时效处理对Ti-22Al-25Nb合金线性摩擦焊接头组织和力学性能的影响

对Ti-22Al-25Nb合金线性摩擦焊接头进行840℃×2 h的时效处理,研究了焊接头的组织和力学性能。结果表明,焊接头主要分为3个区域,分别是焊缝区、热力影响区和母材区。焊缝区组织以B2相为主,α2相和O相的数量相对较少。热力影响区仅有少量的α2相和O相转变为B2相,且α2相形态变化不大。EBSD分析结果表明,母材的晶体学取向无法遗传到最终的焊缝组织中。经过840℃时效处理后,焊缝区发生了动态再结晶并析出了O相。在热力影响区,α2相的分解并不充分,可以观察到rim-O相围绕α2相析出。母材区O相有所长大,而α2相的形态无明显变化。时效处理之后细晶强化与O相的析出强化作用显著提高了焊接头的力学性能。     

粉末高温合金FGH96中的原始粉末颗粒边界及其对合金拉伸断裂行为的影响

采用等离子电极旋转雾化法和热等静压法(hot isostatic press,HIP)分别制备FGH96粉末与合金,对原始及高温(1 150℃)预热处理后的FGH96粉末表面析出相以及HIPed FGH96合金的原始粉末颗粒边界(prior particleboundary,简称PPB)进行分析,进而研究PPB对合金室温和750℃拉伸断裂行为的影响。研究发现:原始粉末表面无明显析出相,1 150℃预热处理后粉末表面有块状MC和细小氧化物分布;热等静压法制备的FGH96合金及其热处理后,PPB析出相主要由颗粒和块状的金属碳化物MC及富Zr的氧化物颗粒组成;该合金经过固溶和时效处理后,颗粒状MC部分溶解而块状MC长大,PPB碳化物的尺寸分布由单峰分布转变为双峰分布;常温拉伸时微孔在PPB上形成并扩展,合金沿PPB断裂;750℃拉伸时,合金强度与塑性较常温下明显降低,部分M23C6在晶界析出,块状和颗粒状碳化物部分溶解,为M23C6提供碳源,合金断口呈现沿晶和沿PPB混合断裂的形貌。     

36CrNiMo4钢惯性摩擦焊接头的韧性研究

研究了３６ＣｒＮｉＭｏ４钢惯性摩擦焊接头焊缝焊后状态为单一的马氏体组织条件下，经６５０℃回火处理后的韧性。     

俄罗斯粉末高温合金涡轮盘的生产工艺

介绍了俄罗斯粉末高温合金涡轮盘的生工节,存在的问题和改进措施以及新合金,新工艺。目的是借鉴国外的先进技术以发展我国的粉末高温合金。     

氢对TC4钛合金高温拉伸行为的影响

利用程序控制电子拉伸试验机在1073～1173K 范围内,测定了氢对 TC4 钛合金的拉伸应力、应变速率敏感指数,延伸率影响的特性曲线。并通过光学显微镜和电子显微镜以及 X 射线衍射仪对其组织结构进行了观察研究。结果表明:在高温条件下,适量的氢对 TC4 钛合金具有减小流变应力、降低软化温度和提高塑性的作用。     

粉末高温合金制备工艺的研究和发展

总结了粉末高温合金诞生30多年来在制粉工艺、成形工艺及热处理工艺等方面的主要研究成果和存在的问题。重点介绍了我国FGH95粉末高温合金制备工艺的研究和进展情况,并与美、俄等国的同类工艺进行了比较。论述了国内外粉末高温合金制备工艺的发展方向。     

粉末高温合金FGH97疲劳裂纹扩展行为

测定不同晶粒尺寸、γ'相以及不同Hf含量的粉末高温合金FGH97在650℃高温条件下的疲劳裂纹扩展速率,并将其与FGH95和FGH96两代粉末合金的疲劳裂纹扩展速率进行对比.用定量分析的方法对FGH97合金在疲劳断裂各个阶段的行为特征进行分析.较大晶粒尺寸的FGH97合金具有较低的裂纹扩展速率,合理的二次和三次γ'相匹配析出,可以获得较高的疲劳寿命;Hf元素的添加使合金的整体疲劳寿命增大;FGH97合金与FGH95和FGH96相比,具有较高的疲劳裂纹萌生抗力,更低的高温疲劳裂纹扩展速率.     

不同生产工艺对FGH95粉末高温合金

全面对比研究了不同生产工艺对FGH95粉末高温合金显微组织,拉伸、屈服强度,持久蠕变及低周疲劳性能的影响,研究了不同生产工艺与FGH95粉末高温合金抗断裂韧性及无损检测的关系.在此基础上得出粉末冶金涡轮盘生产工艺的方向应是直接HIP成型工艺的结论.     

合金元素对新型镍基粉末高温合金的热力学平衡相析出行为的影响

通过热力学平衡相计算方法,系统研究了某新型镍基粉末高温合金时效温度下合金元素对热力学平衡相析出行为的影响.计算结果表明:René 104合金析出的主要平衡相为γ'、MC、M₂₃C₆、M₃B₂和TCP相.Cr和Co含量主要影响TCP相的析出行为及γ'相的析出温度,Cr含量对M₂₃C₆和M₃B₂的析出行为有一定的影响,Cr的建议质量分数为13%;Mo和W含量影响TCP相和M₃B₂的析出行为.质量比Al/Ti和Nb/Ta影响γ'相的析出行为,建议控制Al/Ti和Nb/Ta比平衡,以使γ'相起到理想的强化效果.C和B含量显著影响碳化物和硼化物的析出量,还可间接抑制TCP相析出;Zr含量对MC和M₂₃C₆碳化物的析出有影响;增Co降Cr和调节合金元素含量以获得小的点阵错配度是第3代涡轮盘用粉末冶金高温合金成分优化设计的趋势.

     

Re含量对单晶高温合金组织和拉伸性能的影响

为优化一种单晶高温合金中的Re含量,在真空定向凝固炉中制备了3%Re和5%Re的镍基单晶高温合金,热处理后分别在980 ℃长期时效400、800、2 000 h,测试合金热处理后1 100 ℃拉伸性能,采用JMatPro软件计算了合金相图,通过光学显微镜、扫描电镜和能谱仪研究Re含量对合金枝晶组织,热处理组织和980 ℃时效400、800、2 000 h的组织和1 100 ℃拉伸性能的影响。结果表明,随着单晶高温合金中Re含量增加,一次枝晶间距轻微减小,共晶的体积分数升高;γ′相尺寸下降,立方化程度增加;不同Re含量合金时效800 h后无TCP相析出,时效2 000 h后有TCP相析出,随着Re含量增加,TCP相析出量增加。合金组织稳定性随着Re含量增加而降低。随着Re含量增加,合金的高温拉伸性能显著提高。      

铁粉类型对铜基粉末冶金摩擦材料性能的影响

采用粉末冶金工艺分别制备含还原铁粉、泡沫纤维铁粉和铁合金粉的铜基摩擦材料,研究了铁粉种类对摩擦材料摩擦磨损性能的影响.当摩擦转速从3000 r·min^-1提升至6200 r·min^-1,用还原铁粉制备的样品,其摩擦因数随速度的升高出现严重衰退;含泡沫纤维铁粉的样品具有稳定的摩擦因数,试验范围内其波动值不超过0.024,但是磨损严重;采用铁镍合金粉制备的样品可有效减缓高速阶段摩擦因数的衰退,高速下摩擦因数波动低于0.027.以铁铬合金粉制备的样品,其磨耗随摩擦速度的增加几乎不发生变化,抗磨损能力最佳.     

Cr-Fe为摩擦组元的铜基粉末冶金摩擦材料的摩擦磨损性能

以Cr-Fe取代传统材料中的陶瓷相作为硬质相(即摩擦组元),制备铜基粉末冶金摩擦材料,通过扫描电镜观察分析该材料的微观结构,在MM3000摩擦磨损试验机上检测材料的摩擦磨损性能,并与以Al2O3作为摩擦组元的铜基粉末冶金摩擦材料进行对比。结果表明,以Cr-Fe取代陶瓷相作为摩擦组元,可改善硬质相与基体间的结合状态。随摩擦速度提高,材料的摩擦因数呈先下降后上升的趋势;与Al2O3陶瓷相作为摩擦组元相比,用Cr-Fe为摩擦组元的铜基粉末冶金摩擦材料的摩擦因数提高12%~27%,且稳定性提高10%~20%,线磨损量降低20%~70%。     

铁基粉末冶金零件蒸汽处理质量影响因素的研究

蒸汽处理广泛应用于粉末冶金零件的表面处理,可以大幅度改善零件的表观状态,提高材料的综合性能。本文从温度、时间、成形密度、装包位置、机加工等方面对铁基粉末冶金零件蒸汽处理质量的影响因素进行了研究。为粉末冶金产品质量的提高和生产过程中的工艺优化提供依据。     

时效温度对马氏体时效不锈钢延迟断裂行为的影响

借助于缺口慢拉伸试验研究了马氏体时效不锈钢延迟断裂倾向对时效温度的敏感性。研究结果表明,正常冶炼和加工的材料氢的质量分数在2×10-6以下,420和440℃欠时效处理的试样仍发生氢致延迟断裂;而460℃以上时效的缺口试样慢拉伸(0.001 5mm/min)的抗拉强度和断裂行为类似于快拉伸(0.15mm/min),即不发生延迟断裂。     

烧结气氛与温度对AlCuMgSi合金性能的影响

采用Al-3.8Cu-1.0Mg-0.75Si铝合金粉末,分别在高纯氮气、高纯氩气、高纯氢气和分解氨等4种气氛下烧结,对比研究不同烧结气氛下制备的合金致密度、力学性能、尺寸变化和显微组织等性能。同时研究高纯氮气气氛下烧结温度对合金性能的影响。结果表明,在590℃烧结温度条件下,高纯氮气气氛中烧结的合金性能最佳,密度达2.66 g/cm3、致密度为97.1%,硬度为23 HRB,抗拉强度为205 MPa,尺寸收缩率为1.65%;高纯氢气中烧结的合金密度、硬度及强度都最低,抗拉强度为96 MPa,屈服强度只有74 MPa,合金组织中存在大量孔隙。随烧结温度升高,烧结坯中的液相逐渐增多,使合金烧结密度增大,强度提高,在590℃烧结的合金抗拉强度最高,为205 MPa;610℃烧结时产生过烧现象,元素偏析严重,合金性能下降。     

纳米铜粉对高速压制铁基粉末冶金零件性能的影响

研究了用高速压制技术制备的纳米铜粉增强铁基合金制品的性能.在保持原料中铜粉总质量分数1.5%不变的情况下,将部分或全部微米级铜粉替换成纳米级铜粉,并通过高速压制技术制备了七种纳米铜粉质量分数分别为0、0.25%、0.50%、0.75%、1.00%、1.25%和1.50%的铁基合金制品试样,随后压坯于1150℃下烧结2h.研究发现铁基合金烧结制品的组织和性能得到改善,且尺寸精度得到有效控制.当纳米铜质量分数为0.75%时,烧结态合金的抗拉强度和硬度分别达到720.6MPa和94.7HRB.纳米铜质量分数为0.25%-1.5%时,所得试样的轴向和径向收缩率分别在0.4%-0.7%和-0.09%~-0.23%之间.     

固溶时效工艺对TC4钛合金组织及性能的影响

采用冷等静压、真空烧结的方法制备TC4钛合金,研究了不同固溶温度和时效温度对TC4钛合金组织及性能的影响。结果表明:冷等静压、真空烧结的方法制备的TC4粉末钛合金的抗拉强度可达852MPa,伸长率为16%;随着固溶温度的提高,钛合金的抗拉强度提高,伸长率降低,而随着时效温度的提高,抗拉强度降低,伸长率提高。在960℃×30min固溶、470℃×4h时效时,合金的抗拉强度达到1078MPa,伸长率达到11%。     

Effect of welding processes on tensile, impact, hardness and microstructure of AISI 409M ferritic stainless joints fabricated using duplex stainless steel filler metal

 The present investigation is aimed at to study the effect of welding processes such as shielded metal arc welding, gas metal arc welding and gas tungsten arc welding on tensile and impact properties of the ferritic stainless steel conforming to AISI 409M grade. Rolled plates of 4 mm thickness were used as the base material for preparing single pass butt welded joints. Tensile and impact properties, micro hardness, microstructure and fracture surface morphology of the welded joints have been evaluated and the results are compared. From this investigation, it is found that gas tungsten arc welded joints of ferritic stainless steel showed superior tensile and impact properties compared with shielded metal arc and gas metal arc welded joints and this is mainly due to the presence of finer grains in fusion zone and heat affected zone.     

摩擦面温度对铁基摩擦材料摩擦磨损性能影响机理的研究

研究了摩擦过程中摩擦面温度对铁基粉末冶金摩擦材料摩擦磨损性能的影响机理。研究表明，随着摩擦速度的提高，摩擦面温度不断上升，材料的摩擦系数、磨损量都呈现先降低后升高的趋势；同时，材料摩擦面层也发生了一系列的物理化学变化，摩擦层逐渐形成，在高速时，材料表面形成了比较理想的工作层。     

热等静压对粉末冶金TiAl 合金显微组织和相成分的影响

采用元素粉末Ti,Al,Cr,Nb为原料,通过对Ar气保护下的高温热压工艺,制备出了高致密度的TiAl基合金。通过光学显微术、SEM、EDAX、XRD技术分析了热等静压对材料的显微组织和相成分的影响。结果表明,在1200℃和1300℃下分别热压1h后可以得到显微组织细小的TiAl基合金,Cr元素的分布比较均匀,但是存在一些Nb元素的扩散不完全现象。通过后序热等静压工艺可以改善合金元素在显微组织中的均匀分布。