添加W对Ti-Al-Cr-Nb铸态合金高温变形的影响

通过非自耗电弧熔炼及氩气保护浇铸方法，合成不同W含量的Ti-Al-Cr-Nb合金。采用高温拉伸测试及显微组织观察，研究添加W对Ti-Al-Cr-Nb铸态合金的显微组织及其高温变形影响。研究结果表明：W的添加使Ti-Al-Cr-Nb合金的铸态组织得到细化；在800℃时基体合金的伸长率从0．62％提高到90％；在高温变形过程中，添加W使Ti-Al-Cr-Nb铸态合金的最大伸长率从620％降低到200％，而最大伸长率相应的温度从850℃增大到1050℃。不同W含量的Ti-Al-Cr-Nb铸态合金在800～1100℃的高温变形机制主要是晶粒滑动，而添加W使晶粒滑动的协调过程由晶界扩散转化为体扩散。     

Mg在Ni基高温合金中的晶界偏析行为和强化机制的计算机模拟

用嵌入原子势函数和静态弛豫方法模拟了镁在高温合金中的晶界偏析行为。模拟结果指出，Ｍｇ确有晶界平衡偏析行为。Ｍｇ的晶界偏析使晶界区电子密度分布更加均匀，提高晶界结合强度和空位形成能，减少晶界位错可动性，因此推迟蠕变孔洞的形成和长大，这是Ｍｇ的主要强化机制。     

低膨胀IN909合金650℃的氧化行为

IN909低膨胀高温合金具有较低的热膨胀系数和高的综合力学性能,但由于合金不含Cr,其抗氧化性能较差,因此,在高温使用时需采用氧化涂层.为进一步提高合金的抗氧化性能,采用扫描电镜（SEM）和能谱分析（EDX）方法,研究了低膨胀IN909合金在650℃的氧化行为,结果显示IN909合金的氧化质量增加分段遵循抛物线规律,氧化由晶界开始,形成Nb、Ti、Si等元素的晶界氧化物;Fe置换氧化物中的Nb、Ti、Si,形成外层Fe的氧化物.氧化过程中,Fe由基体向合金表面扩散,Nb和Ti由氧化过渡层向基体扩散.Nb和Ti在基体前沿的富集形成ε相大量析出的薄层,可有效地阻碍Fe元素的进一步扩散,降低氧化速率.     

Si含量对熔炼Fe-Si合金高温氧化行为的影响

为了揭示Si元素含量对合金高温氧化行为的影响机制,采用电弧熔炼(CA)方法制备3种成份的Fe-Si合金(CA Fe-0.5Si、CA Fe-1Si和CA Fe-3Si),采用Zry-2P综合热分析仪研究了它们在900～1000℃纯O2中的高温氧化行为.动力学分析表明:随着温度的升高,相同成份的Fe-Si合金氧化速度明显提高;相同温度下随着Si含量的增加,Fe-Si合金的氧化速度明显下降.X射线衍射、扫描电镜和能谱分析表明:3种成份的Fe-Si合金氧化后均形成了Fe2O,3→Fe3O4 FeO→FeO→FeO SiO2结构的氧化膜,均未形成连续的SiO2保护膜.     

GH690合金的氢致脆性行为研究

采用高温高压气相热充氢方法,将氢导入GH690镍基高温合金,其浓度达38.1 mg/kg.对未充氢和充氢试样以相同的应变速率进行室温拉伸试验,通过比较两种条件下GH690合金的拉伸变形行为,考察氢对GH690合金脆化行为的影响.结果表明,氢对GH690合金的屈服强度没有明显的影响,但充氢试样的屈服台阶消失,而且合金的抗拉强度和断裂延伸率明显降低.断口分析发现未充氢试样以延性韧窝断裂为主要特征,而充氢试样则表现出脆性沿晶断裂.GH690合金在拉伸变形时,氢易以Cottrell气团的形式跟随可动位错迁移至晶界,随着塑性变形的进行,位错在晶界处积聚,导致氢富集于晶界.晶界处氢的富集降低了合金的晶界结合强度,使得微裂纹易在晶界处萌生,导致沿晶断裂的发生.     

Y_2O_3含量对机械合金化Fe-20Cr合金循环氧化行为的影响

采用机械合金化及热压烧结技术制备Fe-20Cr、Fe-20Cr-0.8 Y_2O_3和Fe-20Cr-3Y_2O_3合金,研究Y_2O_3对Fe-Cr合金在900℃空气中循环氧化行为的影响.结果表明:Fe-20Cr合金氧化质量增量最大,Fe-20Cr-0.8Y_2O_3合金氧化质量增量其次,Fe-20Cr-3Y_2O_3氧化质量增量最少,抗高温循环氧化性能最好;Fe-20Cr合金氧化100 h后,试样几乎完全被氧化;Fe-20Cr-0.8Y_2O_3合金的氧化膜分为3层,外层主要为Fe2O3,中间层主要为Fe Cr2O4,内层主要为Cr2O3;Fe-20Cr-3Y_2O_3合金的氧化膜也分为3层,外层明显比Fe-20Cr-0.8Y_2O_3致密,空洞直径比较小,数量也比较少;Y_2O_3的添加可有效提高Fe-20Cr合金的抗循环氧化能力,其中Fe-20Cr-3Y_2O_3合金好于Fe-20Cr-0.8Y_2O_3合金.     

渗碳对Fe_3Al基合金力学性能的影响

通过研究 F e3A l基合金经不同时间渗碳后其室温力学性能和高温力学性能的变化 ,发现碳的渗入使合金的强度与延伸率都有所下降 ,同时 F e3A l合金的有序转变温度 Tc升高 .C以固溶形式进入F e3A l合金 ,当 C渗入量超过其固溶度时 ,将在晶界处析出碳化物从而降低合金的强度与塑性     

压应力对Fe-20Cr合金高温氧化膜生长和失效影响

为了明确外加应力对于合金高温氧化行为的影响,采用热重(TGA)方法测定了Fe-20Cr合金在900℃无应力及外加压应力5、8、10及15 MPa下氧化20 h内的氧化速率,通过扫描电镜(SEM)观察了有无应力作用下的氧化膜表面形貌,分析了压应力下氧化动力学的变化和氧化膜的失效.结果表明:外加压应力得到的氧化速率较无应力下大.从氧化膜形貌上观察,压应力下的氧化物颗粒明显小于无应力下的氧化物颗粒.另外,氧化膜的失效显示了45°剪切滑移的特征.从应力对氧化物形核讨论了压应力下Fe-20Cr合金的高温氧化行为,认为压应力通过促进氧化形核,进而晶界数量增多,晶界扩散占优,氧化速率得到提高促进了Fe-20Cr合金的氧化动力学.     

体心立方Fe—17Cr合金晶界的原子探针分析

通过原子探针（AP）对体心立方Fe-17Cr合金的深度分析,在原子尺度上获得紧靠晶界40nm区域内Cr元素的分布。结果表明敏化Fe-17Cr合金在该区域存在贫Cr区,证实了Fe-Cr合金晶间腐蚀的贫Cr理论。在距晶界约30nm内,出现比较平稳的Cr分布平台,并且Cr浓度低于相同Cr含量的敏化Fe-Cr-Ni合金Cr浓度。     

Fe-Ni-Al合金在900℃时的氧化行为研究

为了提高Fe-Ni合金的抗氧化性能,采用熔铸法制备了50Fe-40Ni-10Al三元合金,采用增重法研究了其在900℃空气中的高温氧化行为.利用XRD、SEM和EDS对氧化膜进行了表征.结果表明:氧化过程满足抛物线规律;经过开始时的快速氧化后,在氧化膜底部生成了一层连续完整的Al2O3膜,阻止了Al的内氧化及其他金属的氧化,氧化速度显著降低;氧化产物以Fe2O3、Fe3O4为主,含有少量的Al2O3以及尖晶石型氧化物AlFe2O4;Fe2O3和Al2O3形成了固溶体;氧化进行过程中Al2O3的含量逐渐上升.所得合金具有良好的抗氧化性能,基本满足作为惰性阳极材料的要求.     

PtY(PdY)/FeCrAl复合材料的力学性能

通过实验分析了PtY0.15、PdY0.5、FeCr22Al5合金和PtY0.15/FeCr22Al5、PdY0.15/FeCr22Al5两种复合材料的室温和高温力学性能。两种复合材料的室温力学性能优于PtY0.15和PdY0.5合金。由于内氧化改变了PtY0.15和PdY0.5合金的高温抗蠕变性能,且FeCr22Al5合金的高温强度较低、其复合材料的复合界面在高温下的强度低,PtY0.15/FeCr22Al5、PdY0.15/FeCr22Al5复合材料的高温抗拉强度和抗蠕变性能低于PtY0.15、PdY0.5合金。     

小变形下拉伸速度对Al-Ce合金内耗的影响

采用葛氏倒扭摆内耗测试仪研究了含0．013％和0．069％稀土元素Ce的Al—Ce合金，在延伸率(δ）为5％的小变形条件下，拉伸速度对Al—Ce合金晶界内耗的影响．结果表明：与未拉伸变形的样品相比，经拉伸变形试样随拉伸速度的增加，晶界内耗峰向低温发生移动，峰高降低，高温背景内耗升高．Ce含量高的样品，晶界内耗峰的峰高降低更显著．主要机制是拉伸速度增加导致退火后晶粒细化，晶粒尺寸(G．S．)减小，晶界“无序原子群”数量增加．促进稀土元素Ce强烈偏析到晶界处，与Al及Al中的杂质形成沉淀颗粒，造成晶界沉淀内耗峰的结果．     

弯曲晶界在Ni—Cr—W—Mo合金蠕变断裂中的行为研究

通过弯曲晶界与平直晶界的对比实验，对Ｎｉ－Ｃｒ－Ｍｏ合金的蠕变断裂进行了研究。其结果表明：该合金获得弯曲晶界后，可以有铲地提高其蠕变裂寿命     

镍基高温合金GH536在室温下的锯齿流变行为

对镍基高温合金GH536进行了室温拉伸试验(加载速率分别为0.06 mm/min,0.6 mm/min,3.6 mm/min和36 mm/min),研究其在室温拉伸变形过程中的锯齿流变行为.结果表明:合金在低于3.6 mm/min的加载速率下,由于合金中原始退火孪晶界对位错滑移的阻碍作用,在其应力-应变曲线上出现了以B型锯齿为主的A型、B型两种锯齿,且在拉伸变形后合金内原始退火孪晶界出现了不同程度的变形;当加载速率为36 mm/min时,由于位错滑移速度加快,孪晶界与快速移动的位错相遇后发生分解,孪晶界几乎消失,锯齿效应变得不明显;此外,在不同加载速率和应变下,合金应力-应变曲线上锯齿的振幅大小不同,这主要与移动和固定位错的密度相关.     

不同Si含量的Cu-Si合金在纯O_2中的高温氧化行为

为了研究Si的添加量对Cu高温氧化行为的影响,采用电弧熔炼（CA）方法制备2种成分的Cu-Si合金（CA Cu-0.15Si、CA Cu-1.3Si）,并研究它们在700℃和800℃纯O2中的高温氧化行为.结果表明：2种成分的Cu-Si合金氧化后均形成了CuO→Cu2O→Cu2O＋SiO2→内氧化区结构的氧化膜,均未形成连续的SiO2保护膜.随着温度的升高,相同成分的Cu-Si合金氧化速度明显提高.相同温度下随着Si含量的增加,Cu-Si合金的氧化速度明显下降.     

改型K417L镍基高温合金的热疲劳行为

利用开有V形缺口的平板试样,研究了两种不同成分的改型K417L镍基铸造高温合金在最高温度为1100℃,最低温度为室温的热循环下的热疲劳行为.通过光学显微镜和扫描电镜观察合金的组织和热疲劳裂纹形貌,研究热疲劳损伤机制.结果表明:晶界及显微组织的差异是造成改型合金热疲劳性能劣于原K417L合金的主要原因;改型合金的热疲劳主裂纹主要从V形缺口处萌生,主裂纹和二次裂纹都沿晶界扩展,裂纹沿着或穿过MC碳化物,高温氧化是影响裂纹生长的主要因素.     

粉末冶金制备B2-NiAl/Fe基合金组织及其高温力学性能

为了满足高功率密度柴油机缸盖低密度高性能的要求,文中通过机械合金化与热压烧结相结合的方法制备了Fe-50%NiAl合金,利用万能试验机对该合金的室温至600℃高温拉伸性能进行了研究。研究结果表明:热压烧结后的Fe-50%NiAl合金的组织主要为Fe相和B2结构NiAl相;该合金的抗拉强度和延伸率均随温度的升高而降低;其室温性能较为优异,抗拉强度为781.72 MPa,延伸率为7.75%;断口分析发现,Fe-50%NiAl合金拉伸断裂过程中,裂纹萌生于NiAl相中,沿着NiAl相和Fe相的界面扩展,终止于Fe基体中。     

Fe-Cr合金在Na_2SO_4盐膜下的热腐蚀行为

研究表面涂覆20~25 g/m2和40~45 g/m2两种厚度Na2SO4盐膜的Fe-10Cr和Fe-20Cr合金在900℃空气中的热腐蚀行为.结果表明:涂盐量为20~25 g/m2和40~45 g/m2的Fe-10Cr和Fe-20Cr合金在腐蚀24 h后的腐蚀增重均明显大于未涂盐的两种合金在相同温度下纯氧化的增重;SEM分析表明涂两种厚度盐膜的Fe-10Cr合金的腐蚀膜均可分为3层,外层是Fe2O3,中间层以Fe2O3和Cr2O3的混合物为主,内腐蚀区有少量Cr的硫化物;两种涂盐量的Fe-20Cr合金表面均形成了较疏松的Cr2O3腐蚀层,腐蚀膜内层均未出现内硫化现象.     

第二相对GH33A合金疲劳和蠕变交互作用机制的影响

本文研究了第二相对GH33A合金在700℃下,疲劳和蠕变交互作用行为的影响。结果表明,晶界第二相的大小及粒子间距对晶界损伤方式有着很大影响。细小紧密链状分布的晶界第二相,将导致晶界损伤为W型蠕变裂纹。从而使疲劳主裂纹与其前沿的W型裂纹连接扩展成为疲劳蠕变交互作用的主要方式。反之,粗大稀疏的晶界第二相,将使R型蠕变空洞成为其主要晶界损伤方式,也就决定了其疲劳和蠕变交互作用机制主要是主裂纹与其前沿空洞连接扩展。并给出了疲劳裂纹与其前沿R型空洞连接扩展的临界条件:K_L~I≥4αEσ_s(λ-p)。     

近固溶度高温析出对7055铝合金时效强化和应力腐蚀的影响

对7055合金采用先高温固溶后降温析出处理，通过光学显微镜、TEM观察和力学性能到试，分析了固溶后高温预析出处理对7055铝合金显微组织及力学性能的影响．研究结果表明：先高温固溶后再进行降温处理，在近固溶度条件下于晶界处产生预析出，并提高了后续时效状态下晶界析出相不连续分布的程度；这种预析出在保持高强度和高塑性的同时，可以改善合金的应力腐蚀抗力。