316LN奥氏体不锈钢在预蠕变条件下位错的变化

在320℃(核电主管道AP1000近似运行温度)和600℃(液态用核电材料近似运行温度)条件下,分别在20和120 MPa的应力下老化500和2000 h进行316LN不锈钢预蠕变试验。通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)观测预蠕变后试样的微观组织。结果表明:在预蠕变阶段受到温度和应力作用,晶面滑移产生位错以及原有位错发生分解,被激活的位错在同一个平面内沿不同方向滑移移动,相遇时发生反应生成四边形或六边形的位错网络,随着温度以及应力增大位错网络消失。对于硬度变化而言随着温度从320℃升高到600℃时,显微硬度逐渐升高。     

316LN奥氏体不锈钢热变形组织研究

在600~1 000℃范围内对316LN管道用钢进行高温拉伸试验,通过光学显微镜以及透射电镜对拉伸组织进行研究。结果表明,在600℃时,晶粒被拉长,晶界处存在位错聚集,未发生动态再结晶。当温度升高到800~1 000℃时,变形晶粒逐渐消失,发生动态再结晶,晶粒尺寸增加,位错逐渐消失。     

奥氏体不锈钢蠕变微观组织研究

对316LN不锈钢进行蠕变试验。在350和600℃条件下,在20~150 MPa的应力范围内老化500~2 000 h,蠕变后试样的显微组织通过光学显微镜(OM)和透射电子显微镜(TEM)观测。结果表明,在蠕变过程中,随着温度的升高以及时间的延长,基体的层错能提高,扩展位错逐渐变窄并出现了位错对。     

不同温度下316LN奥氏体不锈钢拉伸变形后的组织演变与性能

利用电子万能试验机对316LN不锈钢在-40~300℃范围内进行单轴拉伸实验。借助扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对不锈钢拉伸变形后的组织及断口形貌进行系统分析,研究了温度和拉伸速度对316LN不锈钢组织与性能的影响规律。结果表明:在-40~300℃进行拉伸实验,强度指标随着温度的升高而降低,在25~300℃范围内,随着温度升高,伸长率降低,断口韧性断裂特征逐渐减弱,在-40~-20℃范围内,伸长率随着温度升高而增大,断口呈现韧性断裂特征;同一实验温度下(-20℃、300℃),随着拉伸速度的提高,强度指标增大,伸长率降低;在-40~300℃范围内,随着实验温度的降低,变形组织形态由位错缠结为主向形变孪晶为主发生转变。     

近α高温钛合金600℃蠕变变形机制的TEM研究

测量了具有不同组织形态的Ti-1100和IMI834合金在600℃,150MPa,100h条件下的蠕变栈残余变形量,利用透射电镜观察了蠕变前后合金中的位错和组织形态,分析了两种合金的蠕变变形机制。结果表明Ti-1100合金的蠕变由位错所控制,位错上析出的大量硅化物粒子强烈阻碍着位错的滑移,但局部区域由于位错攀移而出现了动态再结晶。IMI834合金的蠕变由位错和α片层的界面滑移共同控制,其中位错蠕变方式与Ti-1100合金极为相似,而界面滑移蠕变增加了合金的蠕变变形。     

新型Cr19Ni28TiN铁镍基合金的高温蠕变行为

采用RDL100型电子高温蠕变试验机、OM、SEM、TEM分析测试了新型Cr19Ni28TiN铁镍基合金的蠕变性能。蠕变试验结果表明,当加载应力减少到250 MPa时,出现明显稳态蠕变阶段;微观组织观察显示蠕变前奥氏体基体上均匀分布着少量的析出相,在600℃、300 MPa下蠕变后晶界和晶内都弥散析出大量的细小的TiN和M23C6;晶内析出相对位错产生钉扎作用,阻碍位错的移动,同时大量位错在共格晶界附近塞积,形成位错墙,提高了合金的蠕变强度。600℃、300 MPa条件下蠕变断裂分析表明,Cr19Ni28TiN合金断口平齐,存在一些较浅的撕裂韧窝,凹坑中的第二相成为裂纹的核心。     

拉伸温度对Cr18Ni10Ti不锈钢力学性能影响

首先对Cr18Ni10Ti不锈钢进行1050℃固溶处理及650℃时效24 h处理,随后在不同温度(500 ～ 800℃)下以1.43×10-4 s-1拉伸速率对其进行高温拉伸试验.采用扫描电镜与能谱仪分析了试验钢的组织、析出相及断口形貌,采用高分辨透射电镜观察其位错和晶界处的P和S元素的浓度.结果 表明:Cr18Ni10Ti不锈钢的组织主要是奥氏体组织,基体中有富Cr析出相及AlMgTiO复合析出相.当拉伸温度从500℃升高到800℃时,试验钢的屈服强度、抗拉强度均减小,断面收缩率先减小后增大,在650℃拉伸时,断面收缩率最小.当拉伸温度较低时,试验钢出现明显的颈缩现象,随拉伸温度升高,拉伸过程中的颈缩现象不明显,出现韧窝与沿晶混合断口.当拉伸温度升高到800℃时,试验钢发生蠕变断裂,出现冰糖状断口.第二相、拉伸过程的回复与再结晶、P和S元素的晶界偏聚行为以及晶界蠕变等多种因素的影响使得Cr18Ni10Ti不锈钢在500～800℃拉伸时出现不同的强度与断面收缩率.     

316LN不锈钢动态再结晶研究

利用Gleeble-1500D热力模拟试验机在850～1250℃,应变速率0.01～10 s-1,变形程度0.91条件下对316LN奥氏体不锈钢进行热压缩变形试验。在真应力应变曲线上没有出现明显应力峰值,金相观察表明,316LN不锈钢在热变形过程中发生了动态再结晶。对实验数据进行拟合,得到316LN不锈钢的热激活能和热变形方程,并给出了发生动态再结晶的临界应变和临界应力以及Zener-Hollomon参数。     

异质层状结构316L不锈钢的制备及其力学性能

采用传统轧制及退火手段制备了异质层状结构316L不锈钢,通过光学显微镜和透射电镜观察了材料的组织,并利用X射线衍射方法对其物相进行了分析,最终系统研究了处理前后316L不锈钢板的力学性能。结果表明:75%冷轧变形后的316L不锈钢,其内部形成了层状的超细晶组织,剧烈塑性变形诱发了马氏体相变,材料的强度和硬度显著提高,但是其伸长率很低。750℃退火过程中,不锈钢发生了静态再结晶,马氏体相消失,基体变成单相奥氏体组织,不锈钢的综合力学性能得到提高。轧制与退火相结合的工艺可以获得一种由超细晶与微米再结晶晶粒组成的异质层状结构。拉伸变形时,这种异质层状结构可以提供协调非均匀塑性变形的几何必须位错,几何必须位错与可动位错相互缠结,提高了材料的应变硬化率,使得316L不锈钢可以获得良好的强度-塑性匹配。     

动态应变时效对316L不锈钢疲劳蠕变行为的影响

对热轧态和动态应变时效预变形态的316L奥氏体不锈钢进行了550℃下不同加载水平的疲劳蠕变实验.与热轧态相比,在应力控制的疲劳蠕变循环过程中,动态应变时效表现为位移的突然阶跃现象;动态应变时效预变形处理能有效地减小材料的循环应变幅度,提高材料的强度,推迟材料中出现位移阶跃现象的循环周次,延长材料的疲劳蠕变寿命.     

锻造工艺参数对316LN不锈钢动态再结晶的影响

用Simufact软件模拟了316LN不锈钢在变形温度1000~1200℃、应变速率0.01~0.05 s~(-1)和不同型砧条件下的镦粗过程。从晶粒大小分布分析了不同锻造工艺参数对316LN不锈钢动态再结晶的影响,通过热变形方程和晶粒度分布图验证了锻造工艺参数对动态再结晶峰值应力的影响。结果表明316LN不锈钢动态再结晶程度与应变量、变形温度和应变速率有关。     

温度对2024铝合金蠕变行为的影响

研究不同温度下2024铝合金的蠕变行为,采用金相显微镜、扫描电镜以及透射电子显微镜观察蠕变后合金的微观组织变化。结果表明:在125～200℃蠕变温度下,当蠕变寿命接近100h时,2024铝合金的蠕变应力随着温度的升高明显下降;与125℃相比,150℃时合金的蠕变应力下降9.3%,在175℃时合金的蠕变应力下降30.3%;当蠕变温度为200℃时,该合金的蠕变应力下降幅度达到45.8%;在125～175℃下,合金在蠕变过程中的变形机制主要为位错在晶内的滑移;在200℃时,合金晶界开始发生滑移,合金变形由晶界滑移与位错在晶内的滑移协调完成;在合金蠕变断面上存在大量微孔,随着蠕变温度的升高,微孔的尺寸明显变大,当微孔尺寸超过3μm时,微孔对合金的断裂机制有显著影响;在125和150℃下,合金的蠕变断口呈现韧窝型穿晶断裂特征;在175和200℃下,合金的蠕变断口呈现沿晶断裂特征。     

316L不锈钢25～300℃动态拉伸及流变应力计算

通过动态拉伸试验和断口形貌分析,探讨316L不锈钢可膨胀筛管基管在25～300℃的井下温度场范围内的动态应力-应变关系;根据温加工变形理论,分析316L不锈钢可膨胀筛管基管在25～300℃流变应力与塑性应变关系,应用金属的动态回复理论和动态应变时效理论,建立316L不锈钢可膨胀筛管基管在井下温度场及温加工变形条件下的本构方程,通过引入应变速率因子Z,得出316L不锈钢可膨胀筛管基管在温加工阶段的流变本构方程,为可膨胀筛管井下膨胀施工工程提供依据.     

316L不锈钢在高温酸碱溶液中的应力腐蚀行为

采用慢应变速率拉伸实验方法,研究了高温高压水环境中pH值对316L不锈钢应力腐蚀开裂的影响规律,并通过扫描电镜对试样断口形貌进行分析。结果表明:在300℃时,316L不锈钢在酸性和碱性溶液中的应力腐蚀开裂敏感性较大,且酸性越强,敏感性越大。在中性溶液中,316L不锈钢的强度和塑性损失较小,应力腐蚀敏感性较小,断口分析与之吻合。     

Ti-600合金的高温蠕变行为

研究了Ti-600合金在550～650℃下的高温蠕变行为,实验应力为150～300 MPa.计算了合金在不同应力、不同温度下的稳态蠕变速率、应力指数及蠕变激活能,并在此基础上研究了其蠕变强化机制.蠕变应力为300 MPa时,Ti-600合金的蠕变激活能Q=490.1 kJ/mol;650 ℃,合金的蠕变应力指数n值在6.5～8.5之间变化,表明在实验温度范围内合金的蠕变变形以位错攀移为主,以位错的滑移为辅.     

铸态Ti-43Al-6Nb-1Mo-1Cr-0.2TiB2合金高温蠕变行为研究

通过XRD与SEM分析铸态Ti-43Al-6Nb-1Mo-1Cr-0.2TiB₂合金组织,并进行760～840℃、240～300 MPa范围内的蠕变测试,利用SEM、EBSD和TEM方法观察蠕变变形后的显微组织及断口形貌,以探究温度和应力对试验合金高温蠕变变形与断裂行为的影响。结果表明,该铸态合金为近片层组织,硼化物弥散分布在基体中。根据蠕变数据计算可得合金在测试范围内的应力指数n和蠕变激活能Q_c分别为6.64和388.37 kJ/mol。结合TEM观察可推知,合金的变形速率主要由位错攀移控制。结合蠕变变形后的显微组织及断口形貌可知,该合金的蠕变断裂模式主要为韧脆混合型断裂。随着温度升高,局部韧断区域增加;随着应力增大,萌生裂纹数量增多。根据EBSD和TEM分析可知,晶界处的B2相和γ相的界面存在较大的应力集中,容易萌生裂纹。此外,在蠕变过程中,硼化物不仅可以阻碍位错运动,还可促进动态再结晶。     

含微量Ti和Al的钴基耐热合金的应力松弛行为

采用热模拟技术研究了含微量Ti和Al钴基耐热合金在不同温度下的应力松弛行为.结果表明,当温度高于600℃时,该合金才会发生应力松弛现象.其应力松弛曲线可以用二次延迟函数来描述.透射电镜观察表明,该合金低温变形机制为层错,高温时为位错,600℃时形成大量的位错和宽度窄的层错,800℃时发生位错滑移为主的回复蠕变,而在1 000℃时发生亚晶粒长大为主的回复蠕变.     

单晶高温合金DD6再结晶组织及其对持久性能的影响

对单晶高温合金DD6进行表面吹砂处理,然后分别在1100,1200和1300℃保温4h,研究了不同加热条件下DD6合金的再结晶组织及其对持久性能的影响.结果表明,DD6合金吹砂试样1100℃加热4 h形成胞状再结晶组织,胞状再结晶晶界前沿的基体中存在大量的位错缠结,合金的持久寿命略微降低;1200℃加热4 h形成胞状再结晶与等轴再结晶同时存在的混合型再结晶组织,合金的持久寿命降低;1300℃加热4 h形成等轴再结晶组织,等轴再结晶晶界上发现碳化物析出,合金的持久寿命严重降低.带有等轴再结晶组织的持久试样的断口形貌为沿晶断口,带有胞状再结晶组织的持久试样的断口形貌为韧窝断口,带有再结晶组织的试样裂纹起源于再结晶晶界.     

粗晶Mg-Gd-Y-Zr热轧板材高速超塑性变形中的微观结构与织构演变(英文)

研究Mg-Gd-Y-Zr热轧板高速超塑性变形过程中的微观结构与织构演变。在应变速率0.01s-1、变形温度400-500℃的条件下,高温拉伸获得伸长率为180%-266%。变形后的微观结构采用光学显微镜、扫描电子显微镜及透射电子显微镜进行表征;变形后的晶体取向信息采用宏观织构测试分析获得。研究结果表明:高速超塑性是通过动态再结晶协调下的第一类位错蠕变来实现的。合金变形前在435℃预热600s后,观察到了孪晶诱发的再结晶现象;当变形量为80%时,初始的晶粒细化导致均匀的动态再结晶组织。动态再结晶与动态析出的交互作用使得较细的晶粒与较高密度的第二相粒子相伴存在;尽管发生动态再结晶,宏观织构的演变依然表现出基面滑移与柱面滑移导致的晶体转动特征。     

316L奥氏体不锈钢高温拉伸时的动态应变时效

在300～700℃,以应变速率为2×10-4 s-1对316L不锈钢进行拉伸试验,探索其中的动态应变时效现象及其规律.结果表明,316L奥氏体不锈钢在动态应变时效温度区间并没有出现屈服应力平台,在450～700℃既有正常的Portevien-Le Chatelier effect (PLC)效应,也有反PLC效应;锯齿形成的有效激活能为254k J/mol;扩散着Cr等置换型溶质原子与运动位错之间的交互作用使材料出现动态应变时效,导致锯齿流动行为.