相变储热Al-Si-Cu-Mg合金与容器壳体候选材料相容性研究

研究304不锈钢、321不锈钢、Ti6Al4V合金和Ni板等相变储热容器壳体候选材料与Al-4%Cu-12%Mg-7%Si合金的相容性,实验温度为650℃历时360 h。结果表明Ti6Al4V合金的腐蚀失重最少,不锈钢次之,Ni板在液态铝合金中发生溶解反应,失重最大。采用扫描电镜观察腐蚀后各合金组织的变化,结果表明,在Ti6Al4V合金和液态铝合金的界面发生Ti的富集,限制了互扩散层的进一步生长;不锈钢与液态铝合金界面呈现Ni的贫化和Cr的富集;Ni板在Ni-Al合金溶液界面生成Ni-Al合金化合物并融入到铝合金中,因此,Ni最不耐熔融Al合金的侵蚀。     

Ti含量对NiAl-Cr(Mo)共晶合金凝固组织的影响

添加Ti降低了NiAl-Cr(Mo)共晶合金凝固过程中NiAl/Cr(Mo)共晶生长速度,导致NiAl/Cr(Mo)胞状共晶组织的粗化,并因合金偏离共晶成分而促进先共晶NiAl相的形成.在添加Ti的NiAl-Cr(Mo)共晶合金中,Ti主要分布在基体NiAl相中.随着Ti含量的提高,过饱和的NiAl(Ti)基体发生分解,促进了Ni2AlTi相的形成,并且NiAl/Cr(Mo)胞状共晶组织发生退化.Ni-33Al-28Cr-3Mo-5Ti共晶合金的NiAl基体中析出细小的Cr(Mo)相,Cr(Mo)共晶相中析出细小的NiAl相.     

定向凝固DZ444镍基高温合金初生MC碳化物的分解行为

研究了定向凝固镍基高温合金DZ444在800,850和900℃下最长达104h长期时效过程中初生MC碳化物的热稳定性、MC分解机制及其分解对组织演化的影响.结果表明:DZ444合金初生MC碳化物的热稳定性较低.在长期时效过程中,MC分解不断加剧;同时,MC分解区域内产物不断发生变化,在MC分解初期产生了典型的SM结构(sandwich microstructure),在MC分解中期出现了h相,在MC分解末期析出一定量的h-M6C和h-M23C6.MC分解过程可以大体地描述为:MC+g→SM-M23C6+SM-M6C+SM-g'→SM-M23C6+SM-M6C+SM-g'+h→SM-M23C6+SM-M6C+SM-g'+h+h-M6C+h-M23C6,其中二次碳化物的类型主要为M23C6,且随着时效温度的升高和时效时间的延长,二次M6C含量略有增加.MC的分解能够促进晶内M23C6沉淀、s相析出和晶界粗化.     

热处理温度和应变速率对Ni-22 at%Al-1.0 at%Zr合金拉伸性能的影响

热处理温度通过影响冷轧多晶Ni-22at%Al-1.0at%Zr合金的再结晶体积分数和晶粒尺寸而影响其力学性能.该合金的室温拉伸屈服强度随热处理温度升高而降低;抗拉强度和伸长率先增加后降低,在900℃达到最大值.应变速率并不影响900℃热处理合金的屈服强度,但显著影响抗拉强度和伸长率,这表明该合金仍存在环境脆性.     

Oxidation Behavior of NiAl-30.75Cr-3Mo-0.25Ho Alloy at High Temperatures

The oxidation behavior of NiAl-30.75Cr-3Mo-0.25Ho alloy from 1300 to 1500 K in air atmosphere was investigated. The results reveal that oxidation resistance of the alloy is improved by the addition of Ho. At 1500 K, the oxidation kinetic curve obeys the parabolic law (n≈0.5), whereas the oxidation kinetic curve of the tested alloy follows the cubic relations (n≈0.3～0.4) from 1300 to 1450 K. An activation energy of about 261 kJ·mol-1 was determined for the tested alloy. It is found that a continuous and compact Al2O3 layer has formed on the surface of NiAl-30.75Cr-3Mo-0.25Ho alloy after oxidation 100 h at various tested temperatures. A rich-Ho solution formed on the boundaries of Cr(Mo) phase. Doped little amount of Ho in NiAl-31Cr-3Mo alloy promotes the transformation from θ-Al2O3 phase to α-Al2O3 phase, and decreases the size of Al2O3 and the crack forming in the oxidation scale prolongs the spalling time of the film at high temperature. The volatilizing oxides of Cr, Mo and the reactive element effects (REEs) make the mass gain lower than that of pure NiAl.     

定向凝固NiAl合金的微观组织和高温力学性能Ⅰ.微观组织和韧脆转变温度

利用SEM和TEM研究了热等静压处理(HIP)后的NiAl-28Cr-5.5Mo-0.5Hf定向凝固合金微观组织与结构.该合金主要是由NiAl相、Cr(Mo)相和少量聚集在相界处的Heusler相组成.通过对该合金高温拉伸实验发现:合金的韧脆转变温度(BDTT)与应变速率有关,应变速率提高一个数量级,韧脆转变温度提高50 K.断口形貌观察发现:BDTT以下,该合金以β相的解理和β/Cr(Mo)的相剥离形式断裂;BDTT以上,该合金主要以塑性断裂为主.     

YNi_5相及其对Ni_3Al合金性能的影响SCIEI

本文研究了Ni_3Al合金中的 YNi_5相及该相对合金组织与性能的影响.结果表明:Ni_3Al合金中加入Y以后,可产生 YNi_5相,并且随Y含量的增加YNi_5相的数量不断增加,在Y含量≤0.1wt-％时,Y主要以固溶形式存在,而在Y含量≥0.3wt-％时主要以YNi_5相的形式存在.YNi_5相的出现可明显细化合金晶粒,使平直晶界变成弯曲状.少量的Y(≤0.1wt-％)对合金的高温压缩性能和抗氧化性能有好处,而当Y含量较高≥0.3wt-％时,由于有大量的条状,无规则状YNi_5相在晶内和晶界析出,对Ni_3Al基合金的高温强度、塑性及抗氧化性产生有害的影响。