形变及热处理对GH3625合金晶界特征分布的影响

在不改变GH3625合金化学成分的前提下,通过晶界工程(GBE)优化和调控合金组织,从而改善合金的高温组织稳定性以及使用可靠性。采用电子背散射(EBSD)和取向成像显微技术(OIM)研究了形变热处理对GH3625合金晶界特征分布(GBCD)的影响。结果表明,GH3625合金晶界特征分布的优化主要是通过再结晶过程中形成的Σ3_n晶界来实现的,同时主要受冷变形量和退火条件的影响;GH3625合金中低ΣCSL晶界比例随着冷变形量的增加而减小,随着退火温度的升高而增加,当合金在ε=35 %,退火温度为1120 ℃保温15 min时,低ΣCSL晶界比例可提高到63.16 %以上(Palumbo-Aust标准);同时形成大尺寸的“互有Σ3_n的取向关系晶粒的团簇”此外,GH3625合金中出现了大尺寸的晶粒团簇,在晶粒团簇内的晶粒之间具有Σ3_n的取向关系;晶粒团簇尺寸和内含Σ3_n晶界的数量随着冷变形量的增加而减小,随着退火温度的升高而增加。     

形变热处理工艺参数对冷轧态镍基高温合金晶界特征分布演变的影响

本文研究了不同形变热处理工艺参数对冷轧态镍基高温合金中晶界特征分布演变的影响。结果表明,在退火处理过程中,生长事故模型是静态再结晶(SRX)晶粒中新Σ3晶界形成的主要机制。随着退火时间和退火温度的增加,晶界迁移时间延长,晶界迁移速度加快,从而增加了生长事故的发生频率,促进了Σ3晶界的形成。此外,随着应变的增加,Σ3晶界的比例先减小后增大。在冷轧变形量为0.1和0.7时,Σ3晶界的比例均可达到60%左右,这与大晶粒团簇的形成密切相关。此外,本文还详细分析了不同工艺参数下,Σ1晶界、共格Σ3晶界、非共格Σ3晶界、Σ9晶界、Σ27晶界和随机晶界的演变规律。     

形变量对GH4169合金微观组织和晶界特征分布的影响

研究了形变热处理对GH4169合金显微组织和晶界特征分布(GBCD)的影响因素。通过金相显微镜(OM)、电子扫描电子显微镜SEM和能谱仪(EDS)分析显微组织和析出相,通过电子背射衍射(EBSD)研究形变量对晶界特征分布的影响。结果表明：形变量对析出相的形核和长大有促进作用;小形变量对特殊晶界形成促进作用最明显,形变量为9.8%低ΣCSL晶界比例最高。     

形变热处理对316L奥氏体不锈钢晶界特征分布的影响

采用5%的单向压缩与1000 ℃退火的形变热处理工艺,对316L奥氏体不锈钢的晶界特征分布进行了优化,并且通过定位观察的方法研究了晶界特征分布优化的机理。结果表明,随着退火时间的增加,特殊晶界比例逐渐增加;当退火时间达到90 min时,试样的特殊晶界比例最高（69.5%）,并且得到了打断的大角度随机晶界网络。晶界特征分布优化的机理是,小变形试样在退火过程中发生了局部再结晶,首先产生了以特殊晶界等低能量晶界为主的小晶粒群;之后小晶粒群中能量较高的大角度晶界开始迁移并消失,最终材料的特殊晶界比例得到了提高。     

电磁振荡对纯铝晶界特征分布及电化学腐蚀性能的影响

向凝固中的纯铝施加强静磁场与交变电流相互作用产生的电磁振荡,获得细化晶粒组织.用EBSD技术观察磁场对其晶界特征分布的影响,发现施加磁场凝固试样的内部出现一定比例的低∑CSL晶界.通过对试样电化学行为的考察得到电磁振荡下凝固的纯铝试样电化学腐蚀电流减小,反映这种特殊晶界的存在会延缓电化学腐蚀过程,亦即提高其抗腐蚀性能.     

高温退火过程中铅合金晶界特征分布的演化

应用电子背散射衍射（EBSD）和取向成像显微（OIM）技术,对经过不同形变及热处理的铅合金样品晶界特征分布（GBCD）进行了分析．研究结果表明：进行合适的冷轧后在高温（0．9正。）短时间退火,可将铅合金的低∑（∑≤29）重位点阵（CSL）晶界比例提高到70％以上．回复过程中形成∑1晶界的同时,也出现了∑3晶界,∑3晶界在再结晶的初期过程中得到发展,这是提高低∑CSL品界比例的主要原因．在低∑CSL晶界比例较高时,从OIM中很容易找到由三条CSL晶界构成的界角,该界角的三个晶粒之间存在特定的取向关系．     

N6纯镍丝表面裂纹的研究

本文针对某厂生产的纯镍N6线材及成品铆钉表面出现的裂纹,对其进行分析.通过使用S-520型扫描电镜观察裂纹中出现的夹杂物,从其形貌及能谱的分析确定其中包含Al、Si、Ca等成分;然后使用EPMA1600型电子探针进行进一步验测,发现试样中的夹杂物含有大量的O、C、S等元素,充分说明试样中的夹杂物是以复合氧化物的形式存在.为了更准确的判断夹杂物的类型,将试样放在金相显微镜下,通过不同的视场发现其中的夹杂物包含有硅酸盐类.为了避免在制样时对成品本身夹杂物的影响,用电解分离法将试样进行电解,把电解所得的非金属夹杂物进行分离,然后进行能谱分析,发现结果与以上检测结果一致.综合以上各种检测手段,结果表明:纯镍N6线材内部和表面存在的大量非金属夹杂物是形成裂纹的主要原因.     

形变及热处理对690合金晶界特征分布的影响

应用电子背散射衍射(EBSD)和取向成像显微技术(OIM)研究了材料初始状态、冷轧压下量和1100℃退火对690合金晶界特征分布(GBCD)的影响.低层错能面心立方金属镍基690合金,冷轧5%后在1100℃退火5min可使低∑CSL (coincidence site lattice, ∑≤29)晶界比例提高到70%以上(Palumbo-Aust标准),同时形成大尺寸的晶粒团簇.低∑CSL晶界比例和这种晶粒团簇的尺寸随冷轧压下量的增加而下降.初始状态的固溶或时效对690合金在1100℃再结晶退火后的晶界特征分布无明显影响.     

小变形高温退火对Hastelloy C-276合金晶界特征分布和晶界平面分布的影响

Hastelloy C-276合金经1150℃+30 min固溶处理后,进行不同变形量的冷轧高温退火处理。采用电子背散射(EBSD)技术对退火后的晶界特征分布和晶界面分布进行表征。结果表明,在退火过程中,Σ1小角度晶界比例减小,变形存储能释放,晶界发生迁移,促进了晶界相互作用,从而导致Σ9和Σ27晶界比例增加。与此同时,晶粒发生异常长大并促进了特殊晶界的形成,产生的特殊晶界阻断了大角度晶界的连通性。合金经变形高温退火之后,Σ3晶界分布在{111}晶界面扭转晶界,Σ9晶界分布在[110]晶带倾斜晶界。不同变形条件下,Σ3晶界面与Σ9晶界面分布演变规律不同,原因在于变形退火导致Σ3晶界比例的不同和晶界之间的相互作用的结果。     

面心立方金属晶界特征分布优化的研究进展

对近年来面心立方金属晶界特征分布优化研究进行了总结,从提高低ΣCSL晶界比例的工艺方法及影响因素、低ΣCSL晶界的形成机制和低ΣCSL晶界的比例对面心立方金属性能的影响机理3个方面介绍了国内外的研究成果,对其中的一些参数和理论进行了阐述和讨论,并提出了未来面心立方金属GBCD一些亟待解决的问题。     

热处理对连续油管焊缝沟槽腐蚀行为的影响

采用控制电位的电化学极化方法,在w(NaCl)=3.5%溶液中对试样在-550mV极化电位下极化144 h后,测定了不同热处理工艺下CT80钢级连续油管ERW焊缝沟槽腐蚀的敏感性.结果表明,这种高洁净度、低碳微合金化钢连续油管ERW焊缝在焊态、调质、回火三种状态下,焊缝沟槽腐蚀的敏感性均很小,敏感系数均小于1.3.其中,调质处理后焊缝沟腐蚀敏感系数只有1.03,与母材基本相同.三种状态下焊缝沟腐蚀敏感性强弱依次为:焊态>回火>调质.焊缝区夹杂物、组织和成分偏析以及残余应力等是引起焊缝沟槽腐蚀的主要因素.     

深海环境对纯镍腐蚀行为的影响Ⅲ-静水压力对纯镍点蚀机制的影响

利用光学显微镜、扫描电子显微镜和电化学测量方法研究纯镍在3.5%NaCl溶液中,静水压力为常压和8 MPa条件下的腐蚀行为.结果表明,在常压和静水压力为8 MPa条件下,纯镍钝化膜均为二维形核;8 MPa的静水压力对纯镍的腐蚀行为有三方面的影响:(1)降低纯镍的钝化膜形成速度;(2)抑制点蚀形成的B1过程,促进A3过程...     

1Cr18Ni9不锈钢热处理后的晶界特征分布及耐蚀性能

采用INCA Crystal电子背散射衍射分析系统研究了1Cr18Ni9不锈钢经不同工艺热处理后的晶界特征分布,并通过试验验证晶界特征分布对耐蚀性的影响。结果表明,原始态试样低∑-CSL晶界含量在85％左右,主要分布在∑3、∑9、∑27和∑29四个位置;热处理后晶界特征分布变化明显,在水淬试样中低∑-CSL晶界主要集中在∑3、∑9处,∑3晶界占所有低∑-CSL晶界的90％以上;在深冷试样中∑3晶界占全部低∑-CSL晶界的95％以上,并且低∑-CSL晶界主要分布在一般大角度晶界构成的晶界网络上,有效阻断了一般大角度晶界间的连通性;耐蚀试验结果表明,材料的极化电位原始态的为-0．299V,热处理后增加到-0．200V或更高,提高了耐蚀性。     

热处理对选区激光熔化GH3536合金晶界与拉伸行为的影响

采用选区激光熔化制备了GH3536合金,并分别进行固溶处理和热等静压处理,研究不同热处理手段对GH3536合金的组织形貌、晶界形态及室温拉伸行为的影响。结果表明:沉积态试样的组织由超细柱状亚晶粒与熔池界组成,存在气孔与微裂纹等缺陷;选区激光熔化试样分别经固溶处理和热等静压处理后,二者致密度均上升,组织转变为由交替分布的大小不等等轴晶粒组成,但热等静压的沿晶界析出M_(23)C_6相,形成锯齿状的弯曲晶界;沉积态试样的拉伸性能表现出各向异性的特点,固溶处理可消除拉伸性能的各向异性,但抗拉强度和屈服强度均有下降,延伸率明显上升。热等静压态试样与固溶态试样相类似,但其抗拉强度、屈服强度和延伸率均有进一步的提高;3种形态合金的断裂机制均为微孔聚集型的韧性断裂。     

热处理工艺对无铅黄铜腐蚀行为的影响

通过向Cu-Zn二元合金中添加高锌当量的铝、镁、硅元素,采用普通铸造法制备了以β相为基体的无铅黄铜,并对其进行670℃×3h固溶,油淬后进行270℃×2h时效,考察了所制备合金在热处理前后的腐蚀行为。结果表明,热处理态的无铅黄铜腐蚀电流密度与脱锌腐蚀速率减小,24h后的脱锌腐蚀层厚度仅为118μm,耐腐蚀性能良好。     

Study on Grain Boundary Structure and Corrosion Behavior of Copper Alloys

1 ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＣｏｐｐｅｒａｌｌｏｙｓｈａｖｅｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｍａｒｉｎｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄｐｏｗｅｒｉｎｄｕｓｔｒｙａｎｄｏｔｈｅｒｉｎｄｕｓｔｒｙａｒｅａｓｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｉｒｈｉｇｈｅｒｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｇｏｏｄｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓ ｔａｎｃｅ[1～ 3].Ｔｈｅｔｙｐｉｃａｌｌｙａｎｄｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｃｏｐｐｅｒａｌｌｏｙｓａｒｅｂｒａｓｓａｎｄｃｕｐｒｏｎｉｃｋｅｌ ,ｉｎｗｈｉｃｈＣｕ∶Ｚｎｉｓｅｑｕａｌｔｏ 70∶3 0ａｎｄＣｕ∶Ｎ…     

Effect of Initial Grain Size on the Hot Deformation Behavior and Microstructural Evolution of Pure Copper

The influences of initial grain size (IGS) with 20 µm and 50 µm on the hot flow behavior and microstructural changes of pure copper were investigated using hot compression tests at a temperature range of 623-1073 K and strain rate range of 0.001-0.1 s^-1. The effects of critical stress and corresponding critical strain were studied based on the internal and external processing parameters. The critical stress and strain decreased with increasing temperature and decreasing strain rate. The investigation results of the microstructure and true strain-stress diagrams showed that dynamic recovery, dynamic recrystallization (DRX), and twinning mechanisms were caused during the hot deformation of pure copper. Microstructure evolution indicated some DRXed fine-grain took place around grain boundary of hot deformed samples with IGS of 20 µm whereas DRXed fine-grain took place in interior grains for samples with larger IGS. The results also showed that grain growth is also dependent on IGS as the grain growth rate for samples with the larger IGS is greater than the smaller IGS. The critical strain rate and the temperature were obtained at 0.01 s^-1 and 973 K, respectively, for the sudden change in the grain growth rate. Also, twinning highly depended on IGS which almost did not happen in fine grain size while the volume fraction of twinning increased with increasing grain size.     

冷轧对纯镍N6组织和力学性能的影响

研究了冷变形对纯镍N6组织和力学性能演变的影响。对纯镍N6试样进行了冷轧变形（20%、30%、50%、70%、90%）。采用扫描电子显微镜（SEM）、电子背散射衍射（EBSD）、X射线衍射（XRD）、显微硬度测量和拉伸试验对冷轧试样的组织和力学性能进行了表征。结果表明,纯镍N6的晶粒得到了细化,不规则取向晶粒转变为与轧制方向平行的条状晶粒。纯镍N6在轧制压下量为90%时,晶粒尺寸达到微纳米级别,其中晶粒直径主要在10 μm以下,占全部晶粒尺寸的94%。轧制试样中低角度晶界分布均匀,与相邻点的10°错向角比例较高。随着冷轧压下量的增加,抗拉伸强度和显微硬度升高,伸长率降低。当冷轧程度为90%时,抗拉强度为837 MPa,显微硬度为2479 MPa,分别是退火态的2.32倍和2.7倍。纯镍N6在不同轧制压下量的断口形貌均包括等轴韧窝、棱纹和台阶断口,为韧性断裂。     

普通低碳钢形变诱导铁素体晶内和晶界的析出行为

利用TEM，萃取和X－ray衍射方法分析了利用形变诱导铁素体和铁素体再结晶机制获得超晶铁素体的晶内和晶界析出碳化物的成分和析出行为，证明晶内以M3C形成弥散析出，晶界面以层片状形式析出和碳为短程扩散行为。