形机制. 结果表明, 在760 ℃, 760 MPa和800 ℃, 650 MPa蠕变期间, 剪切g′相的位错可发生分解, 分解后领先的a/3超点阵Shockley 不全位错切入g′相, 拖曳的a/6Shockley 不全位错滞留在g′/g 相界面, 2 个不全位错之间形成超点阵内禀堆垛层错(SISF); 此外, 剪切进入g′相的超点阵位错可由{111}面交滑移至{100}面, 形成具有非平面位错芯结构的K-W锁, 可抑制位错的滑移和交滑移, 提高合金的蠕变抗力. 在850 ℃, 500 MPa蠕变期间, 合金中的层错消失, 部分剪切进入筏状g′相的a超点阵位错可分解形成“2 个a/2不全位错加反相畴界(APB)”的组态, 而合金中K-W锁的消失是由高温热激活致使立方体滑移的位错重新交滑移至八面体所致.
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-19 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 通过蠕变性能测试及组织形貌观察, 研究了横向预压缩对[011]取向镍基单晶高温合金在1040 ℃, 137 MPa条件下拉伸蠕变行为的影响. 结果表明, [011]取向镍基单晶高温合金在1040 ℃, 180 MPa条件下沿[100]方向预压缩38 h 后形成了总体上平行于压应力轴方向的P 型g ' 筏状组织. 预压缩期间不同晶面不同的应变能密度分布及晶格应变是g ' 相筏形化的主要原因. 位错在基体通道中的滑移是有/无预压缩[011]取向合金在稳态蠕变阶段主要的变形机制, 其中在预压缩合金内存在较多的位错攀移运动. 横向预压缩显著提高了[011]取向合金在1040 ℃, 137 MPa条件下的蠕变抗力. 合金内的“山墙型”基体通道的消除、稳态蠕变阶段较小的g 基体宽度、筏状组织横向连接形成的微观瓶颈状g 基体通道和“迷宫式”的组织以及较多数量滑移系的开动, 均有助于通过限制位错的运动, 提高预压缩合金的蠕变抗力.
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-19 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 在低温下对QT400-18L铁素体球墨铸铁件进行Charpy 缺口示波冲击实验, 测试温度对冲击过程中裂纹形核和裂纹扩展能力的影响, 采用OM观察分析不同温度下铁素体球墨铸铁裂纹萌生与扩展路径以及断口附近组织的演变规律. 结果表明, 韧脆转变温度以上, 冲击后断口附近大量石墨-基体界面发生开裂, 石墨界面开裂后产生的孔洞起到钝化裂纹和降低裂纹扩展速率的作用; 韧脆转变温度区间, 冲击试样表现为韧窝和解理混合断口形貌, 断裂模式和裂纹形核均与石墨球有关; 韧脆转变温度以下, 垂直交叉孪晶成核进而导致微裂纹扩展, 解理断裂主要是孪晶起裂, 这种形变孪晶引起的裂纹形核和扩展方式造成了裂纹形成功与裂纹扩展功的剧烈下降.
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-18 合作期刊: 《材料研究学报》
摘要: 在电弧离子镀靶后端加入轴对称线圈磁场, 制备了TiN-Cu纳米复合膜。观察线圈磁场强度对靶表面电弧斑点游动速率和弧柱形状的影响, 及其对沉积薄膜的表面形貌、沉积速率、纳米压痕硬度和弹性模量的影响。结果表明, 提高线圈磁场强度可提高电弧斑点的游动速率, 进而降低靶表面金属液滴喷射几率, 减小沉积薄膜中大颗粒的尺寸和数量。X射线衍射(XRD)谱显示, 沉积薄膜只含有TiN 相, 未出现金属Cu或其化合物的衍射峰; 薄膜呈现明显的(111)晶面择优取向。随着线圈磁场强度的提高薄膜沉积速率、压痕硬度和弹性模量先增加, 达到最大值后又略有减少, 其最大硬度和弹性模量分别达到35.46 GPa和487.61 GPa。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-18 合作期刊: 《材料研究学报》
摘要: 用振动样品磁强计测量了急冷态的Al85Ni5Y6Fe2Co2完全非晶态和不完全非晶态的磁性。结果表明, 两种合金的磁化曲线均过原点并穿过一、三象限, 没有剩磁和矫顽力。该合金完全非晶态和不完全非晶态的磁性均为顺磁性与抗磁性的叠加。对曲线线性部分进行拟合后得到磁化率, 完全非晶的磁化率为2.41×10-4, 而不完全非晶的磁化率是2.73×10-4, 可见不完全非晶更容易磁化。将完全非晶合金在330℃和390℃退火处理后的磁性测试结果表明, 随退火温度的提高合金的线性部分磁化率由2.53×10-4提高到2.81×10-4, 即在390℃退火的合金更容易磁化。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2016-11-15 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 采用粉末靶射频磁控溅射方法,制备非晶Al2O3薄膜,分析了溅射工艺参数对Al2O3薄膜微观结构、表面形貌、光学性能的影响规律及机理,并探究其抗菌特性。研究结果表明:增加氧通量、降低溅射功率和缩短溅射时间均会减小非晶Al2O3薄膜颗粒度与粗糙度,同时也降低薄膜的沉积速率;并且,氧通量的增加和溅射时间的缩短均会使非晶Al2O3薄膜禁带宽度变宽(最大值可达4.2eV)、透光率增大(超过90%);光照条件下非晶Al2O3薄膜24h抗菌率最高可达98.6%,体现出了较好的光催化抗菌性。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2016-11-04 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 为了确定稀土元素Sc对T6态铸造Al-9.0%Si-4.0%Cu-0.4%Mg合金的低周疲劳行为的影响规律,针对T6态铸造Al-9.0%Si-4.0%Cu-0.4%Mg合金和Al-9.0%Si-4.0%Cu-0.4%Mg-0.3%Sc合金的低周疲劳行为进行了对比研究. 结果表明,在低的外加总应变幅下,Al-9.0%Si-4.0%Cu-0.4%Mg合金在整个疲劳变形期间均表现为循环应变硬化,Al-9.0%Si- 4.0%Cu-0.4%Mg-0.3%Sc合金在疲劳变形初期表现为循环应变硬化,在疲劳变形后期则表现为循环稳定;而当外加总应变幅较高时,Al-9.0%Si-4.0%Cu-0.4%Mg(-0.3%Sc) 合金均呈现循环应变硬化. 稀土元素Sc的加入可以有效地提高T6态Al-9.0%Si-4.0%Cu-0.4%Mg合金的循环变形抗力和低周疲劳寿命. 在较低的外加总应变幅下,T6态Al-9.0%Si- 4.0%Cu-0.4%Mg(-0.3%Sc) 合金的循环变形机制为平面滑移,而当外加总应变幅较高时则为波状滑移机制.
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2016-11-04 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 研究了Inconel 625镍基合金焊接接头在 25 ℃和 760 ℃温度条件下的低周疲劳行为。分析了在上述两个温度下的循环应变—疲劳寿命数据和应力—应变数据,进而给出了Inconel 625合金在此温度范围的疲劳参数。结果表明:合金在不同温度条件下进行低周疲劳后的弹性应变幅和塑性应变幅与载荷反向周次的关系可分别用Basquin和Coffin-Manson公式来描述;在25 ℃时合金的循环应力响应行为主要为循环软化;而在760 ℃时,主要呈现为循环硬化。上述行为归因于循环形变过程中位错—位错,位错—孪晶界以及位错—析出相间的相互作用。