定向凝固镍基高温合金的高温蠕变

研究了一种定向凝固镍基高温合金在870℃，330—420MPa应力下的高温拉伸蠕变性能．结果表明：蠕变曲线表现了较短的减速蠕变阶段和较长的加速蠕变阶段，其蠕变变形机制为位错在第二相粒子间的Orowan弯曲过程，而不是由扩散过程所控制加速蠕变阶段蠕变速率的起始增加是显微组织发生变化（γ’相的定向粗化）的结果，而不是蠕变裂纹的形成与扩展．蠕变断裂数据符合MonkmanGrant关系．最终的断裂过程受控于蠕变裂纹的扩展速度     

GH742y合金凝固偏析行为

采用组织分析和差热分析相结合的方法系统研究GH742y合金的凝固偏析行为和铸态组织形成规律。GH742y合金枝晶偏析严重,组织析出复杂:Cr、Co、W、V和Al偏析于枝晶干,而Nb、Ti和Mo等元素在枝晶间的富集导致一次和二次γ′相、(γ γ′)共晶、MC碳化物、M6C碳化物、Laves相和δ相的析出;稀土元素La和Ce的偏析导致Ni5Ce相和富氧硫稀土相的枝晶间析出。相分计算表明,严重的元素偏析以及大量富Nb和Ti相的析出是σ相和μ相等有害TCP相析出的主要原因。GH742y合金的凝固顺序为:γ基体、MC碳化物、一次γ′相、(γ γ′)共晶、Laves相、Ni5Ce相和M6C碳化物。     

Al2O3/NiO包裹Ni纳米颗粒的结构和磁性

用电弧法蒸发Ni-Al合金(4%～5%Al,质量分数),制备了Al2O3/NiO包裹Ni及Ni-Al合金纳米颗粒.高分辨电镜显示该纳米颗粒具有壳核结构,核为纳米Ni及Ni-Al合金,壳为Al2O3/NiO复合氧化物.壳的厚度为2～4 nm,颗粒的尺寸为5～60 nm.壳核结构防止纳米Ni颗粒的进一步氧化和团聚.饱和磁化强度为29.6 Am2/kg,矫顽力为4.13 kA/m.由于铁磁和反铁磁性相界面处存在交换耦合作用,磁滞曲线出现小的偏置.     

GH141合金的显微组织控制

研究了热处理对GH141合金显微组织的影响规律。结果表明，1080～1120℃固溶处理过程中合金晶粒的长大与主要强化相γ’及碳化物的溶解密切相关。固溶空冷试样在760～900℃时效过程中，主要强化相γ’按“台阶机制”由最初的球形颗粒逐渐粗化成为规则排列的立方体形貌，符合点阵扩散控制的“Ostwald”熟化规律，粗化激活能为276．8kJ／mol。     

原位合成ZrC颗粒增强锆基非晶复合材料及力学性能

利用zr与TiC粉末之间的原位反应经铜模铸造方法制备了zrC颗粒增强zr41Til4Cul2.5Ni10Be22．5块状非晶复合材料结果表明：原位合成的ZrC颗粒尺寸细小、形状规整并均匀地分布在非晶基体上．与锆非晶合金相比，复合材料的压缩强度得到提高，塑性得到改善．对ZrC颗粒原位合成及强化机理进行了讨论．     

GH4586A合金长期时效后的组织和性能

研究了GH4 5 86A镍基合金在 75 0℃、80 0℃、85 0℃长期时效过程中室温冲击及拉伸性能与组织的关系。结果表明 :合金在 75 0℃时效 15 0 0h时析出 μ相 ,冲击性能显著降低 ,不超过 5 0 0h时效则有利于强度和延性的配合 ,75 0℃时效随时效时间延长冲击韧性呈线性降低。μ相在 75 0℃× 15 0 0h后出现 ,80 0℃为峰值温度 ,85 0℃发生回溶。在高温长期时效碳化物类型和形貌发生变化并且对合金冲击性能产生影响。     

镍基铸造合金稳态蠕变行为的研究

本文研究了一种高粒子含量镍基铸造合金稳态蠕变行为。通过对不同温度(800,850,900℃),不同应力(22,24,28kgf/mm~2)蠕变变形测量,得出稳态蠕变速率表达式分别为: ε_s=8.01×10~(15)exp(-53170/T) ε_s=2.01×10~(18)σ~(9.58) ε_s=1.06×10~2σ~(9.58)exp(-53170/T) 蠕变速率与应力满足乘方关系,应力指数n=9.58;蠕变速率与温度满足指数函数关系,蠕变激活能Qc=445千焦耳/克原子。本文初步探讨了合金稳态蠕变过程的机制。薄膜透射电镜和蠕变过程分析指出,带割阶位错通过间隙原子扩散由位错攀移粒子控制蠕变过程。     

K17镍基铸造高温合金环境损伤的研究

本文研究了镍基铸造高温合金K17在真空、空气和热腐蚀环境中热暴露前后持久性能和高温拉伸性能的变化.结果表明,真空中热暴露对K17合金的持久寿命没有影响,但降低高温瞬时拉伸强度,提高持久塑性和高温瞬时拉伸塑性;空气和热腐蚀环境中热暴露明显降低持久性能和高温瞬时拉伸性能,其中尤以热腐蚀环境最严重,空气环境暴露造成晶界氧化并贫Cr,热腐蚀环境暴露引起晶界严重硫化,晶界两侧贫Cr富S,因而弱化晶界,降低性能.     

铸造镍基高温合金的蠕变阻力

在对颗粒强化理论和位错蠕变理论进行回顾、评价基础上，发展了一个位错蠕变阻力模型，认为蠕变阻力是影响铸造镍基高温合金蠕变机制的重要因素。当施加应力足以使位错切入γ′相时，主要蠕变机制是位错切割γ′相过程，蠕变阻力就是位错切入γ′相的临界门槛应力。在低施加应力区，位错只能借助于热激活攀移过程通过γ′相。蠕变阻力包括两部分：第一项是位错攀移临界门槛应力，与施加应力无关；第二项是与施加应力有关的阻力项，代表了其他强化机制的贡献。位错攀移机制蠕变阻力的上限是切割机制门槛应力。在3种铸造镍基高温合金中（定向凝固DZ17G合金，IN100合金和IN738合金），对上述模型进行了验证，理论计算应用了SL强化理论，与实测值符合较好。