Mo-3Nb合金单晶的蠕变性能

研究了电子束悬浮区域熔炼法制备的晶向为〈111〉的Mo-3Nb（质量百分数，下同）合金单晶在高温／低应力环境中的蠕变性能及其蠕变机理。结果表明，Mo-Nb合金单晶中，溶质原子Nb的添加增大了原子间扩散阻力，使材料高温稳态蠕变率减小，大大提高了材料的高温抗蠕变性能；在1500℃，10MPa时，Mo-3Nb合金单晶的稳态蠕变率较纯Mo单晶降低了3个数量级，且其蠕变机理为扩散蠕变。     

织构对锆合金内压蠕变性能的影响

研究了两种组织形貌相似的锆合金M5TM和N36锆合金核燃料包壳管材的内压蠕变性能,利用X射线衍射仪分析了它们的织构,根据试验数据分析了试验应力水平对蠕变机理的影响,提出用合金在试验条件下的屈服应力作为规一化值建立蠕变速率-规一化应力关系曲线,该法更能够体现合金织构对内压蠕变行为的影响,尤其是蠕变幂函数规律失效的临界转变应力水平.     

弥散强化相对PtIr5合金高温蠕变性能的影响

研究了Pt-5Ir和ZGSPt-5Ir高温材料在1423～1523K温度范围内的蠕变行为。结果表明:由于氧化锆颗粒的添加,弥散强化PtIr5材料的高温蠕变性能比Pt-5Ir的性能优异。弥散强化PtIr5的蠕变机制为晶格自扩散引起的高温攀移控制,断裂方式为沿晶脆性断裂;Pt-5Ir的蠕变机制为牛顿粘滞滑移控制,断裂方式为穿晶韧性断裂。     

一种高铌TiAl合金的蠕变性能

系统研究了Ti46Al8.5Nb0.1C0.2B合金简称0．1C0.2B合金在760℃～815℃，140MPa-400MPa的蠕变条件下的蠕变性能和蠕变机制。研究表明，在同等蠕变条件下同其它钛铝合金相比，0．1C0.2B合金最小蠕变速率降低2倍－10倍，蠕变应力提高50MPa-150MPa，如此优越蠕变抗力主要来自于高铌合金化对钛铝合金的固溶强化及间隙原子的沉淀强化。     

一种单晶高温合金的高温蠕变性能

在真空定向凝固炉中采用螺旋选晶法制备了一种镍基单晶高温合金,研究了合金在不同温度和应力下的高温蠕变性能,用扫描电镜和透射电镜研究了合金蠕变断裂组织。结果表明,在1 070~1 120℃温度范围内,120~140 MPa应力条件下,合金具有良好的蠕变性能和较高的承温能力。随着加载应力或者温度提高,合金的应变速率增大,蠕变寿命降低。合金在高温蠕变过程中形成了筏排组织,随着加载应力或者温度提高,筏排的厚度增加。不同条件的蠕变过程中都析出了少量的针状σ相,它主要含有Re、W、Mo等元素。高温下合金蠕变变形机制为位错绕过机制,在γ/γ′相界面形成了高密度的位错网。     

固溶温度对镍基单晶合金蠕变性能的影响

根据差热曲线分析制定出合金的热处理工艺,结合蠕变性能测试及组织形貌观察,研究了固溶温度对一种高W镍基单晶合金蠕变性能的影响。结果表明：铸态合金中存在明显的枝晶成分偏析,其中元素Al、Ta、W富集于枝晶干,元素Mo、Cr、Co等富集于枝晶间。采用不同温度固溶处理,合金具有不同的蠕变寿命。当固溶温度提高到1 325℃时,可使合金成分的均匀化程度提高,难溶元素得到充分扩散,可降低合金中枝晶干/间的成分偏析,并显著提高合金的蠕变抗力。与1 310℃固溶处理相比,合金经1 325℃高温固溶处理后,在1 072℃、137 MPa条件下的蠕变寿命由35 h提高到48 h。     

Mo-Nb合金单晶的显微组织

通过金相(OM)、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)和透射电镜(TEM)等方法,研究了Mo-Nb合金单晶棒材的显微组织。结果表明,电子束悬浮区域熔炼法生长的Mo-Nb合金单晶内部存在丰富的亚晶组织,且随着单晶生长速度增大,单晶内部亚晶尺寸减小。同时,晶体内部出现生长纹线。而Nb元素的偏析度随着单晶生长速度的增大而增大。随着合金元素Nb含量增加,单晶内部亚晶尺寸减小。经过高温真空退火后,单晶内部亚晶尺寸发生改变。     

AgInCd合金压缩蠕变性能研究

用RDL-50型拉伸蠕变试验机进行改装后的实验装置研究了铸态AgInCd合金在温度300~400℃及应力范围12~24 MPa内的压缩蠕变行为,分析了稳态速率与温度和应力的关系,计算了应力指数(n)和蠕变激活能(Q_a),并结合蠕变后样品在透射电子显微镜下的微观形貌及位错组态,探讨了合金的压缩蠕变机制。结果表明:随温度和应力水平的升高,合金的稳态蠕变速率增加。相比较指数关系,蠕变速率与应力之间更符合幂函数关系。300、350和400℃条件下,合金的蠕变应力指数n分别为3.31、4.09和5.77;12、18和24 MPa条件下,合金的蠕变激活能Q_a分别为68.1、103.7和131.6 kJ/mol。微观形貌以层错为主,孪生为300℃的主要蠕变机制,位错攀移生成位错墙为400℃的主要蠕变机制。     

Ti-600合金蠕变性能及硅对其蠕变性能的影响

研究了Ti-600合金在3种温度(550、600、650℃)、5种应力(150、200、250、300、350 MPa)下的蠕变性能,并分析了硅化物对合金蠕变性能的影响。研究结果表明,Ti-600合金具有较小的稳态蠕变速率及较大的蠕变激活能,反映出该合金具有较好的蠕变抗力。当温度升高、应力增大时,Ti-600合金的稳态蠕变速率增大。600℃下,当蠕变应力高达350 MPa时,Ti-600合金的稳态蠕变速率低至3.72×10-7s-1。Ti-600合金的蠕变激活能最高可达574.6kJ？mol-1,最低为332.7 kJ？mol-1。在蠕变过程中,Ti-600合金内析出了S2型(TiZr)6Si3硅化物,能够钉扎位错、阻碍位错滑移,提高合金的蠕变抗力。     

小偏离度对[001]取向单晶高温合金蠕变性能的影响

用选晶法制备了[001]取向的Ni-Co-Cr-Mo-W-Al-Ti-Ta镍基单晶高温合金板坯,从板坯上切取偏离[001]取向一定角度的持久试样,偏离度在20°以内。在750℃/750 MPa的低温高应力条件下,偏离不同角度的试样均获得了较长的蠕变寿命和较低的应变量,进入稳态阶段之前不同偏离度试样之间的初始蠕变量具有一定的差别,但稳态阶段各试样的应变速率基本相同,所以偏离度对整个试样的蠕变寿命影响不大。各取向共同的变形特征是γ′相中形成大量层错,基体通道中有大量的位错堆积,但具体的位错及层错组态有所不同。在偏离[001]取向20°以内,偏离度对微观组织演化、变形机制的影响不明显。     

Mo含量对(VFe)48Ti26Cr26-xMox(0≤x≤5)合金吸放氢性能的影响

系统研究了(VFe)48Ti26Cr26-xMox(0≤x≤5)合金吸放氢性能及微观组织结构.XRD及PCT测试结果表明,随着Mo含量增加,合金的晶格常数增大,放氢平台压升高,吸放氢量在Mo含量0≤x≤2范围内不出现显著变化,且有效放氢量(质量分数)均能保持在2％以上.当Mo含量为1 at％时,合金吸放氢量均达到最大值,吸氢量为3.59％,放氢量为2.08％,室温下的放氢平台压为0.337 MPa.SEM与EDS分析表明,不同Mo含量的合金均由bcc主相、Laves相及稀土氧化物相组成,且Mo主要存在于合金的bcc主相中,而在Laves相中分布相对较少.     

工艺参数对钼-铌合金单晶制备的影响

主要讨论了熔炼室真空度,钼-铌合金原料棒化学成分和尺寸规格,熔炼速度,搅拌速度等对单晶制备的影响。试验结果表明,熔炼室残余压力值低于3.0×10-2Pa时,区熔过程能稳定制备出钼-铌合金单晶。高温真空烧结钼-铌合金烧结条由于C、O等杂质含量过高,区域熔炼时放气严重,极大地破坏了熔炼室高真空而未能直接生长制备出单晶,但经两次电子束熔炼获得的Ф12mm￣Ф17mm原料棒C含量降为63×10-6,O含量仅为14×10-6,区熔时熔炼室真空度较高,能稳定地生长制备出Ф31mm×735mm的大尺寸钼-铌合金单晶,而直径超过Ф18mm或小于Ф11mm原料棒则未能获得钼-铌合金单晶。此外,熔炼速度和搅拌速度也是非常关键的工艺参数。本试验得出,原料棒在熔炼速度为0.4￣4.0mm/min,搅拌速度为1.0～20r/min的条件下能稳定制备出高质量钼-铌合金单晶。     

镍基单晶合金高温蠕变变形与损伤行为

通过蠕变性能测试和组织观察,研究了镍基单晶合金在高温蠕变期间的变形和损伤行为.结果 表明,该合金在1040℃/137 MPa条件下的蠕变寿命为556 h,表现出优异的蠕变抗力.合金在稳态期间的蠕变特性是位错在γ基体中滑移和攀移越过筏状γ'相.在蠕变后期,合金的变形特征是位错剪切进入筏状γ'相,剪切γ'相的位错可以交滑移...     

难熔金属及其合金单晶的发展

主要介绍了难熔金属W，Mo，Ta，Nb及其合金单晶的制备技术，单晶的发展现状，并对单晶制备技术和单晶材料的发展方向提出了一些合理化建议。     

单晶合金中孔洞对蠕变行为的影响

通过对有/无缺陷单晶镍基合金蠕变性能测试、组织形貌观察及采用有限元对近孔洞区域的应力场分析,研究了组织缺陷对单晶合金蠕变行为及组织演化的影响。结果表明:组织缺陷可明显降低单晶镍基合金的塑性和蠕变寿命。在高温蠕变期间,近孔洞区域的应力等值线具有碟形分布特征,并沿与施加应力轴成45°角方向有较大值,该应力分布特征可使合金中γ′相转变成与施加应力轴成45°角的筏状结构,并使圆形孔洞沿应力轴方向伸长成椭圆状。蠕变期间,在合金圆形孔洞缺陷的上、下区域具有较小的应力值,而在圆形孔洞的两侧极点处具有最大应力值,随蠕变时间延长,应力值增大,促使裂纹在该处萌生,并沿垂直于应力轴方向扩展是降低合金蠕变寿命的主要原因。     

Mo-Nb合金单晶晶向测定和表征

采用一种金相和RO-XRD相结合的方法,快速、准确地测定Mo-Nb合金单晶的晶向,并对晶向品质做出精确的表征。所测Mo合金单晶,其(111)晶面衍射角的测试值与计算值基本一致,其晶向偏离角分别为0.73o和0.91o,与电子背散射衍射法测试的结果一致,晶向分散度仅为1o左右。     

Influence of Pre-Compressive Creep on Internal Friction Stress and Creep Parameters of Nickel-Base Single Crystal Superalloys

By means of pre-compressive creep treatment, the cubic γ′ phase in a nickel base single crystal superalloy is transformed into the P-type rafted structure. And the influence of the pre-compressive creep on the internal friction stress and creep lifetimes of the superalloy are investigated by means of the measurement of the creep curves and microstructure observation. Results show that, compared to the P-type structure alloy, the full heat treated state alloy displays a bigger internal friction stress value ...     

一种镍基单晶合金的中温蠕变断裂机制

通过对一种镍基单晶合金进行中温不同应力条件下的蠕变性能测试及组织结构与断口形貌观察,研究了合金在蠕变期间的损伤及断裂机制。结果表明:合金在蠕变后期的变形机制是主、次滑移系的交替开动,主/次滑移系的多次交替开动,可在两滑移系交错区域的γ′/γ两相界面萌生裂纹;随蠕变进行,沿与应力轴垂直的γ′/γ两相界面发生裂纹的扩展,形成与<110>方向平行的正方形解理面,其中,裂纹在(001)面沿<110>方向扩展,与{111}二次解理面相截时,可终止裂纹扩展。这是使(001)解理面具有四方形特征的原因。由于蠕变期间在不同横断面发生多个微裂纹扩展,并在裂纹尖端沿较大剪切应力方向形成撕裂棱或发生二次解理,使多个裂纹连通,直至发生蠕变断裂。这是使合金蠕变断口呈现凹凸不平多层次解理特征的主要原因。