Mg-Y-LPC合金的压蠕变行为

采用自制的试验装置研究了Mg-Y-LPC合金在铸态条件下的压蠕变行为.结果表明,在试验温度为180℃到280℃和压应力为183MPa到231.6MPa的范围内,合金的压蠕变量随着温度和应力的升高而增大.合金的稳态蠕变速率符合Dorn方程ε·s=Aσnexp(-Qa/RT).合金的应力指数n为2.49,表观激活能Qa为88.42kJ/mol.合金的压蠕变速率由镁的点阵自扩散和位错攀移所控制,同时,晶界滑移起了重要作用.     

锰对ZA27合金压缩蠕变的影响

为了解质量分数为0.5%Mn对铸态ZA27合金压缩蠕变行为的影响,采用自制的试验装置研究了ZA27-Mn合金和ZA27合金第一阶段的压蠕变量和稳态蠕变速率.结果表明:ZA27-Mn合金第一阶段的压蠕变量和稳态蠕变速率低于ZA27合金,而两种合金的压蠕变均符合于lnt=C-nlnσ Q/RT,ZA27-Mn合金的应力指数(n)和蠕变激活能(Q)分别为3.83和82.76 kJ·mol-1,而ZA27合金的应力指数和蠕变激活能分别为3.46和81.09kJ·mol-1,材料结构常数C不同,合金压蠕变不同,ZA27-Mn合金的压蠕变抗力高于ZA27合金;加入0.5%Mn对ZA27合金蠕变机制并无影响,均是锌的点阵自扩散和位错的攀移机制.     

锰对铸态ZA27合金压缩蠕变的影响

本文采用自制的试验装置研究了锰对铸态ZA27合金压缩蠕变行为的影响。结果表明，在所试验的温度为20℃到160℃和压应力为50MPa到137.5MPa的范围内，ZA27-Mn和ZA27合金的第一阶段压蠕变量和稳态蠕变速率随着温度和应力的增高而增大，但ZA27-Mn合金的第一阶段的蠕变量和稳态蠕变速率低于ZA27合金。两种合金的压蠕变均符合Int=C-nln Q/RT，材料结构常数C不同合金压蠕变不同，ZA27-Mn合金的应力指数n和蠕变激活能Q分别为3.89和83.97KJmol^-1合金的应力指数和蠕变激活能分别为3.46和81.09KJmol^-1，合金的压蠕变由锌的点阵自扩散和位错的攀移控制。在整个试验温度和应力范围内，ZA27-Mn合金的压蠕变抗力高于ZA27合金。     

稀土对ZA27合金压蠕变的影响

采用自制的实验装置研究了稀土 (Ce≥ 45 % )对ZA2 7合金在常温及高温时的压蠕变行为的影响。研究表明 ,在所试验的温度为 2 0℃～ 160℃和压应力为 5 0MPa～ 13 7 5MPa的范围内 ,加稀土的ZA2 7—RE合金和未加稀土的ZA2 7合金的压蠕变量均随着温度和应力的升高而增大 ,ZA2 7—RE合金的压蠕变速率小于ZA2 7合金的压蠕变速率。加入稀土后 ,合金在压蠕变过程中的负蠕变量及出现负蠕变的温度和应力范围增大。两种合金的稳态蠕变速率均符合于半经验公式ε　 's=Aσnexp( -Qa RT)。但在不同的温度 ,ZA2 7—RE合金的应力指数平均值n( 4 66)和表观激活能平均值Qa( 70 45KJmol- 1 )均大于ZA2 7合金的应力指数平均值n( 3 87)和表观激活能平均值Qa( 68 2 2KJmol- 1 ) ,而合金的材料结构常数A为 4 82× 10 - 5,低于ZA2 7合金的材料结构常数A( 0 0 0 2 )。两种合金的稳态蠕变速率均是由锌的点阵自扩散和位错的攀移所控制     

不连续纤维增强Ti基复合材料蠕变形变与断裂

研究了ＴｉＣ颗粒和ＴｉＢ_２晶须增强的Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ复合材料高温蠕变形变与断裂行为，ＴｉＣ增强的复合材料比基体合金的蠕变速率低一个数量级，ＴｉＢ_２增强的复合材料比基体合金低二个数量级。蠕变速率与应力的关系曲线呈两个阶段：在低应力阶段，蠕变应力指数为２～４，蠕变激活能为１２６～１８８ｋｌ／ｍｏｌ；在高应力阶段，应力指数为７～９，激活能为２４３～２７６ｋｌ／ｍｏｌ。复合材料与基体合金的应力指数和激活能相同。用透射电镜和扫描电镜研究了形变和断裂后的位错结构、裂纹和断口形貌。     

3003铝合金蠕变行为与本构方程

研究了3003铝合金冷轧变形后再结晶组织控制和175~250℃、外加应力25~50 MPa条件下3003铝合金的蠕变行为。采用弹性模量归一化应力幂律蠕变本构方程,对实验数据进行线性拟合,建立了能够较好描述稳态蠕变速率与应力、温度三者之间关系的本构方程。结果表明:采用350℃和600℃的两步再结晶退火,可获得有利于提高合金蠕变性能的长条状再结晶组织;温度越高,应力增加对稳态蠕变速率增加的贡献越大;不同温度下3003铝合金的蠕变机制不同,175℃时,应力指数n=3.5,蠕变主要由位错滑移控制;在200~250℃范围内,n处于5.1~8.6之间,蠕变主要由位错攀移控制。     

Mg-11Gd-2Y-1.5Ag-0.5Zr合金的高温蠕变行为

本工作研究了Mg-11Gd-2Y-1.5Ag-0.5Zr合金在225～275℃/110～150 MPa条件下的高温蠕变行为和组织演变.结果表明:合金在225℃/110～150 MPa蠕变状态下,蠕变应力指数n=3.4,蠕变机制为位错滑移机制;在250℃/110～150 MPa蠕变状态下,蠕变应力指数n=4.7,蠕变机制为位错滑移机制;在275℃/110～130 MPa蠕变状态下,蠕变应力指数n=5.8,蠕变机制为位错滑移机制;在275℃/130～150 MPa蠕变状态下,蠕变应力指数n=10.5,幂律蠕变定律失效,蠕变机制较为复杂.根据蠕变激活能Q值对蠕变机制的分析结果与蠕变激活能n值分析结论基本一致.合金在同一温度下,晶粒尺寸随着应力的增大而增大;在同一应力下,晶粒尺寸随着温度的升高而减小.在本研究中,110～150 MPa的高应力范围内,合金在250℃以下有着良好的抗蠕变性能.     

Y-α-β Sialon复相陶瓷的显微结构和蠕变行为

研究了一种以YAG为晶界相和理论初始α/β比率为65/35的Y-c-β复相sialon在温度1250～1350°C和应力110～290MPa的四点弯曲蠕变行为,得出在1250、1300、1350°C下的应力指数分别为1.31、1.49、1.62,蠕变激活能为677kJ.mol-1,显微结构观察表明几乎所有的空洞都位于多晶界,从而推断伴随着多晶界空洞形成的扩散-滑移耦联机制是蠕变的速率控制机制.Monkman-Grant关系式得出的蠕变速率指数p值为1.6,蠕变断裂是由多三晶界空洞的成核、生长、聚结和连接引起的.     

原位微米/纳米TiC颗粒弥散强化304不锈钢的高温蠕变特性

以304SS不锈钢为母合金采用原位合成工艺制备微米/纳米TiC颗粒弥散强化304不锈钢(TiC-304SS强化钢),研究了强化钢和母合金的高温蠕变性能。结果表明：原位生成的TiC颗粒大多呈多边形,在母合金中均匀分布且与其良好结合。TiC颗粒的加入对强化钢的母合金晶粒有明显的细化作用。在700/100 MPa蠕变条件下母合金304SS蠕变后晶粒明显长大,且沿应力方向拉长。而TiC颗粒的加入抑制了母合金晶粒的长大,阻止了蠕变变形。显微组织和蠕变性能的结果表明,在强化钢和母合金的蠕变过程中位错的运动符合位错攀移机制。但是与304SS母合金相比,TiC颗粒的加入提高了TiC-304SS强化钢的蠕变表观应力指数和蠕变激活能。门槛应力、载荷传递和微结构的增强,是TiC-304SS强化钢的蠕变增强特征。     

固溶处理对GH4169G合金蠕变的影响

研究了固溶处理温度对GH4169G合金晶粒组织、晶界析出和蠕变的影响。结果表明,随着固溶处理温度的提高(由980℃提高到1020℃)GH4169G合金的晶粒尺寸明显增大,晶界d相的尺寸和数量明显减少,晶内g″相的析出变化不大;合金的650℃/700 MPa稳态蠕变速率明显降低,表观蠕变激活能明显增大,蠕变断裂寿命显著延长。固溶处理温度对680℃/725 MPa的蠕变性能有相同的影响趋势,但其程度减弱。孪晶的形成是GH4169G合金的重要蠕变机制。提高固溶处理温度使晶界d相的析出减少,晶界滑动蠕变速率降低;同时使晶粒度增大,形成孪晶的阻力增大,晶粒蠕变速率降低。     

一种高W单晶镍基合金的组织演化与蠕变行为

通过蠕变曲线测定及组织形貌观察,研究了一种9％W单晶镍基合金的组织演化与蠕变行为.结果表明,当在1040℃施加应力大于160MPa时,合金表现出明显的施加应力敏感性,在试验的温度范围内,合金具有较低的应变速率和较长的蠕变寿命,测定出合金的表观蠕变激活能为465kJ/mol.在蠕变初期,合金中γ'相沿垂直于应力轴方向,转变成N-型筏状结构,在稳态蠕变期间合金的变形机制是位错攀移越过筏状γ'相,而蠕变后期合金的变形机制是位错剪切进入筏状γ'相.蠕变断裂后,在试样不同区域筏状γ'相具有不同的形貌,在远离断口区域,筏状γ'相与应力轴方向垂直,而在近断口区域筏状γ'相尺寸及扭曲程度增加的原因是承受的应力及变形程度增大所致.     

先驱体转化-热压单向Cf/SiC复合材料的高温拉伸蠕变

采用先驱体转化－热压工艺制备了Cf/SiC复合材料，研究了Cf/SiC复合材料的1300－1450℃，蠕变应国90－120MPa下的蠕变性能，考察了温度及应力对复合材料隐态蠕变速率的影响关系。结果表明：Cf/SiC复合材料的稳态蠕变速率在10^-7s^-1量级，蠕变应力指数为1．68，蠕变激活能△Q为99．2kJ.mol^-1；在纤维周围和SiC颗粒晶界之间存在的玻璃相及纤维与其体的界面反应是Cf/SiC复合材料抗蠕变能力退化的主要原因。     

基于本构分析的中碳钒微合金钢热变形行为

采用Gleeble-1500热模拟试验机对一种中碳钒微合金钢在变形温度900~1 100℃、应变速率0.01~10 s-1条件下的热变形行为进行研究.分别建立了实验钢的幂律、指数和双曲正弦本构方程,观察了实验钢在不同变形条件下的显微组织,得出了实验钢的动态再结晶稳态晶粒尺寸和峰值应变与Zener-Hollomon参数的关系.结果表明:双曲正弦本构方程具有最高的拟合精度;实验钢热变形激活能Q为273.225 kJ/mol,与奥氏体的自扩散激活能(270 kJ/mol)十分接近,说明实验钢在此变形条件下的速率控制机制是扩散控制的位错攀移;显微组织观察表明,实验钢的动态再结晶行为受变形温度和应变速率的影响;拟合得出实验钢的动态再结晶稳态晶粒尺寸(Ds)和峰值应变与Z参数的关系为ln Ds=-0.200 31ln Z+7.941 65和lnεp=0.184 56ln Z-5.373 83.     

片层宽度对全片层TiAl合金蠕变性能的影响

通过不同的热处理工艺。得到了具有相近晶粒度不同片层宽度的全片层TiAl合金组织，并在T=800℃，σ=205MPa条件下，测试了其蠕变性能，研究了片层宽度对蠕变性能的影响规律及其机理。研究结果表明，全片层TiAl合金的初始蠕变量和最小蠕变速率随片层宽度的增加而提高。片层界面在蠕变过程中能向基体中发射位错。同时又能阻碍位错的发射和位错的运动。     

高温钛合金中杂质元素Fe的扩散行为及其对蠕变抗力的损害作用

高温钛合金是先进航空发动机压气机应用的理想材料,代替钢或镍基高温合金,可以显著提高发动机的推重比和服役性能.随着钛合金使用温度的提高,高温蠕变抗力越来越成为影响其使用温度和使用寿命最关键的力学性能.在400～600℃的温度范围内,钛合金的蠕变变形一般受位错攀移机制所控制,蠕变激活能近似等于有效扩散激活能,因此,扩散是影响钛合金高温蠕变抗力的最主要因素.杂质元素Fe在钛合金中具有反常大的扩散能力,是Ti自扩散系数的103～105倍,在Ti中的扩散可能受离解扩散机制所控制.钛合金中的微量Fe同时会显著促进Ti的自扩散,提高位错攀移速率,从而降低蠕变抗力.为了改善高温钛合金的蠕变性能,需要严格控制原材料如海绵钛和中间合金中杂质Fe的含量.     

稳定化预热处理对C/SiCN蠕变行为的影响

研究了碳纤维增强SiCN陶瓷基复合材料(C/SiCN)在真空中的拉伸蠕变行为,通过对比预热处理和未热处理的两类C/SiCN的蠕变激活能,分析了预热处理的稳定化效果,并采用X射线衍射研究了C/SiCN的蠕变相变行为。结果表明,预热处理促进了非晶SiCN基体的结晶,能明显提升C/SiCN的蠕变激活能(Q),未热处理C/SiCN的Q=51kJ/mol,而热处理后试样的Q=72kJ/mol。恒定蠕变应力能明显促进非晶SiCN基体的结晶。     

一种含4.2%Re单晶镍基合金的蠕变行为与组织演化规律

通过蠕变曲线测定及组织形貌观察,研究了一种含4.2%Re镍基单晶合金的蠕变行为和组织演化规律。结果表明:单晶合金在试验的温度和应力范围内,对施加应力和温度有明显的敏感性,并测算出合金在稳态蠕变期间的激活能和应力指数。在蠕变初期,合金中γ′相沿垂直于应力轴方向形成N-型筏状结构,蠕变断裂后在远离断口区域形成的筏状γ′相逐渐转变成扭曲形态,在近断口区域的筏状组织转变成与施加应力轴方向呈近45°角度倾斜。合金在稳态蠕变期间的变形机制是位错攀移越过γ′相,位错的攀移通过割阶沿位错线运动而逐步实现;而在蠕变后期,合金的变形机制是位错剪切筏状γ′相。     

30Cr1Mo1V钢蠕变性能研究

测试了３０Ｃｒｆ１Ｍｏ１Ｖ钢的蠕变极限，通过透射电镜对稳态是为阶段位错的结构、分布、组态及其运动方式进行了探讨。试验结果表明，蠕变稳态阶段位错的运动是以滑移为主，稳态蠕变速率受位错的攀移控制。     

30CrlMo1V钢蠕变性能研究

测试了30CrlM01V钢的蠕变极限,通过透射电镜对稳态蠕变阶段位错的结构、分布、组态及其运动方式进行了探讨。试验结果表明,蠕变稳态阶段位错的运动是以滑移为主,稳态蠕变速率受位错的攀移控制。     

一种GH4169镍基合金的组织结构与蠕变性能

通过对一种等温锻造GH4169镍基合金进行直接时效处理,蠕变性能测试及组织形貌观察,研究了该合金的组织结构与蠕变行为。结果表明,GH4169合金的组织结构由γ基体,γ′相、γ″相和δ相组成,且各相之间保持共格界面。测定出合金在660℃/700MPa条件下的蠕变寿命为123h。合金在680℃/700MPa的蠕变寿命为39h,在实验温度和应力范围内,计算出直接时效合金的蠕变激活能为588.0kJ/mol。合金在蠕变期间的变形机制是位错滑移和孪晶变形,其中,沿晶界析出的粒状碳化物,可抑制晶界滑移,是使合金具有较好蠕变抗力的主要原因。随蠕变进行,开动的滑移系中位错运动至晶界受阻,并塞积于该区域引起应力集中,当应力集中值大于晶界的结合强度时,可促使其在与应力轴垂直的晶界处发生裂纹的萌生与扩展,直至断裂,是合金在蠕变期间的断裂机制。