退火处理对合金化Mo-3Nb单晶力学性能的影响

介绍了退火处理对合金化Mo 3Nb单晶室温力学性能的影响。试样材料采用俄罗斯提供和国内研制的两种合金化Mo 3Nb单晶材料。实验中采用退火处理条件为:温度范围900~1 800 ℃,时间2 h,退火炉真空度保持在4×10-4 Pa。用微型试样力学性能测试法测试力学性能。结果表明,随着退火温度升高,两种材料的室温屈服强度σy 和抗拉强度σb 都呈下降趋势,而均匀伸长率δu 呈上升趋势,其中经1 600 ℃和1 800 ℃退火试样的屈服强度和抗拉强度比原始试样下降近20%,实验还发现俄罗斯提供的单晶力学性能随退火温度的变化比国内研制单晶更加敏感。分析了退火处理对合金化Mo 3Nb单晶室温力学性能的影响因素。     

Mo-3Nb合金化单晶微型试样强度测试

介绍了微型试样的测试方法及机理,对所研制的Mo-3Nb合金化单晶材料分别采用微型试样测试和常规室温拉伸测试,并对2种方法所得结果进行比较,微型试样检测的抗拉强度、屈服强度值均低于常规拉伸试样,延伸率偏差较大,但作为Mo-3Nb合金单晶拉伸性能一种定性判据是有效的.     

表面等离子Mo合金化提高Ti-5Zr-3Sn-5Mo-15Nb耐磨性的研究

采用等离子合金化技术在Ti-5Zr-3Sn-5Mo-15Nb(TLM)表面制备含钼改性层,对改性层组织、成分分布和显微硬度进行分析,并测量去离子水在渗钼试样表面的接触角,同时研究在模拟人工体液中改性层的摩擦磨损行为。结果显示:所制备的钼改性层均匀致密,厚度约为12μm,主要由Mo相组成。与TLM基体相比,渗钼后试样表面硬度显著增加。由于改性后Mo合金层的形成和表面粗糙度增加,使接触角减小,进而提高了表面润湿性。钼合金化后的TLM具有较低的摩擦系数,耐磨能力较未处理的合金提高约50倍,表现出良好的耐摩擦磨损性能。     

Mo-3Nb单晶定向焊接技术研究

采用X射线劳厄照相法对单晶接头进行定向装配,开展了Mo-3Nb单晶的定向焊接实验。结果显示,定向焊接可以消除单晶焊缝中的大角晶界,显著改善焊缝的微观组织;虽然在试样焊缝中心仍然存在着少量的亚结构,但是这些亚结构并不会对焊缝性能产生较大影响。     

Nb微合金化Fe-25Mn-3Si-3Al TWIP钢的组织与力学性能

向Fe-25Mn-3Si-3Al TWIP钢中添加0.35%的Nb,提高钢中C元素含量至0.1%,并配合适当热处理工艺以提高TWIP钢的屈服强度。结果表明:改进后的Fe-25Mn-3Si-3Al-0.3Nb-0.1C钢的屈服强度由原来的320 MPa提高至445 MPa,均匀伸长率则由65%降低至55%。Nb元素的添加会强烈阻碍TWIP钢的再结晶晶粒的长大,显著细化TWIP钢的奥氏体晶粒,并且添加的Nb、C元素经退火处理后主要以纳米级Nb C沉淀相的形式弥散分布于奥氏体基体上,这些细小的沉淀相将通过Orowan机制进一步提高TWIP钢的强度。此外,Nb、C元素的添加并未显著改变室温下Fe-25Mn-3Si-3Al TWIP钢的塑性变形机制,应变诱发孪晶仍然是Fe-25Mn-3Si-3Al-0.3Nb-0.1C钢的主要变形机制,奥氏体基体仍然维持着较低的层错能。通过细晶强化和沉淀强化的双重作用显著提高Fe-25Mn-3Si-3Al TWIP钢的强度,同时奥氏体基体的TWIP效应保证了改进后的TWIP钢仍具有良好的塑性。     

Nb微合金化对Cr-Ni-Mo-V系高强钢组织及力学性能的影响

对含Nb与不含Nb的Cr-Ni-Mo-V系高强钢进行880℃×1 h淬火+300℃×3 h回火处理,并采用SEM、EBSD、TEM和物理化学相分析等技术分别对其微观组织和析出相进行观察分析。结果表明,添加了0.035%Nb的试验钢组织得到细化,马氏体板条块尺寸从3.1μm下降至2.9μm,且Nb的添加使得MC型析出相的含量增加,析出相尺寸分布得到优化,尺寸在18～200 nm的析出相含量明显增加。由于析出相含量的增加,固溶C含量有所下降,加之含Nb试验钢中的原始C含量稍低,导致含Nb钢的强度稍有下降,但仍达到2000 MPa水平。而马氏体组织的细化及析出相尺寸分布的优化使含Nb试验钢韧性明显提升,室温和-40℃低温冲击吸收能量(KU₂)均提高至44 J。     

元素合金化对Nb基高温合金组织和力学性能的影响

综述了近年来国内外在合金化改善Nb基高温合金组织形貌、提高力学性能方面所取得的进展,分析了Ti,Cr,Hf和Mo等合金化元素对合金中Laves相,亚稳相Nb3Si和γ-Nb5Si3的影响,总结了合金元素对材料力学性能的影响规律.     

Mo-3Nb合金单晶的蠕变性能

研究了电子束悬浮区域熔炼法制备的晶向为〈111〉的Mo-3Nb（质量百分数，下同）合金单晶在高温／低应力环境中的蠕变性能及其蠕变机理。结果表明，Mo-Nb合金单晶中，溶质原子Nb的添加增大了原子间扩散阻力，使材料高温稳态蠕变率减小，大大提高了材料的高温抗蠕变性能；在1500℃，10MPa时，Mo-3Nb合金单晶的稳态蠕变率较纯Mo单晶降低了3个数量级，且其蠕变机理为扩散蠕变。     

Nb微合金化E36造船钢板控轧控冷实验研究

通过对Ｎｂ微合金化Ｅ３６高强度船体结构钢板的控轧控冷实验研究,分析了控轧控冷工艺对钢力学性能、晶粒组织及析出物的影响,并对控轧控冷Ｎｂ微合金化钢的强化机理进行了探讨。得出所研究钢的最优终轧温度和冷却速度分别为８１０℃和２℃／ｓ,给出了钢板屈服强度与结晶组织、附加屈服应力与析出相粒子之间的关系。     

室温下LaF3单晶传感器的响应特性

采用LaF3单晶(掺杂0.2%EuF2和5%CaF2)作敏感材料,Pt片涂覆RuO2涂层作工作电极组装了电化学传感器,研究了该传感器在室温条件下,对不同含量的气体氧及水中溶解氧的响应特性,结果表明传感器的灵敏性较好,达到仪器化要求。根据实验结果,提出了LaF3单晶对O2气体的响应机理。同时,利用LaF3单晶作为氟离子选择电极,测量了NaF溶液中的[F-]浓度,测量结果显示了较好的准确性。此外,研究了LaF3单晶在Ar气条件下408~713 K范围内的阻抗谱,发现其存在体阻抗和晶体缺陷及夹杂物所对应的两种阻抗特性。     

合金成分对Ti 811合金棒材性能的影响

研究了合金成分Ａｌ、Ｍｏ、Ｖ含量变化对Ｔｉ８１１（Ｔｉ－８Ａｌ－１Ｍｏ一１Ｖ）合金棒材性能的影响。结果表明：Ｔｉ８１１合金的性能受合金成分的支配。随合金成分Ａｌ、Ｍｏ、Ｖ含量的变化，Ｔｉ８１１合金的室温拉伸性能、高温拉伸性能、热稳定性能、冲击韧性、蠕变性能和缺口持久性能均有明显的升高或降低。同时应用ＴＥＭ和ＳＥＭ等技术研究了相应微观结构的变化。     

合金元素对Laves相增强Nb基合金的相组成

采用机械合金化与热压烧结工艺制备了添加合金元素V和Fe的Laves相增强的Nb基复合材料。研究了添加质量分数4%V和Fe的Nb/NbCr2-4.0V和Nb/NbCr2-4.0Fe配比成分的元素粉,经MA20h后在1250℃热压30min所获得的Nb/NbCr2合金的组织和性能。结果表明:在热压过程中原位合成出细小弥散分布的三元Laves相Nb(Cr,V)2和Nb(Cr,Fe)2,并且V和Fe原子只占据Laves相中的Cr原子位置。制备出的Laves相增强Nb基合金接近全致密,组织细小均匀,晶粒尺寸小于500nm。Nb/NbCr2-4.0V和Nb/NbCr2-4.0Fe合金的断裂韧性分别达到5.3和6.3MPa·m1/2,其中Nb/NbCr2-4.0Fe合金不仅抗压强度达到2256MPa,其屈服强度和塑性应变也分别达到2094MPa和6.03%。     

Ti-6Al-2Zr-1Mo-3Nb合金微弧氧化陶瓷膜的结构与性能

利用微弧氧化技术,在Ti-6Al-2Zr-1Mo-3Nb合金表面制备陶瓷涂层。用扫描电镜和X射线衍射仪观察并分析陶瓷膜层的组织形貌和相结构,用电子万能材料试验机和数字万用表研究膜层的结合强度和绝缘性,并用MMS-1G高温高速销盘摩擦磨损试验机和YWX/Q-750盐雾试验机考察涂层的摩擦性能和耐腐蚀性能。结果表明:陶瓷层主要由金红石TiO2相和锐钛矿TiO2相构成,膜基结合强度达到30MPa以上,膜层绝缘性和耐腐蚀性良好,耐磨性得到明显改善,涂层的磨损机制表现为轻微的磨粒磨损与粘着磨损。     

一种新型第三代单晶高温合金WZ30组织与性能的研究

本文通过热力学计算和实验验证优化了W、Mo、Co、Cr、Al、Ta等元素在单晶高温合金中的含量,设计了Re含量为5 wt%的新型单晶高温合金WZ30,并与典型二代、三代单晶高温合金进行了比较。结果表明,WZ30经热处理后获得均匀的γ′相显微组织,在760℃、980℃和1100℃下WZ30的屈服强度分别为938MPa、639MPa和436MPa,温度高于1000℃时拉伸性能优于二代单晶高温合金。在980℃/250MPa和1100℃/137MPa实验条件下,WZ30的持久寿命分别为642h和254h,持久寿命明显优于二代单晶高温合金。WZ30的低周疲劳寿命在980℃下明显优于二代单晶高温合金DD6。在高温长时间循环氧化实验中,WZ30显示出较好的抗氧化性和组织稳定性。