不同状态条件下AZ80镁合金微观组织演化

利用电子背散射衍射(EBSD)技术观察研究了不同状态条件下AZ80镁合金的微观组织,分析了不同状态条件下AZ80镁合金的微观组织演化。结果表明:按照铸态、均质化热处理态和塑性变形态顺序,试样平均晶粒尺寸逐渐减小,平均晶粒形状纵横比呈先增大后减小的变化趋势,网状β-Mg₁₇Al₁₂相逐渐消失,材料塑性和强度得到提高;晶界的协调作用主要受晶界迁移与几何必须位错(GND)密度两方面的影响,伴随晶界的迁移,小角度晶界逐渐增多并阻碍再结晶的进行,使再结晶区呈先增大后减小的变化趋势,而亚结构区则逐渐减小,亚结构区的消失为孪晶的形成提供了能量,促进了孪晶的形成;几何必须位错密度呈先减小后增大的变化趋势,几何必须位错密度的减小促进了孪晶的生长和晶粒间的旋转移动,而几何必须位错密度的增大则使孪晶的生长和晶粒间的旋转移动受到阻碍。塑性变形态镁合金出现了典型的基面织构。     

深冷处理对WTi10合金组织和性能的影响

对固相烧结的WTi10合金在–196℃下进行了深冷处理。对合金的显微硬度、XRD物相、SEM及TEM形貌等进行了分析和表征。结果表明:深冷处理后,合金的组成依然为富钨相和富钛相;随深冷时间的增加,钨钛合金组织中富钛相所占面积比例先增大后减小,24 h深冷处理后组织中富钛相的比例与未处理试样的差别不大;合金的晶粒尺寸也呈现先增大后减小的变化趋势,24 h后晶粒尺寸最大减小了24.6%;晶粒尺寸分布更加均匀。深冷处理能显著提高WTi10合金的显微硬度和致密度,深冷处理24 h后合金的显微硬度大约是深冷前的2.5倍;深冷24 h后合金的择优取向由(110)变为(110)和(200)。     

固溶温度对改型In617合金组织和性能的影响

通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)表征、EDS分析以及力学性能测试等方法研究了固溶温度对改型Inconel617(In617)合金组织和性能的影响。结果表明,改型In617合金在950~1200 ℃固溶2.5 h,平均晶粒尺寸从18 μm增长至183 μm;并建立了改型In617合金在950~1200 ℃固溶处理过程中的晶粒长大动力学模型。当固溶温度为1000 ℃时,晶界处M₂₃C₆碳化物回溶;超过1100 ℃固溶时,M₆C碳化物也基本回溶完毕,合金中仅存大尺寸MC型碳化物。随着固溶温度升高,混晶现象发生,合金高温强度逐渐降低,主要归因于碳化物的逐步回溶。其中在1050 ℃固溶时,由于晶界碳化物没有回溶完毕,所以此时改型In617合金的强度下降幅度不高,而当固溶温度达到1200 ℃时,晶界处碳化物消失,晶粒已经长大,导致合金强度大幅降低。     

Inconel617合金表面电子束熔覆NbMoCr显微组织和耐腐蚀性的探讨

为了提高Inconel617合金(简称617合金)材料的表面性能,利用电子束熔覆技术在617合金表面制备了NbMoCr熔覆层. 对它的显微组织、硬度和耐腐蚀性能进行了研究,并与617合金进行了对比. 结果表明,NbMoCr熔覆层的组织更均匀,晶粒更细小,气孔等缺陷更少,且生成了微量M₂₃C₆,Cr₇C₃,Cr₄Si₄Al₁₃,CoCx等硬质相,提高了熔覆层的表面硬度及耐腐蚀性. 经检测,熔覆层硬度相比617合金硬度高出86 HV10. 电化学腐蚀测试表明,在1 mol/L H₂SO₄溶液中,617合金自腐蚀电流密度是NbMoCr熔覆层的5.16倍;在3.5 %的NaCl溶液中,617合金自腐蚀电流密度是NbMoCr熔覆层的4.6倍;在1 mol/L NaOH 溶液中,617合金自腐蚀电流密度是NbMoCr熔覆层的3.12倍.     

热处理工艺对Inconel 617合金管组织性能的影响

利用光镜(OM)、硬度测试、室温拉伸试验等方法,研究了Inconel 617合金管的微观组织和力学性能在不同热处理工艺参数下的变化趋势。通过光镜对合金组织进行表征,分析了温度为1120～1200 ℃,保温时间为10、30 min时合金晶粒尺寸的变化规律,同时建立了晶粒尺寸长大的动力学模型。结果表明,随着温度的不断提高,晶粒的平均尺寸不断增大,并且晶粒内部逐渐出现较多的孪晶。同时,随着热处理温度的不断提高,合金的硬度变化趋势与抗拉强度变化趋势相同,二者都随着温度的升高,呈现下降的趋势;合金的伸长率随着温度的升高不断增加。Inconel 617合金的晶界迁移表观激活能Q为651.82 kJ/mol。     

形变诱导Inconel 625合金管材的静态再结晶行为（英文）

通过室温压缩变形与再结晶退火处理研究了Inconel625高温合金冷变形及再结晶行为,采用EBSD技术分析冷变形过程中的应变分布、晶粒尺寸变化、组织与织构演变,以及冷变形Inconel625合金再结晶过程中再结晶分数、晶粒尺寸、组织及织构演变。结果表明,Inconel625合金在变形量为35%～65%时具有良好的塑性,随着变形量的增加,晶粒尺寸减小,应变分布越均匀,{111}112织构和{110}001织构逐渐减弱,而{001}110织构和{112}111织构略为增强。冷变形Inconel625合金经再结晶退火处理后,随着退火温度升高与保温时间的延长,再结晶分数增大;随着变形量的增大,Inconel 625合金发生完全再结晶时的温度降低,且发生完全再结晶时的晶粒尺寸变小,变形量为35%时,再结晶过程主要是{112}111织构和{123}634织构转变为{110}112织构、{001}100织构与{124}211织构。随着变形量增加到50%及65%时,冷变形产生的{123}634织构在再结晶过程中转变成了{124}211织构。     

深冷处理对5083Al-Mg合金组织和性能的影响

试验研究了深冷处理时间对5083Al-Mg合金力学性能和硬度的影响。研究表明，5083Al-Mg合金的抗拉强度在0～72 h范围，随着深冷处理时间的增加而增大；深冷处理时间过长，对于进一步改善合金的抗拉强度反而不利。综合分析试验结果揭示，深冷处理改善合金力学性能的较佳处理时间为12～24 h。合金提高强度和硬度的机理是，在深冷处理过程中，合金基体组织发生晶格畸变、位错增殖和缠绕，同时伴随Al₃Mg₂相弥散析出。     

形变诱导Inconel 625合金管材静态再结晶行为

使用室温压缩变形与再结晶退火处理研究了Inconel 625高温合金冷变形及再结晶行为,采用EBSD技术分析冷变形过程中的应变分布、晶粒尺寸变化、组织与织构演变,分析冷变形Inconel 625合金再结晶过程中再结晶分数、晶粒尺寸、组织及织构演变。研究表明,Inconel 625合金在变形量为35%~65%时具有良好的塑性,随着变形量的增加,晶粒尺寸减小,应变分布越均匀,{111}<112>织构和{110}<001>织构逐渐减弱,而{001}<110>织构和{112}<111>织构略为增强。冷变形Inconel 625合金再结晶退火处理后,随着退火温度与保温时间的升高,再结晶分数增大;随着变形量的增大,Inconel 625合金发生完全再结晶时温度减小,且发生完全再结晶时的晶粒尺寸变小,变形量为35%时,再结晶过程主要是{112}<111>织构{123}<634>变形织构转变为{110}<112>织构、{001}<100>织构与{124}<211>织构。随着变形量增加到50%及65%时,冷变形产生的{123}<634>织构在再结晶过程中转变成了{124}<211>织构。     

基于扫描间距调控Inconel 738合金的微观组织和力学性能

采用EBSD技术系统地研究了扫描间距h对选区激光熔化(SLM)成形Inconel 738合金微观组织、动态再结晶行为、织构演变和力学性能的影响。研究表明,随着h的增加,平行于沉积方向的细长柱状晶晶粒长/径比减小,晶粒的形貌由粗大的细长柱状晶向细小的等轴晶转变,晶粒的取向变得更加随机;随着h的增加,动态再结晶体积分数增加,再结晶区域位错密度和应变低于未再结晶区域;随着h的增加,其铸造织构的类型发生变化,织构主要由Rotated-Goss织构{110}110转变为Rotated-Goss织构{110}110+Cube织构{001}100,Cube织构的强度逐渐增强,而Rotated-Goss织构的强度逐渐减弱;此外,通过选择合适的扫描间距(h=70μm),沉积态Inconel 738合金可获得优异室温力学性能(σ_y=933 MPa,σ_(uts)=1209 MPa,ε_f=38%),达到良好的强度与塑性匹配。     

深冷处理对非平衡凝固Mg-6Al-1Y合金组织的影响

采用铜模喷铸与深冷处理相结合,制备出Mg-6Al-1Y细晶合金,对比研究深冷处理对合金快冷组织及其时效析出的影响。结果表明,由于凝固过冷度及形核率增大,快冷Mg-6Al-1Y合金的组织主要为细小等轴枝晶,局部存在微米级粒状晶,同时形成高固溶组织及位错结构。深冷过程中引起的应力累积效应有利于快冷合金中细小枝晶发生碎断,并随深冷时间的增加而趋于球化,其中深冷32 h后的平均晶粒尺寸降至10μm,同时位错密度急剧升高。经200℃×16 h时效处理后,快冷与深冷协同作用下Mg-6Al-1Y合金的晶界不连续析出程度大幅增加,同时晶内连续析出相形貌及数量得到有效改善,合金显微硬度(HV)高达71.3,相比原始快冷合金提高了11.9%。     

Phase precipitation behavior and tensile properties of as-cast Ni-based superalloy during heat treatment

The phase precipitation behavior and tensile properties of an as-cast Ni-based alloy, IN617B alloy, after solution heat treatment and long-term aging treatment were investigated. Ti(C,N), M₆C and M₂₃C₆ are the primary precipitates in as-cast microstructure. After solution heat treatment, most of carbides dissolve into the matrix except a few fine Ti(C,N) within grains. During long-term aging at 700 °C, the phase precipitation behaviors of the alloy are characterized as follows: (1) M₂₃C₆ carbides at grain boundaries (GBs) transform from film-like shape to cellular shape and gradually coarsen due to the decrease of the surface energy and element aggregation to GBs; (2) M₂₃C₆ carbides within grains have a bar-like morphology with a preferential growth direction [110] and have a cube-on-cube coherent orientation relationship with the matrix γ; (3) γ′ particles inhibit the coarsening of M₂₃C₆ within grains by constraining the diffusion of formation elements. Furthermore, the tensile strength of the alloy obviously increases, but the ductility significantly decreases after the aging for 5000 h. The alloy has a relatively stable microstructure which guarantees the excellent tensile properties during long-term aging.     

固溶处理对超超临界电站用镍基耐热合金组织及性能的影响

通过提高Inconel 617合金Al和Ti含量、增加B元素,获得一种超超临界电站用镍基耐热合金,研究固溶处理对合金组织及性能的影响。结果表明:1100~1190 ℃固溶2 h,随固溶温度提高,平均晶粒尺寸从68 μm长大至139 μm,硬度从203 HBW降至175 HBW;1100 ℃固溶1~4 h,晶内碳化物逐渐回溶,晶界碳化物沿晶界断续状分布且变化不明显。固溶温度提高,合金高温拉伸、室温冲击性能降低;炉冷试样高温拉伸性能略低于水冷试样,但显著高于Inconel 617合金。推荐试验合金固溶热处理工艺为1100 ℃×2 h水冷。     

Corrosion of alloys and their diffusion aluminide coatings by KCl:K2SO4 deposits at 650 °C in air

P91 ferritic‐martensitic steel, 17Cr–13Ni and alloy 800 austenitic stainless steels and Inconel 617 alloy have been aluminised to form Fe₂Al₅, (Fe,Ni)Al and Ni₂Al₃ aluminide coatings. These alloys and their corresponding coatings were subjected to corrosion in air by 50:50 mol/mol K₂SO₄/KCl deposits at 650 °C for 300 h. With the exception of the Inconel 617 alloy, significant metal losses (>180 µm) were recorded. These losses were planar for P91 alloy but involved internal corrosion for the two austenitic steels. The (Fe,Ni)Al and NiAl coatings on the austenitic steels and the Inconel 617 alloy were significantly corroded via intergranular and internal chloridation–sulphidation–oxidation. In contrast, the Fe₂Al₅ coating on the P91 alloy coating was virtually unattacked. For the alloys, the relative extents of corrosion damage can be explained in terms of the stability and volatility of metal chlorides formed. For the coatings, STEM/EDS analyses enable clear linkages to be made between the presence and number of Cr‐rich particles on coating grain boundaries and the corrosion damage observed for the coatings.     

Evolution of high temperature stability of Inconel 617 by surface modification

A comparative study on the high temperature stability of bare Inconel 617 and Inconel 617 surface-modified by TiAlN overlay- and Al diffusion-coating was performed, and a remarkable improvement in high temperature stability was achieved by surface modification. Microstructural analysis revealed that the formation of brittle and unstable Cr₂O₃ crusts which makes Inconel 617 vulnerable at high temperatures was inhibited both by a TiO₂-rich top layer with an Al-containing subsurface layer (TiAlN overlay-coated), and by an Al_xNi_1?x (x=0.4?C0.6) alloy layer (Al diffusion-coated). Both TiAlN overlay- and Al diffusion-coated Inconel 617 also showed enhanced wear resistance before and after heat treatment at 1000 °C.     

热处理温度对冷变形Inconel625合金管组织及性能的影响

通过金相分析、拉伸试验、硬度试验以及硝酸腐蚀试验,研究了热处理温度对Inconel625合金管组织、力学性能和腐蚀性能的影响。结果表明:热处理后合金组织基本为等轴晶,随着温度的升高,晶粒长大速率呈先慢后快的趋势,且晶粒长大激活能为144.14 kJ/mol;Inconel625合金管的抗拉强度、硬度随着热处理温度的升高而减小,且在960~1160 ℃温度范围内,抗拉强度、硬度与晶粒尺寸关系满足Hall-Pecth关系式。随温度的升高,Inconel625合金管的断裂方式由解理断裂向韧性断裂转变,晶间腐蚀速率呈先下降后平稳的趋势。温度在1080 ℃附近时,硬度与伸长率曲线出现交点,腐蚀速率平稳,为最佳热处理温度。     

固溶加热速率与Al−Mg−Si−Cu合金力学性能、显微组织及织构的关系

通过拉伸试验、扫描电镜、X射线衍射仪和EBSD技术研究固溶加热速率与Al?Mg?Si?Cu合金力学性能、显微组织及织构的关系.实验结果表明,固溶加热速率与力学性能、显微组织及织构的关系是非单调的.随着加热速率的增加,强度变化取决于拉伸方向;加工硬化指数n先减小,后增加;塑性应变比r值先增加,后减小,最后又增加.加热速率...     

晶粒度对Inconel 690合金微动磨损行为的影响

为预防及减缓微动损伤对核反应堆蒸汽发生器传热管的危害,深入研究了晶粒尺寸对Inconel 690合金微动磨损行为的影响。采用微动磨损试验方法对Inconel 690合金的微动磨损特性展开研究,并利用光学显微镜(OM)、维氏硬度计、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和激光共焦扫描显微镜(LSCM)等对不同固溶温度下材料的微观组织结构、硬度和磨痕特征进行观察和分析。结果表明,随着固溶温度的升高,Inconel 690合金晶粒尺寸增大,硬度降低;在完全滑移区,摩擦因数随晶粒度和硬度的变化很小,其值均约为0.48;当Inconel 690合金平均晶粒尺寸为112μm,且SS304与Inconel 690合金硬度比为260∶176.4时,Inconel 690合金磨损体积最少;不同晶粒度和硬度下Inconel 690合金的微动磨损机制主要为剥层磨损、磨粒磨损和粘着磨损。