锻造高铌TiAl合金高温蠕变与损伤行为EI北大核心CSCD

通过组织形貌观察和蠕变性能测定,研究了锻造态高铌TiAl合金的蠕变与损伤行为。结果表明:铸态高铌TiAl合金经等温锻造,层片晶团的平均尺寸由507μm减小到56.7μm。锻造态高铌TiAl合金在蠕变期间的变形主要发生在γ片层和等轴γ晶中,位错运动至相界/晶界受阻并堆积,可形成位错缠结或位错列,提高位错运动的阻力;其中,等轴γ晶粒中的位错缠结可发生束集促进动态再结晶,形成细小亚晶结构。柏氏矢量为[101]和[011]的位错分别在不同{111}面滑移形成位错网,γ相中的蠕变位错运动至位错网,与其相互作用,可改变原来的运动方向,促进其攀移。蠕变后期,孔洞首先在等轴γ晶区域产生,并在该区域聚集、长大和扩展,直至发生合金的蠕变断裂。这是高温蠕变期间的损伤与断裂机制。     

热处理对DZ125定向凝固合金组织结构与蠕变行为的影响

通过不同条件蠕变性能测试及组织形貌观察,研究了热处理对DZ125合金的组织结构演变和蠕变行为的影响规律。结果表明,铸态合金的枝晶间区域存在较多放射状的共晶组织,在枝晶间和枝晶干处部分γ′相呈蝶形形态且γ′相尺寸具有较大差异。铸态合金的共晶组织及γ′相在固溶过程中被溶解,并在随后的冷却过程中类菱形的细小γ′相自γ基体中析出;一次时效期间,类菱形的细小γ′相发生钝化并长大直至转变成立方体形态;二次时效期间,γ′相的尺寸基本不变,但立方度增加,合金的组织结构为γ′相以共格方式自γ基体中析出。在热处理过程中基本消除了合金中的共晶组织,并提高了γ′相的立方度,但并未消除合金中的组织不均匀性,枝晶干区域的立方γ′相尺寸细小,而枝晶间区域的立方γ′相尺寸粗大,并且合金在980 ℃具有良好的抗蠕变性能。     

大旱之后的反思及其对策

1992年,青岛市遇到了历史罕见的特大干旱,旱情之严重、范围之广泛、持续时间之长,可谓是“文字无记载”的。1～6月份全市平均降雨94.4毫米,仅为历年同期平均降雨量的44％。全市受旱面积690万亩,占总耕地面积的92.3％,其中严重干旱478万亩,占63.9％。缺水村847个52万人,100多万亩农作物枯死,210万亩无法播种。到8月底,全市地表蓄水不到1亿立方米,有6座中型水库干涸,所有河道全部干涸,16290眼机井、大口井干涸,地下水位平均下降2.16米,海水倒灌面积较前又有所扩大。     

自动控制系统在换热器设计中的运用

随着自动控制理论的高速发展,自动装置在各领域的运用也日益广泛。生产过程自动化的程度已经成为衡量工业企业现代化水平的一个重要标志。笔者对控制系统在换热器种的应用做了一些探讨,运用示意图和方块图的形式表达了自动控制系统在换热器中的使用,希望可以为换热器在自动控制方面的研究提供借鉴。     

铈对铜硅合金高温氧化性能的影响

通过光学显微镜、X射线衍射、扫描电镜和热重分析等研究了添加铈对Cu-3Si-0Ce合金在800℃、0.1 MPa纯氧气中高温氧化行为的影响。结果表明,添加0.5%和1.0%(质量分数)的铈明显提高了合金的氧化抗力。随着铈含量的增加,Cu-3Si-0Ce合金及其氧化膜的晶粒尺寸明显降低,这促进了合金元素和氧的"短路扩散",有利于Si O_2和Ce O_2在氧化膜内层的富集,降低了合金的氧化速率。较薄的氧化膜、合金元素快速的扩散速率和铈对氧化膜孔洞的补偿、晶粒细化对氧化膜力学性能的改善以及钉扎效应是含铈合金氧化膜具有较好粘附性的主要原因。Cu-3.0Si-1.0Ce中过量的铈参与氧化反应,使氧化膜中Ce O_2的质量分数提高,而过量Ce O_2的生成对氧化膜生长抑制作用的提高并不明显,故其表现出更大的氧化增重。     

不同取向镍基单晶高温合金的蠕变参数及其与蠕变行为的关系研究

通过蠕变性能的测试和内摩擦应力的测定,研究了[001]、[011]和[111]取向镍基单晶高温合金分别沿[001]、[011]和[111]取向在高温/低应力条件下拉伸蠕变至稳态阶段的有效蠕变参数及其与蠕变性能和变形机制之间的关系。结果表明,随着温度的升高和外加应力的降低,3种取向合金的内摩擦应力降低。在相同条件下,3种取向合金的内摩擦应力顺序为σ_(i[001])σ_(i[111])σ_(i[011])。蠕变前后[011]和[111]取向合金内相对于应力轴倾斜连贯的"屋脊"型基体通道是2种合金具有较低内摩擦应力和较差蠕变抗力的重要原因。[001]取向合金在1040℃/137 MPa条件下的有效蠕变激活能为Q_(e[001])=281.32 kJ/mol,表明其稳态阶段的变形机制为元素扩散控制的位错攀移。[011]取向合金的有效蠕变激活能为Q_(e[011])=146.87 kJ/mol,其较低的数值与其内部开放的基体通道对位错滑移较小的阻碍作用有关;[111]取向合金较[011]取向合金较高的有效蠕变激活能Q_(e[111])=182.61 kJ/mol与其内部片层状的γ′相和位错的交滑移有关。     

机械合金化铁硅钇合金的高温氧化行为

通过金相显微镜、热重分析、X射线衍射仪及带有能谱的扫描电子显微镜等研究了添加Y和机械合金化(MA)对Fe Si合金在900℃、0.1 MPa纯氧气条件下高温氧化行为的影响。结果表明,与熔炼(CC)Fe-3Si合金相比,MA Fe-3Si-0.5Y和MA Fe-3Si-5.0Y合金的晶粒尺寸明显降低,但在24 h氧化过程中,MA合金的氧化增重明显增加,这归因于晶粒细化提高了合金中的晶界密度,增加了合金各组元和氧的传质速率,促进了氧化过程的进行。与MA Fe-3Si-0.5Y相比,MA Fe-3Si-5.0Y合金在氧化初期表现出较高的氧化速率和较大的氧化增重,但3 h后合金的氧化速率迅速降低,这归因于氧化膜内层钇氧化物的迅速生成和富集。钇的添加减少了"Kirkendall空位"和阳离子空位所形成的孔洞,抑制了合金基体和氧化膜界面空腔和裂纹的形成,提高了合金氧化膜的粘附性。     

DZ125基合金蠕变期间组织演化及元素的定向扩散

通过蠕变曲线测试和显微组织形貌观察,结合元素扩散迁移率热力学计算,研究了完全热处理后DZ125定向凝固镍基高温合金在980℃蠕变过程中γ′相的演化规律.结果表明:合金完全热处理后并没有消除组织不均匀性,粗大的γ′相位于枝晶间区域,细小γ′相位于枝晶干区域.在980℃/200 MPa蠕变期间,合金枝晶干区域的γ′相经22...     

铁硅钇合金的高温氧化行为

通过光学显微镜、X射线衍射、扫描电镜和热重分析等研究了添加钇对Fe-Si合金在900℃和1000℃、0.1 MPa纯氧气中高温氧化行为的影响。结果表明,随着元素钇含量的增加,Fe-3Si-0.5Y和Fe-3Si-5.0Y合金的晶粒尺寸较Fe-3Si-0Y合金降低约80%和94%,同时,根据X射线分析结果,合金表面氧化膜的晶粒尺寸随着合金晶粒尺寸的降低明显减小。晶粒细化使合金及其氧化膜中的晶界数量增加,并进一步地促进了合金元素和氧在其中的扩散以及SiO2和Y2O3的形成。然而,含钇合金在900℃和1000℃氧化时均未生成单一连续的SiO2或Y2O3氧化层,但晶粒细化后硅和钇氧化物的快速形成及部分地横向连接对元素的扩散仍起到了比较有效的抑制作用,含钇合金的氧化抗力因此得到了提高。讨论了添加元素钇导致的合金晶粒细化对Fe-Si合金氧化行为的影响机制。     

横向预压缩对[001]取向镍基单晶高温合金蠕变性能的影响

通过蠕变性能测试及组织形貌观察,研究了预压缩对一种[001]取向镍基单晶合金蠕变性能的影响。结果表明,[001]取向镍基单晶合金在1040℃/180 MPa条件下沿[100]方向预压缩38 h后,立方??相转化为与[001]取向垂直的P型纤维状筏形组织。合金晶向及预压缩和拉伸蠕变应力轴取向误差是预压缩合金内纤维状??相发生横向连接的原因。合金在预压缩及后续拉伸蠕变过程中??/?相界面能的降低是??相发生组织演化的驱动力。有/无预压缩的[001]取向合金在980℃/200 MPa条件下蠕变至稳态阶段的变形机制为位错在基体通道内的滑移和攀移。相对于未预压缩合金,预压缩后合金的微观组织结构使位错更容易在基体通道中滑移,其对合金沿[001]方向的应变率贡献更大,因此预压缩降低了合金在980℃/200 MPa条件下的蠕变抗力。