钛合金固态相变的归纳与讨论(Ⅱ)——共析和有序化转变

总结了钛合金中可以发生共析和有序化反应的合金元素,讨论了其共析性质及分类机制,指出在钛合金中,合金元素与Ti元素的结合次数Bo可能是决定合金共析性质的关键因素.最后,对钛合金中重要的共析元素及它们与Ti元素形成的中间相分别进行论述,分析了这些中间相性质及析出特点.本文是对钛合金固态相变论述的完善,也对合金设计过程中合金元素的选取具有指导意义.     

微合金元素Cr高碳钢组织性能研究

研究了微合金元素Ｃｒ对高碳钢组织性能的影响以及Ｃｒ元素合理入量,结果表明,微合金元素Ｃｒ的加入优化了材料的组织构成,减少了组织中先共析铁素体含量,增加了素氏体含量,使线材抗拉强度增加８０～１００ＭＰａ,综合性能得到提高,Ｃｒ元素合理加入量应控制在０．１８％～０．２４％范围内。     

微合金元素Cr对高碳钢线材组织性能的影响

研究了微合金元素Cr对高碳钢线材组织性能的影响以及Cr元素的合理加入量，结果表明，微合金元素Cr的加入优化了材料组织构成，减少了组织中先共析铁素体含量，增加了索氏体含量，使线材抗拉强度增加75—100MPa，综合性能得到提高，Cr元素合理加入量应控制在0．18％-0．24％范围内。     

TiMn2储氢合金中部分Mn被取代后储氢性能的改善

为降低TiMn2 储氢合金的滞后效应 ,分别采用Fe元素和Fe ,V两种元素取代合金中的部分Mn元素。PCT (pressure composition tempera ture)测试结果表明 ,Fe元素取代合金中的部分Mn元素可以降低合金的滞后效应 ,而Fe ,V两种元素同时取代合金中的部分Mn元素时不仅降低了合金的滞后效应 ,而且大大提高了合金的储氢容量。根据不同温度下的PCT测试结果可以推出各体系的焓变和熵变。TiFe0 1 Mn1 9和TiFe0 1 V0 2 Mn1 7的焓变分别为 3 6 9和 2 9 19kJ·mol- 1 。     

高铬白口铸铁低速重载条件下的干滑动摩擦磨损特性

研究了不同类型碳化物和不同基体组织的高铬白口铸铁在低速（滑动速度为0.4187～1.0467m/s），重载（接触应力为1～21MPa）条件下与淬火40Cr钢（硬度HRC51～53）配副的干滑动摩擦磨损特性，结果表明，在（Fe,Cr)7C3、（Fe,Cr）3C和（Fe,Cr）33C63种碳化物中，（Fe,Cr）7C3有利于提高高铬白口铸铁的耐磨性，（Fe,Cr）3C有利于降低摩擦系数，共析组织，奥氏体和马氏体3种基体相比，共析组织基体使合金具有较高的摩擦系数，而奥氏体基体合金的耐磨性最好，存在一个临界摩擦应力，当摩擦应力大于此值时，磨损率急剧上升。     

碳、钨、钼和铁对GH128合金显微组织和性能的影响

本文采用金相、化学相分析、x光衍射和性能测试等方法,研究了C、W、Mo和Fe等元素含量的变化对GH128合金的组织和性能的影响,结果表明,W和Mo显著地提高Ni-20Cr固溶体的强度。但它们都有合适的含量范围,低于此值强化效果小,超过时则析出μ相,两者均降低合金的力学性能。C和Fe也都显著地影响合金的组织和性能,当C和Fe高于一定量时,在时效过程中析出μ相。片状μ相降低时效后的室温拉伸塑性和持久寿命。C高通过细化晶粒影响合金的性能。Fe对冷热疲劳和抗氧化基本无影响。通过本试验确定这些元素在GH128合金中的上下限是:W=7.5～9.0％、Mo=7.5～9.0％、Fe≤=2.0％、C≤0.05％。     

铝铁镍青铜及热处理

铝青铜是一类强度高、减磨性与耐蚀性兼优的铜合金。然而单纯铜铝二元合金在机械制造中不常使用,因为含铝量低时强度很低,含铝量高时当从高温冷却下来的速度不够时,在565℃会发生B→α γ_2的共析转变使合金变脆,这叫自然退火。为了避免自然退火,往往加入铁、镍等元素以遏制共析转变。有铁与镍形成的四元合金——铝铁镍青铜具有最优良     

高强、低弹性模量钛合金

一种生物兼容钛合金有不超过100GPa的弹性模量,用含有24wt％的Mo、Ta、Nb或Zr中的一种或多种作为同构β稳定剂;用≤3wt％Fe、Mn、Cr、Co或Ni中的一种或多种作为共析β稳定剂;选择≤3wt％Al或La作为α稳定剂;余为Ti(以下元素最高含量为:≤40.05％C、0.3％O、0.02％N、0.02％H),Mo含量不小于10％,Mo和Zr同时存在时,Mo为10～13％、Zr为5～7％。同构稳定剂和共析稳定剂总量不小于10.2％。     

低碳钢表面FeO层空气条件下等温转变行为的研究

采用热模拟试验机研究了不同温度和等温时间条件下低碳钢表面形成的FeO层的等温转变行为。试验结果发现,在600℃时,FeO只发生先共析反应而无共析反应发生。在650℃时,无任何析出反应发生。FeO层的等温转变遵循着"C"曲线规律,450~550℃为FeO分解反应的"鼻尖"温度范围。FeO的等温转变分为两个阶段,即析出先共析Fe3O4的第一阶段和后续发生的共析反应(FeO→Fe+Fe3O4)阶段。在350℃时形成的共析反应产物的片间距最小。通过热力学分析和FeO层中氧的贫化与富集分别解释了FeO的先共析和共析反应行为。     

Fe元素含量对钛合金性能的影响

Fe元素作为最强β相稳定元素之一,具有慢共析性质和低廉的价格,是一种十分受欢迎的钛合金添加元素。随着钛合金中Fe元素含量的增加,钛合金性能将发生一系列变化。从显微组织结构、力学性能、腐蚀性能和加工性能4个方面概述了添加不同含量Fe元素对不同类型钛合金(包括α、近α、α+β及β型钛合金)性能的影响,并展望了Fe元素作为钛合金添加元素的发展趋势。     

铝、铜、铬合金元素对Fe 21Mn 04C TWIP/TRIP钢层错能和力学性能的影响

  参考文献建立了Fe Mn C合金层错能的热力学模型,用模型计算了铝、铜、铬元素对Fe 21Mn 04C合金层错能的影响规律;在Fe 21Mn 04C合金中添加合金元素,研究其对层错能的影响。研究结果表明：铝和铜增加合金的层错能,而铬则降低合金的层错能;当层错能低于107mJ/m2时,Fe 21Mn 04C合金相组成为γ+ε,当层错能为10~1902mJ/m2时,合金的相组成为γ+ε+a,当层错能高于1902mJ/m2时,合金的相组成为单相的γ;层错能的变化和添加了合金元素铝、铜、铬的Fe 21Mn 04C合金性能变化没有相一致的关系,说明影响Fe 21Mn 04C合金力学性能的因素很多,需要进一步的研究。     

β钛合金及其在钛工业中的作用

在钛合金中β合金的比强度最高、淬透性最大,理应在航空工业中广泛使用.然而除Ti—13V—11Cr一3Al合金成功地应用于SR一71外,β合金的使用量很小.为此Bania PJ.讨论了四个问题.1 什么是β合金?含有足够的β稳定元素,淬火能保留100%β相的钛合金为β合金,可分为亚稳β合金和稳定β合金.β稳定元素可分同晶型和共析型两类,前者熔点高、比重大,需以铝的中间合金加入,且价格高;后者可直接加人.价格低.β元素含量高低可用钼当量表示.但不能用它判定合金是否为β稳定合金.另外,共析型元素如铁存在强烈偏析.易形成“β斑”,而同晶型元素如钼几乎无偏析     

W-Mo-Ni-Fe重合金金属间化合物相析出机制研究

为了分析Mo元素含量对液相烧结W—Ni—Fe重合金显微组织的影响和探讨Mo元素含量与基地相、析出相等各相组成的关系，以及了解合金于炉冷后在固相与基地相接口析出的金属间化合物相之形成机制，本研究使用具有相同基地相组成但不同Mo元素含量(Mo的原子数分数为15％～59％)的试片，以SEM、EMPA观察显微组织的变化，并使用XRD对金属间化合物析出相进行结构分析与鉴定，最后再以DTA热分析仪器量测合金的相变化温度，以厘清金属间化合物相的析出机制。试验结果显示，当合金中含有高比例的Mo元素时，烧结后在基地相中固溶的Mo元素与W Mo元素总和将随之升高，除了造成基地相的凝固温度下降以外，也形成大量的(W，Mo)0.5-(Ni，Fe)0.5 x(z=0～0．04)金属间化合物析出相，而此金属间化合物相中，Mo元素所占的比例会随着添加的Mo元素比例增加而呈线性上升。热分析结果显示，金属间化合物相的析出温度大约是在1349～1355℃之间，而基地相的凝固温度则从1415℃降低到1336℃。根据这些现象可以了解，金属间化合物相的形成机制与合金成分中的MMo／(Mw MMo)比值有关，当比值高于0．66时，金属间化合物相的析出机制为偏晶反应(monotectic reaction)；当比值在0．5～0．66之间时，析出机制是属于共晶反应(eutectic reaction)；当比值在0．34～0．5之间时，析出机制可能是共析反应(eutectoid reaction)或者是包析反应(peritectoid reaction)；比值低于0．2时，则不会析出金属间化合物相。     

添加Co,La元素对90W-Ni-Fe合金性能和组织的影响

采用扫描电镜（SEM）、X射线能谱仪（EDS）等，研究在氢气保护、真空烧结条件下添加不同含量的Co、La合金元素对90W-Ni—Fe合金显微组织及性能的影响。结果表明：加入适量的Co、La元素，可以改善粘结相与钨颗粒间的润湿性，La以固溶强化的方式强化钨颗粒及粘结相，从而提高了合金性能。当Co、La元素含量为1．1％（质量分数）时，合金中出现了La的富集与氧的偏析，导致合金性能降低；当添加0．7％的Co、La时，试样强度及伸长率出现极大值，分别为930MPa和24．0％；添加0．5％的Co、La时，试样相对密度出现99．30％的极大值。     

强磁场下保温时间对Fe 0.76%C钢先共析 铁素体组织形貌的影响

 借助于光学显微镜研究了磁场（12 T）对Fe 0.76%C合金在807 ℃奥氏体化保温不同时间(10 min、30 min、60 min)后以2 ℃/min的冷速冷却后,先共析铁素体显微组织的形貌变化。结果表明：在相同奥氏体化保温时间下,经强磁场热处理样品的先共析铁素体的面积分数和晶粒数量明显高于无磁场热处理样品。这可归结为强磁场降低了先共析铁素体形核所需的驱动力。随着奥氏体化保温时间的延长先共析铁素体晶粒沿着强磁场方向伸长的趋势明显变弱。这主要是由于奥氏体晶粒随着奥氏体化保温时间的延长逐渐增大,导致铁素体晶核之间的距离增大,从而造成奥氏体中的Fe原子向先共析铁素体晶粒扩散的距离增大所致。     

Fe-Mn-Al耐热钢的组织与性能

在过去几年中,人们对不含贵重元素的抗氧化钢日益发生兴趣。Fe—Al合金抗腐蚀性能高,特别引起注意。几种Fe—Al为基的三元合金中,最有希望的是Fe—Al—Mn和Fe—Al—C系统。本文报导了由这些系统引导出来的Fe—Al—C—Mn和Fe—Al—C—Mn—Si合金的研究情况。四元合金是将铝加入真空熔化的Fe—C合金中,然后通入氦气,再加锰制成。下列成份已研究过:7—13％Al,20—40％Mn,0.10—1％C。铜液浇铸成63.5毫米直径的圆锭,然后热轧成15.875毫米的圆棒。进行不同温度(最高达815℃)的拉力试     

纳米晶Fe3Al材料的抗腐蚀性能和高温抗氧化性能

通过铝热反应熔化法制备纯纳米晶Fe3Al材料以及添加质量分数分别为10％Ni,10％Cr,10％ Mn,15％ Mo,5％ Cu和10％Cu合金元素的6种块体纳米晶Fe3Al材料;对含10％ Ni的纳米晶Fe3Al材料分别进行600 ℃、1000℃,8h的等温处理.采用质量损耗法测定不同纳米晶Fe3Al材料在质量分数为5％ H2SO4溶液中的均匀腐蚀速率;并研究各纳米晶Fe3Al材料在1200℃空气中的高温氧化性能.结果表明:添加15％Mo和添加10％Cu的纳米晶Fe3Al材料较纯纳米晶Fe3Al材料抗腐蚀性能提高明显;含10％ Ni的纳米晶Fe3Al材料经过600℃ 等温处理后的腐蚀速率略高于未等温处理的材料,而经1000℃等温处理后腐蚀速率明显下降;随着合金元素Ni、Mn、Cr、Cu的加入,纳米晶Fe3Al材料的氧化速度增大,抗氧化性能降低.     

Fe元素对TA15钛合金显微组织和力学性能的影响

研究了添加少量的Fe元素(0.2%,质量分数)对TA15钛合金力学性能的影响。对比分析了未添加Fe元素的TA15合金和添加了0.20%的Fe元素的TA15合金(TA15-Fe)的拉伸性能、冲击韧性、断裂韧性、高温持久性能,并利用能谱仪测试了合金中主要元素的分布情况。研究结果表明:添加少量Fe元素对TA15钛合金的显微组织没有明显影响;两种合金的冲击韧性和室温、高温断裂韧性也基本无差异;而TA15-Fe钛合金的室温、高温抗拉强度较TA15钛合金提高约15 MPa,但在500℃下的持久寿命显著降低。这是由于Fe元素在β相内富集,起到固溶强化作用,从而提高了合金的抗拉强度;到了500℃Fe元素扩散迅速,从而加速了基体内原子和空位的运动,导致持久过程中位错攀移阻力下降,因此持久寿命降低。     

热轧汽车大梁钢氧化铁皮结构的控制

介绍了汽车大梁钢（510L）在热连轧过程中表面氧化铁皮的结构、组成和演变规律。通过热力学分析和FeO层中氧的贫化与富集分析了FeO的先共析和共析反应行为,指出FeO等温转变分为两个阶段,即第一阶段为析出先共析Fe304,后续阶段发生共析反应（FeO→Fe＋Fe304）。通过控制卷取温度,可以控制FeO的共析反应,从而达...     

耐磨中间合金

耐磨中间合金组成为:45～60％Ni或Co(钴含量至少5％),0.1～0.2％Hf或0.05～2％Re,从Si、P、Cu、Zn、Ga、Ge、Cd、In、Sn、Sb、Pb和Bi中选择的至少一种元素含量0～2％,从Zr、Fe、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W和Mn中选择的至少一种元素含量0～5％,0～2％C,其它为钛及杂质。加入铪改善了合金的机械性能,铼提高了合金的韧性。第一组元素将进一步改善合金的机械性能而不