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: 利用真空冶炼制备了不同(W+Mo)/Cr 比(质量比)的铸造镍基高温合金, 采用OM, SEM和TEM观察了合金试样的微观组织, 研究了(W+Mo)/Cr 比对合金组织演化和持久性能的影响. 结果表明, (W+Mo)/Cr 比对热处理态组织无明显影响, 主要组成相为g 基体、g' 相、初生MC和晶界二次碳化物. 长期时效期间, 合金试样的组织演化主要包括g' 相粗化、拓扑密排相(TCP) 相析出、MC分解和晶界粗化. 随(W+Mo)/Cr 比降低, MC的热稳定性明显降低, 晶界粗化程度升高, 晶界碳化物发生了M6C→ M6C+M23C6→ M23C6的转变. 同时, TCP相的析出量明显减少. 当(W+Mo)/Cr 比为0.22 时, 无TCP相析出. 另外, (W+Mo)/Cr 比由高于0.55 降低至0.37 时, TCP相的种类由m 相转变为了m 与s 相共存. g' 相和晶界粗化及TCP相的析出是引起合金持久性能降低的主要原因. 综合(W+Mo)/Cr 比对合组织演化和持久性能的影响得出, (W+Mo)/Cr 比约为0.37 时, 合金具有最佳的持久性能.
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: 综合评述了作者几年来先后完成的Hf 含量对Ni-16Si, Hf 和Sn 对Ni-20Ti-5Cr-3Al-18Si, Zr 含量对Ni-22Ti-16Si, Ta含量对Nb-22Ti-16Si-7Cr-3Al 和稀土元素Dy和Ho对Ni-23Ti-10Ta-2Cr-18Si 和Ni-22Ti-16Si-7Cr-3Al-3Ta-2Hf 等合金组织结构和力学性能影响的研究工作. 合金元素Hf, Zr, Sn+Hf, Ta, Dy和Ho加入Nb-Si 二元系或多元系合金, 明显提高其室温和高温屈服强度和塑性以及断裂韧性. 强度的提高与合金元素的固溶强化有关, 塑性、韧性的改善与组织的细化和超过临界尺寸的固溶体(Nb, Ti)ss 颗粒增多等因素有关.
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: 研究了NiAl-2.5Ta-7.5Cr-x(0, 1)B 合金在5% H2SO4溶液中的腐蚀磨损特性, 结果表明: 在酸腐蚀工况下NiAl-2.5Ta-7.5Cr-1B 合金的耐蚀性能优于NiAl-2.5Ta-7.5Cr 合金, 易钝化成膜, 静置腐蚀速率为0.007 mg/(cm2·h1), 钝化电流密度为0.299(mA·cm-2), 自然腐蚀电位为-0.213 V, 表现出良好的耐酸腐蚀性能及稳定性。物质膜完整地覆盖在NiAl-2.5Ta-7.5Cr-1B合金的磨损表面, 抑制了腐蚀对磨损的加速作用, NiAl-2.5Ta-7.5Cr-1B合金比NiAl-2.5Ta-7.5Cr 合金的腐蚀磨损率减小了2-8倍。NiAl-7.5Cr-2.5Ta-1B合金的磨蚀, 受控于腐蚀磨损和完整的物质膜的保护作用。NiAl-2.5Ta-7.5Cr 合金的磨蚀机制, 受控于腐蚀磨损和磨粒磨损。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2017-04-10 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 本文系统研究了高硼DZ444定向合金的初熔行为及其对力学性能的影响。结果表明,在铸态合金中,枝晶间包含大量γ/γ?共晶、MC碳化物和由硼化物、Ni5Hf及η相组成的“团聚相”。在固溶处理期间,团聚相周围受硼化物显著影响的γ基体首先发生初熔。硼化物不是初熔的形核点,但是对初熔的形成具有关键作用。较高的硼含量,使得合金具有较低的初熔温度,介于1160~1170 °C之间,明显低于正常合金。提升温度或延长保温时间,初熔现象变得更加严重。采用水冷(WC)方式,初熔倾向于凝固为典型的γ枝晶和大量细小的沉淀相颗粒,而采用空冷(AC)方式时,初熔依次凝固为团聚相、γ基体和γ/γ'共晶相,团聚相形貌与铸态时没有明显差异。完整热处理时,固溶温度由1210 °C提升到1230 °C,初熔略微增加,而当温度达1250 °C时,初熔尺寸和面积分数剧烈增大,对合金造成灾难性破坏。由于温度较低,合金的高、低温时效对初熔组织影响不是很大。最后,研究发现,随着初熔尺寸和面积分数增加,合金的拉伸性能稍有下降,而持久性能则显著降低。
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: 对合金长期时效过程中析出σ相的析出规律和机制进行了综述,研究了不同热处理条件下σ相的回溶规律及其对合金持久性能的影响.研究发现,在800-900℃范围内经过最长到1×104h时效后,合金中产生的σ相率先在枝晶干的M23C6碳化物附近形成,之后扩展到枝晶间;随着时效温度的升高,σ相形成速度加快,σ相形核的孕育时间缩短.激活能计算结果对比表明,σ相形成初期与Co、Cr的扩散相关,稳态阶段与Mo的扩散相关;长期时效后合金在1000-1170℃固溶时,σ相都可以回溶到基体,且固溶温度越高,σ相回溶越快.σ相的回溶动力学研究表明,σ相的回溶速度受Co的扩散过程控制.对比持久实验结果表明,合金中的σ相并不能使合金变脆;经过恢复热处理,长期时效过程中析出的σ相回溶,持久寿命提高.
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: 本文研究了两种Ti/Al比对新型Ni-Fe-Cr基合金GH984G在长达上万小时高温时效过程中γ′沉淀相的粗化行为及其力学性能的影响规律. 结果表明:随时效温度从700℃升高至800℃,球形γ′沉淀相的粗化速率明显增大. 在700℃和750℃长期时效过程中,高Ti/Al比和低Ti/Al比合金γ′沉淀相的粗化行为均符合Lifshitz-Slyozof-Wagner (LSW) 理论,受扩散过程控制,高Ti/Al比合金中γ′沉淀相的粗化速率较高. 然而,800℃长期时效过程中,两种Ti/Al比合金γ′沉淀相的粗化行为偏离LSW理论,此外,时效时间小于3000h时,高Ti/Al合金的γ′沉淀相长大较快,进一步延长时效时间,低Ti/Al比合金的γ′沉淀相长大速率较快. Ti/Al比对合金标准热处理态和700~800℃一万小时时效后合金的700℃拉伸性能无明显影响. 通过选取合适的Ti/Al比,可以控制γ′沉淀相的粗化行为,增强合金组织稳定性.