退火态TC4合金的热变形行为

采用Gleeble-3 5 0 0热模拟机系统研究退火态TC4(Ti 6Al 4V)合金在75 0～95 0℃,应变速率0 0 0 1～1s- 1 条件下的热变形行为。TC4合金的热变形激活能约为482kJ/mol,热变形方程为ε′=2 95×10 1 9[sinh(α·σp) ] 2 4 9exp(-4 82 0 0 0 /RT)。不同真应变下的热加工图相似,随变形温度升高及应变速率降低,能量消耗效率η逐渐升高。在变形温度90 0℃左右、应变速率为0 0 0 1s- 1 时,能量消耗效率η达到峰值,约为5 8%。     

锆合金表面Cr基涂层的耐高温氧化性能

用磁控溅射法在锆合金基体表面制备Cr和CrAl层,并使其在1200℃/1 h水蒸汽中氧化,用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)等手段表征氧化前后涂层和Zr合金基体的微观结构,研究了两种涂层在(反应堆失水(LOCA)事故情况下的)高温蒸汽环境中的抗氧化性能。结果表明：在1200℃/1 h水蒸汽中氧化后没有涂层的锆合金基体表面生成厚度约为100 μm的氧化膜;而在Cr涂层表面生成的致密Cr₂O₃层其厚度约为4 μm,表明氧化速率显著降低。CrAl涂层氧化后表面生成致密的Cr₂O₃和Al₂O₃混合氧化层,其厚度只有0.8 μm,表明氧化速率进一步降低。这些结果表明: 用磁控溅射法在锆合金表面制备的Cr和CrAl涂层,在1200℃水蒸气环境中均表现出良好的耐氧化性能。在Cr涂层表面生成的氧化膜厚度约为未涂层锆合金氧化层的1/25,CrAl涂层氧化膜厚度低于锆合金表面氧化层的1/100。     

GH708高温合金热变形行为

采用Gleeble-3500热模拟机研究了GH708合金在变形温度1000℃～1200℃,应变速率为0.001s-1～1s-1条件下的热变形行为.确定了GH708合金的热变形方程,建立了其热加工图(Processing Map),并通过组织观察对其热加工图进行了解释.GH708合金的热变形激活能Q为493 kJ/mol;不同真应变下的热加工图相似,随着变形温度的升高及应变速率的降低,能量消耗效率η逐渐升高.真应变为0.6时,在变形温度为1150℃左右、应变速率为0.001 s-1时,能量消耗效率达到峰值,约为56%.该结果为GH708合金的热加工工艺优化提供了理论依据.     

一种含Ti奥氏体不锈钢的热变形行为

采用Gleeble3500热模拟机研究一种含Ti奥氏体不锈钢在温度850～1250℃、应变速率0.01～10s-1条件下的热变形行为。确定其热变形方程为ε=6.516×1015[sinh(α·σ)]4.33exp(-453000/RT),由计算得到的能量消耗效率η建立了热加工图,该奥氏体不锈钢的热变形激活能为453kJ/mol,不同真应变下的热加工图相似,随着变形温度的升高及应变速率的降低,能量消耗效率η逐渐升高。     

合金化对溅射Ti膜材结构和力学性能的影响

研究了直流磁控溅射Ti、TiMo、TiMoY及TiMoYAl薄膜的形貌、结构和力学性能,探讨了合金化对Ti膜的影响。结果表明,合金化使Ti膜由α相结构转变为α+β双相结构,改变了薄膜的择优取向,降低了薄膜表面粗糙度,并改善了薄膜的力学性能。     

GH199合金短期时效行为的研究

采用透射电镜(TEM)、布氏硬度实验研究GH199合金在650～1000℃温度区间内1～24h的短期时效行为.结果表明:在时效过程中γ'相形态经历椭圆形→球形→方形的转变,随着时效时间的延长γ'相尺寸逐渐增加;在700～800℃温度范围内进行时效处理,随着时效时间的延长合金硬度迅速增加而后逐渐趋于恒定,而在850～1000℃温度范围内时效时,随着时效时间的延长合金硬度迅速增加而后逐渐下降;合金在800℃时效时,合金硬度达到最大值HB388,且随着时效温度的升高,合金达到峰值硬度所需时间由8h缩短为2h.     

ATF用ODS-FeCrAl管材的耐腐蚀性能研究

针对尺寸为Φ9.5 mm×0.3 mm的氧化物弥散强化（ODS）-FeCrAl管材在360℃/18.6 MPa/100 d静态水溶液、360℃/18.6 MPa/1200 ppm B+2.2 ppm Li/100 d（1 ppm=10?6）动态水溶液、1200℃/0.1 MPa/8 h水蒸气中的腐蚀行为进行研究,利用扫描电镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）和X射线衍射（XRD）等检测方法,分析管材表面氧化膜形貌、组织结构和元素分布。结果表明,360 ℃水溶液中极低的氧浓度使得ODS-FeCrAl管材在静态和动态水溶液的腐蚀产物主要是Fe₃O₄,质量增重分别为0.036 mg/cm2和0.36 mg/cm2,氧化膜厚度分别为管壁厚度的0.072%和0.72%;1200℃水蒸气腐蚀时,高温和充足的氧含量促使管材表面生成平均厚度为2.34 μm的α-Al₂O₃膜,延缓基体进一步氧化;腐蚀后的氧化膜表面和截面未发现开裂、孔洞等缺陷。与Zr-4管材参比试样相比,ODS-FeCrAl管材表现出优异的高温抗氧化、抗腐蚀性能。      

长期热致吸放氢循环对载钯硅藻土储氢性能的影响

采用PdCl2溶液浸渍-焙烧-还原的方法制备出载钯硅藻土(Palladium/Kieselguhr,简称Pd/K),对其进行物相分析、形貌观察、吸放氢PCT以及吸氢动力学测量,研究了1000次和2000次热致吸放氢循环后的储氢性能.结果表明,热致循环前后Pd/K的吸放氢PCT曲线基本相同,吸氢量稍有降低,动力学性能明显...     

FeCr-ODS铁素体合金的氧化+粉锻工艺制备及其微观结构

提出一种氧化+粉锻(粉末锻造)新工艺并用其制备了FeCr-ODS铁素体合金。使用SEM、XPS、EPMA和TEM等手段对其表征,研究了粉末表面和内部氧化物的生成、演变以及合金中纳米氧化物弥散相的种类和分布特征。结果表明,在低温氧化过程中粉末表面生成了一层Fe的氧化膜,在随后的加热过程中粉末表面的O元素转移并与Y和Ti元素反应生成了Y-Ti-O纳米氧化物弥散相。通过纳米氧化物弥散相在粉末成型过程中的演变,阐明了粉锻对位错和纳米氧化物析出相形成的贡献。用这种工艺制备的ODS铁素体合金,大量细小的Y₂TiO₅析出相均匀地分布在基体中,晶界上只有少量大颗粒Y₂O₃。     

磁控溅射法制备FeCrAlY薄膜表征及其在高温水环境中的抗腐蚀性能研究

目的 在锆合金基底上沉积FeCrAlY薄膜,研究其高温水蒸气环境中的抗腐蚀性能。方法 采用磁控溅射的方法在锆合金基底与玻璃基底上沉积FeCrAlY薄膜。使用XRD、SEM对沉积的FeCrAlY薄膜进行结构、形貌表征,使用XPS对FeCrAlY薄膜高温水蒸气腐蚀前后的元素价态变化进行表征和分析。结果 在900 ℃高温水蒸气环境中测试了锆合金与锆合金沉积FeCrAlY薄膜的腐蚀性能。发现与锆合金相比,锆合金沉积FeCrAlY薄膜的样品表现出了良好的抗腐蚀性能,氧化增重少于锆合金样品的30%。结论 磁控溅射法制备的FeCrAlY薄膜在高温水蒸气环境下对锆合金基底起到了很好的保护作用。高温水蒸气腐蚀过程中,由于第三元素效应的发生,即FeCrAlY薄膜中的铬元素促使铝元素析出到FeCrAlY薄膜表面,在高温水蒸气环境下氧化生成氧化铝钝化膜,氧化铝钝化膜起到了阻挡层的作用,减缓了腐蚀的进行。