Zr-Nb-Fe系锆合金管材的微观组织及第二相表征

通过光学显微镜、扫描电镜及透射电镜技术对Zr-Nb-Fe系锆合金管材微观组织及第二相结构进行表征和定量分析。结果表明:Zr-Nb-Fe系锆合金管材再结晶充分,晶粒呈近似等轴状,晶粒内部缺陷少,平均尺寸为4.75μm。大部分第二相呈球状,少量呈短棒状或不规则形状,平均尺寸为96.45 nm,尺寸分布主要集中在40~160 nm之间。Zr-Nb-Fe系锆合金管材中存在两种类型的第二相,一种是密排六方结构(HCP)的Zr(Nb,Fe,Cr)_2相,另一种为体心立方结构(BCC)的β-Nb相。     

低价锆氧化物Zr3O的结构、热力学和弹性性质第一性原理研究(英文)

采用第一性原理系统地研究3种Zr₃O晶形(空间群分别为R■c (斜方六面体)、R32 (斜方六面体)和P6322(六面体))的晶格动力学及其与温度相关的热力学和力学性质。计算得到的3种Zr₃O晶形的晶体结构参数与实验结果一致。此外,证明3种Zr₃O结构在动力学和热力学上均具有稳定性。获得了3种Zr₃O晶形在0～1500 K温度范围内的熵、焓、吉布斯自由能、比热容、热膨胀系数和弹性模量等性质。发现3种Zr₃O晶形在0K时的相对稳定性顺序为Zr₃O (R■c)> Zr₃O (R32)> Zr₃O (P6₃22);然而,在50 K时Zr₃O(R■c)转变成Zr₃O (R32),在540K时转变为Zr₃O(P6₃22)。相较于其他2种Zr₃O相,Zr₃O(R...     

Zr-Ti合金相稳定性与弹性性质的第一性原理研究

利用特殊准随机结构(specialquasi-randomstructure,SQS)超晶胞模型及第一性原理计算研究了Zr_(1-x)Tix合金中Ti含量及相结构(hcp与bcc结构,α相与β相)对合金相稳定性及弹性性质的影响。研究表明:从弹性性质上看,Ti含量增加会使Zr-Ti合金的结构更加稳定,Zr-Ti合金α相的结构稳定性普遍高于β相;Zr-Ti合金普遍具有延展性,Zr-Ti合金的α相具有更高的硬度并且其硬度和韧性都与Ti元素浓度成正比,Zr-Ti合金的β相具有更高的韧性;从电子结构上看,Ti不会显著改变hcp结构和bcc结构Zr-Ti合金系统的态密度(DOS),Zr-Ti合金系统的DOS分布中的费米能级与纯Zr系统的相似,Ti含量对Zr-Ti合金的相稳定性影响不大。     

合金元素Cu对Zr-Sn-Nb合金淬火及时效过程微观组织的影响

通过光学显微镜、扫描电镜和透射电镜对Zr-Sn-Nb系两种合金淬火时效样品进行观察分析,研究了合金元素Cu对锆合金淬火后微观组织的影响及在时效过程中对第二相析出规律影响。结果表明:淬火态样品中没有第二相析出,且Cu元素的添加可以细化晶粒及淬火板条组织,提高合金硬度;经过时效处理后,第二相首先在晶界位置析出;随着保温时间的延长,合金元素扩散充分。透射电镜结果显示,Cu元素促进第二相形核析出以及细化第二相尺寸。     

冷拉304奥氏体不锈钢丝力学性能研究

利用拉伸试验、硬度测试、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对冷拉304奥氏体钢丝的力学性能和显微组织进行分析。结果表明,钢丝的抗拉强度随着总压缩率的增加而增大,断面收缩率随着总压缩率的增加而减小;当总压缩率达到65%时,钢丝中的晶粒由初始的等轴状转变为平行于拉拔方向的纤维状;由钢丝X射线衍射花样计算的马氏体体积分数随着总压缩率的增加而增大,且形变诱导产生的马氏体相是钢丝强化的主导因素;退火处理能显著减少钢丝中的马氏体,降低钢丝的抗拉强度。     

2195铝锂合金的热变形行为

在Gleeble-1500热模拟机上实施热压缩试验,研究2195铝锂合金在变形温度360～500℃,应变速率0.1～10 s-1时的热变形行为,并通过OM和EBSD研究了热变形中微观组织的演变.基于动态材料模型理论及Zener-Holloman参数,构建了2195铝锂合金的应变量为50％时的加工图及本构方程.结果表明,...     

锆合金中氢化物的结构和弹性性能: 结合第一性原理计算和实验

采用第一性原理计算和实验方法研究了α-Zr及其氢化物的结构和弹性性能。考虑到所有可能的H-原子构型,构建了不同相的氢化物模型。结果表明,γ、δ和ε氢化物的稳定结构分别为P4₂/mmc、P4₂/nnm和I4/mmm。计算结果表明,ε氢化物的生成焓最低,并提出了γ→δ→ε的相变顺序。与α-Zr相比,氢化物的c轴晶格常数变小,γ、δ和ε单位胞的膨胀体积分别为12.1%、14.8%和17.9%。3种氢化物的计算弹性模量(E)均低于α-Zr,但弹性各向异性均高于α-Zr。通过纳米压痕实验分析了α-Zr基体和δ氢化物的弹性性能,结果表明,α-Zr基体和δ氢化物的E分别为116.88和111.01 GPa。因此,在氢化物/基体界面的氢化物侧容易发生应力集中,氢化物容易成为裂纹源,导致锆合金发生脆性断裂。     

中间道次退火对Ti-3Al-2.5V管材组织和性能的影响

冷轧态及退火态样品的微观组织采用EBSD和TEM进行表征,进而探究Ti-3Al-2.5V管材在热处理过程中的再结晶过程,通过极图和反极图分析了不同热处理过程中织构的变化。试验结果表明,在低于580℃热处理时,此阶段冷轧管材主要发生回复,微观组织以变形组织为主,管材完全再结晶过程在750℃热处理时才会出现。分析表明,管材冷轧形成了沿周向（TD）方向倾斜的基面双峰织构,随热处理温度升高,基面双峰织构类型并未改变,而再结晶织构■逐渐取代■形变织构。合金管材在620～650℃温度范围内退火时,力学性能发生明显变化,这主要归因于在此温度敏感区间内,随着温度升高再结晶程度急剧增大。     

添加钼对锆合金性能的影响研究

添加合金元素来提高锆合金的力学性能和耐腐蚀性能,近年来受到研究学者的广泛关注。概述了加钼锆合金的国内外研究现状和发展趋势,着重介绍了添加钼元素对锆合金力学性能、耐腐蚀性能、微观组织、形变织构、第二相等方面的影响。在锆-铌合金中添加适量的钼,再通过适当的热机械处理,可以得到高强度、耐腐蚀、晶粒细小的锆合金。     

表面质量对不锈钢弹簧耐锈蚀性能的影响

以304H不锈钢弹簧为例,采用扫描电镜和能谱仪,对比分析了锈蚀区和正常区的微观形貌和化学成分。结果表明,拉拔钢丝的表面损伤或储运过程的表面划伤、弹簧加工过程中的机械划伤是导致弹簧表面局部形成棕红色腐蚀锈斑的主要原因。划伤区域的长度和深度对锈蚀区域的大小和深度影响较大,锈蚀区C、O、S含量显著升高,Cr、Fe含量显著降低,Ni、Si、Mn元素缺失。锈蚀产物结构呈块状或疏松状,为电化学反应形成的多元非金属富C(S、O)化合物。