Inconel X-750高温合金晶粒粗化行为研究

通过等温晶粒粗化方法研究了Inconel X-750高温合金的晶粒粗化行为。通过对微观组织形貌的定性分析，明确了Inconel X-750合金晶粒发生正常生长和异常生长的温度范围，且在晶粒异常长大时晶粒尺寸和不均匀度显著增加。通过对平均晶粒尺寸的定量分析，研究了温度和时间对Inconel X-750合金晶粒粗化行为的影响。基于Inconel X-750合金晶粒粗化规律，提出并求解了一种新的分段式晶粒粗化数学模型来精确描述Inconel X-750合金在等温条件下的晶粒粗化行为。     

FGH96合金晶粒长大规律的研究

对FGH96合金在热处理过程中晶粒长大规律进行了系统的研究。结果表明，γ’相对晶粒长大有显著阻碍作用，在低于γ’相固溶温度(1109℃)热处理时，大量未溶解的γ’相使得晶粒长大缓慢；在高于γ’相固溶温度以上时，合金为单相奥氏体组织，晶粒随温度的升高快速长大。晶粒长大动力学表明：在高于，相固溶温度以上时，晶粒生长指数随着热处理温度的升高而增加；在热处理温度为1135℃和1150℃下的晶粒长大激活能为293．4kJ／mol，晶粒长大机理为自扩散过程控制机理，并建立了相应的晶粒长大动力学方程。     

Incoloy 825合金加热过程中晶粒长大行为研究

研究了Incoloy 825合金在1 223～1 473 K温度范围内保温0～150 min后的晶粒长大行为，分析了加热温度和保温时间对其晶粒尺寸的影响，构建了Incoloy 825合金晶粒长大的数学模型。结果表明，当温度低于1 373 K时，晶粒长大缓慢，晶粒尺寸变化不大；当温度高于1 373 K时，合金晶粒尺寸明显长大。通过回归分析，构建了Incoloy 825合金两段式晶粒长大数学模型，能够较好地预测该合金在不同加热温度、不同保温时间下的晶粒尺寸。     

铝及铝合金铸锭晶粒细化及钛与硼盐复合添加剂的研究和应用

作者根据市场对具有双层作用（细化与除渣）晶粒细化的需求，参照国外同类产品，研制出了钛粉硼盐复合添加剂，它由钛粉、硼盐、活性剂、催化剂、粘结剂等组成，这种复合添加剂的Ｔｉ／Ｂ比为７～１０，它可自动沉入铝溶体，其细化效果与熔体温度、反应时间、铸造冷却速度等因素有关。６０６３合金采用这种添加剂晶粒度达到了１～２级，无４级品。熔体温度为７４０～７４５℃时，细化效果最好。在细化剂用量相同的情况下，晶粒度一级     

复合稀土对CuZnAl形状记忆合金力学性能的影响

采用定量金相、拉伸试验、电子探针和扫描电镜等方法，研究了复合稀土对CuZnAl合金晶粒尺寸、晶粒生长动力学、力学性能的影响。结果表明：复合稀土可明显细化合金晶粒，改善合金的力学性能，合金的拉伸断口形貌由未加复合稀土的沿晶断裂变为韧窝状塑性断口，同时保持合金的记忆性能。微观分析表明：复合稀土富集在CMZnAl合金的晶界上，阻碍晶粒长大。讨论了晶粒细化机制以及合金力学性能提高的原因。     

固溶处理对GH4169合金组织与性能的影响

研究了热处理温度和保温时问对GH4169合金晶粒长大规律和硬度的影响。结果表明，δ相对晶粒长大有显著阻碍作用，在低于δ相完全溶解温度热处理时，未溶解的δ相使晶粒长大缓慢；在高于δ相完全溶解温度热处理时，合金为单相奥氏体组织，晶粒随温度的升高迅速长大。晶粒长大动力学表明：在热处理温度高于1050℃时的晶粒长大激活能为157．6kJ／mol，晶粒长大机理为Ni基合金的晶界扩散过程所控制同时也建立了相应的晶粒长大动力学方程。     

纳米晶双相Nd10．5Fe78-xCo5ZrxB6．5合金磁性能与结构的研究

用熔体快淬法和晶化热处理工艺制备Nd10．5Fe78-xCo5ZrxB6．5（x=0，2，3，4，5）纳米晶双相永磁材料，研究了其磁性能与结构的变化。结果表明：适量地添加（2at％）Zr能显著提高合金的内禀矫顽力，并且可以有效抑制合金中的软、硬磁相的晶粒长大，获得晶粒尺寸为20nm的微观结构，使得合金中的软磁相和硬磁相发生比较充分的交换耦合作用，从而有效地提高合金的磁性能。     

钛镁合金的汽相淬火工艺

在总结超塑变形二维晶粒重排模型基础上，研究了超塑变形三维晶粒重排。金相观察表明：１号铝锂合金板状试样宽度方向边层微细晶粒填入了中心层大晶粒在拉伸方向产生的空洞而实现晶粒重排。通过扫描电镜观察了晶粒涌出及２号名锂合金中大Ａｌ３Ｚｒ相在变形时的转动情况。研究表明，微细晶粒是通过晶粒转动填入空洞的，该过程是一个能量降低的过程。宽度方向微细晶粒的运动解释了超塑变形的试样宽度尺寸的减小及试样板边缘局部颈缩迁     

A356合金α(Al)的晶粒细化

采用 ＡｌＴｉＣ 晶粒细化中间合金对 Ａ３５６ 进行了晶粒细化试验,证明Ａ３５６ 合金的 α（Ａｌ）晶粒尺寸和枝晶干同时获得了明显的细化。这表明ＡｌＴｉＣ 合金可能是细化ＡｌＳｉ合金 α（Ａｌ）晶体组织和克服Ｓｉ中毒作用的良好晶粒细化剂。     

Mg对Al-Ti-B、Al-Ti-C中间合金细化铝晶粒效果的影响

试验研究了Mg对Al-5Ti-1B和Al-5Ti-0.2C两种中间合金细化铝晶粒效果的影响,分析了Mg影响两种中间合金细化铝晶粒行为的机制。结果表明,在w(Mg)=1%～7%的范围内,镁含量的增加,对两种中间合金细化铝晶粒的促进作用不显著,但对晶粒形貌有显著的影响;晶粒形貌取决于所用中间合金的种类和Mg添加量大小,相同镁含量时,用Al-5Ti-1B细化比用Al-5Ti-0.2C细化后晶粒的树枝化程度小;细化所用的中间合金相同时,随着镁含量的增加,细化晶粒的树枝化程度增大。     

Tungsten carbide platelet-containing cemented carbide with yttrium containing dispersed phase

A fine and platelet tungsten carbide patterned structure with fine yttrium containing dispersed phase was observed in liquid phase sintered WC-20% Co-1%Y2O3 cemented carbide with ultrafine tungsten carbide and nano yttrium oxide as starting materials. By comparing the microstructures of the alloy prepared by hot-press at the temperature below the eutectic melting temperature and by conventional liquid phase sintering, it is shown that hexagonal and truncated trigonal plate-like WC grains are formed through the mechanism of dissolution-precipitation （recrystallization） at the stage of liquid phase sintering. Yttrium in the addition form of oxide exhibits good ability in inhibiting the discontinuous or inhomogeneous WC grain growth in the alloy at the stage of solid phase sintering.     

INFLUENCE OF GRAIN SHAPE AND CARBIDE ON CREEP CRACK GROWTH IN HK40

The influence of two different grain shapes and carbides in the HK40 alloy,the material foruse of furnace tube,on the rate of creep crack growth has been investigated.The resistance tocreep crack growth of the material with columnar grains is inferior than that with equiaxialgrains when the load line is perpendicular to the columnar grain axis.The influence of secon-dary carbide on the rate of creep crack propagation depends upon the Brain shape.     

WC粒度分布对WC-Co硬质合金力学性能影响的模拟分析

本文旨在建立基于WC-Co硬质合金真实微观组织的力学性能预测有限元分析方法,进而分析WC颗粒粒度分布对微区变形和力学行为的影响。实验设计和制备了具有Co含量相同,WC晶粒分布均匀和非均匀的两种WC-Co硬质合金,并进行维氏硬度测试和用SEM进行组织观测。通过对合金组织的SEM形貌照片进行WC颗粒边界的重构,建立WC和Co两相真实组织的二维有限元模型。通过有限元模拟对两种合金的弹性模量、泊松比和强度等力学性能进行预测和微观变形机理分析。有限元模拟结果表明均匀合金强度高于非均匀合金,与实验测试的硬度所揭示的规律相吻合。对微观变形机理分析揭示了均匀合金应力分布更均匀是强度较高的主要内在机理,而WC/WC邻接界面的应力集中是弱化力学性能的主要机制。     

WC-6%Co硬质合金的冲击磨粒磨损性能研究

用MLD-10型动载磨粒磨损试验机研究了不同晶粒度YG6硬质合金的冲击磨粒磨损性能。对试样进行了失重测量,并用FESEM分析磨损试样表面形貌。结果表明,硬质合金的耐磨性能与粘结相自由程、WC晶粒度有关;在本实验条件下,随着WC晶粒度或粘结相自由程增加,合金耐磨性先增加后减小,特定WC晶粒度配比的混晶WC-6%Co合金的抗冲击耐磨性能最好。合金的磨损失效机制也发生了转变:细晶合金主要表现为WC颗粒的剥落;随WC晶粒度增加,合金主要表现为大颗粒WC破碎后脱落。在以SiC为磨料的冲击磨粒磨损试验中,WC-6%Co合金的磨损是以WC颗粒的破碎和碎片脱落为主要的失效机制。     

WO3添加量对超粗硬质合金微观结构及性能影响*

本文以WC、WO₃、Co、C为原料,通过原位细晶溶解-析出长大法制备了超粗硬质合金,并分析了不同WO₃添加量对合金微观结构及性能影响规律。结果表明：初始粉末中加入的WO₃和C在烧结过程中将发生原位一步还原碳化反应转化为高活性的细WC,促进溶解-析出长大现象,使超粗硬质合金WC平均晶粒度随着WO₃含量增加而增大。同时,WO₃添加能够减少粗WC晶粒微观缺陷和曲边的阶梯状表面,平直化晶粒边界,使其形貌趋于形成完整的三角棱柱体,其(0 0 0 1)晶面占比高,能够有效提高合金硬度,阻碍裂纹扩展,增加钴相韧性断裂比例。当WO₃添加量为4.20wt.%时,制备的超粗硬质合金具有最大的硬度(1085kgf/mm₂⁾和抗弯强度(2692MPa)。     

VC对WC-6.5%Co硬质合金组织和性能的影响

研究了添加0～2.0%(质量分数)晶粒长大抑制剂VC对硬质合金组织和性能的影响。结果表明,VC的加入使合金的硬度提高,强度下降,WC晶粒尺寸从未添加VC的0.5～1μm减小到添加2.0%VC时的0.15μm左右。在WC与粘结相Co的晶界析出的脆性相(W,V)Cx起到了细化了WC晶粒的作用,但是由于其本身的脆性,使合金的强度下降。VC添加量为0.5%时,合金的硬度为93.0HRA,断裂韧性为11.2MPa.m1/2,其综合性能最高。     

B和C对铸造TiAl基合金宏观和显微组织的影响

对比研究了B和C含量的变化对铸造TiAl基合金宏观和显微组织的影响。结果表明 ，B或C含量的增加均能细化TiAl基合金的晶粒，但二者的作用特点不同。B含量对宏观组织和晶粒尺寸的影响是渐进的，而C对其影响存在一个临界含量。显微观察表明，微量的B就能使合金析出TiB2，随着合金中B含量的增加，硼化物颗粒呈不同的形貌。对于含C合金，当C含量低于临界含量时，在光学尺度上观察不到碳化物相，而当C含量高于临界含量时，合金中生成大量的Ti2AlC碳化物颗粒。讨论了B和C细化TiAl基合金的机制。     

烧结温度对含钽双晶硬质合金组织和性能的影响

同时采用不同粒度WC原料制备WC-TaC-Co硬质合金,并在不同的温度下进行烧结。研究表明:合金主要由两相组成,晶粒大小相间。所测硬度、密度和矫顽磁力随温度升高先升后降,抗弯强度随烧结温度升高而略有升高,但变化不明显。烧结温度为1450℃保温1.5h时,合金的综合性能达到最优,维氏硬度(HV30)为1668.8,抗弯强度为988MPa,密度为14.87g/cm3,矫顽磁力为15.2kA/m,此时Ta元素对WC晶粒的抑制效果最佳,晶粒尺寸达到0.75μm±0.33μm。     

铁基电热合金丝显微组织均匀性的对比分析

电热合金的性能与合金成分、显微组织及织构存在密切关系。对两种成分的商用铁基电热合金丝(0Cr25Al5合金和0Cr21Al6Nb合金)样品的显微组织进行评测,重点分析了合金丝中显微组织的均匀性,探讨了合金元素、织构类型及合金丝径向不同位置处晶粒尺寸分布特征的关联关系。结果显示,与0Cr25Al5样品相比,含Nb的0Cr21Al6Nb样品表现出更为均匀的晶粒尺寸分布,且平均晶粒尺寸稍小。不同取向的晶粒在合金丝中的分布存在差异,<110>取向晶粒的平均晶粒尺寸较大,而小尺寸的<110>取向晶粒占比较小。同时,不同成分合金丝径向不同位置处晶粒尺寸分布均匀性存在差异,0Cr21Al6Nb样品晶粒尺寸分布跨度较小,不同位置差异不显著,即晶粒尺寸分布对位置不敏感;0Cr25Al5样品晶粒尺寸分布跨度较大,且合金丝不同位置晶粒尺寸分布不同。综上表明,添加碳化物形成元素能明显降低合金丝中平均晶粒尺寸及促进晶粒尺寸分布均匀性;晶粒取向与晶粒尺寸及其在合金丝中的分布存在一定关联性,可为电热合金丝制备工艺优化、显微组织改善与综合性能提升提供一定参考。     

接触材料含碳量对高钴硬质合金烧结后底部形貌及成分的影响

本文通过对硬质合金烧结中使用的5种接触材料表面进行了元素能谱分析(EDX),并使用这些接触材料对高钴(WC-22%Co)硬质合金进行烧结,利用SEM及EDX对硬质合金底部与接触材料的接触面进行了表面形貌观察和元素能谱分析,并对合金底部表面形貌和成分组成进行了分析讨论。结果表明:含碳量在79%(文中含量均为质量分数)左右的接触材料适宜高钴硬质合金的烧结,合金底部表面没有出现钴富集和WC异常长大现象;而接触材料含碳量过低(17.38%)时,合金底部出现了钴的富集,易造成合金粘附接触材料并发生化学反应;接触材料含碳量过高(≥89.99%)时,合金底部表面出现WC晶粒的异常长大,WC晶粒异常长大的形貌为典型的三角形棱柱体。