带有扭转小角度晶界DD6单晶高温合金的横向持久性能EI北大核心

在980℃/250MPa条件下,研究了DD6单晶高温合金扭转小角度晶界的横向持久性能。结果表明,0~4.0°晶界试样与[001]取向试样的持久寿命相近,表明DD6单晶高温合金的横向持久性能优异;4.0°晶界试样持久断裂不为沿晶断裂;随着晶界角度的进一步增大,合金的横向持久性能明显下降,断裂方式为沿晶断裂。     

高强铝合金热处理工艺优化与氢致断裂机理研究

近几十年来,国内外对高强铝合金的热处理工艺及其力学性能等进行了广泛的研究,获得令人满意的综合性能。前者强度虽高,但抗应力腐蚀性能较差;而后者则是以较大幅度地牺牲合金强度为代价来改善其应力腐蚀敏感性的。本研究选用7175铝合金,对其在140～180℃下的长期时效特征,常规力学性能,性能预测与工艺优化,应力腐蚀行为,氢对合金机械性能的影响及其微观结构的变化等进行了系统的试验研究;同时从理论上详细地研究了晶界偏析对晶界强度的影响。主要结果如下: ①首次提出将遗传、进化算法与人工神经网络相结合来研究材料工艺优化问题,为今后材料工艺优化研究探索了一条崭新的途径。②首次研究了高强铝合金在长期时效过程中的应力 腐蚀行为及氢对合金力学性能的影响,并提出了氢致高强铝合金韧脆断裂转变的新观点。为改善高强铝合金的抗SCC性能,指导热处理工艺的制定指出了新的研究方向。③首次提出了用自由电子理论研究晶偏析与晶间脆性的新方法。④首次提出了三元合金晶界偏析与沿晶断裂模型,运用该模型与准化学理论相结合系统地研究了高强铝合金的氢致断裂问题;并首次从理论上证实了Viswanadham关于Mg-H相互作用的预言。⑤深入揭示了高强铝合金的氢致断裂机理,这对今后抗氢铝合金的设计具有十分重要的理论     

单晶高温合金DD6的中温横向持久性能

在800,850,900℃的温度条件下,对第二代单晶高温合金DD6的横向持久性能进行了研究.结果表明:与相同条件下的纵向即[001]取向持久性能相比,合金横向持久寿命低于纵向持久寿命.在相对较高温度下,合金横向与纵向的持久寿命在数值上相差较小;在相对较低温度下,合金横向持久寿命明显低于纵向.随着实验温度的升高,扩散蠕变作用增强,韧窝断裂的倾向增加,同时枝晶间和枝晶干变形均匀,横向持久性能相对提高而接近于纵向持久性能.垂直于应力轴的一次枝晶界和枝晶间区域的存在,是横向持久性能低于[001]取向的主要原因.     

Al—Li合金的晶界断裂

本文研究了两种晶粒组织的二元 Al-Li 合金拉伸性能与断裂行为。结果表明 Al-Li 合金力学性能与晶粒尺寸有关,其断裂行为决定于 PFZ 内平面滑移或晶界沉淀相与滑移的交互作用。     

再结晶对Al-Li合金断裂行为的影响

在当前的新型航天、航空材料研究中,Al-Li 合金以其高比模、低比重性能,异军突起,引起人们的极大兴趣。从七十年代末 Al-Li 合金的研究在改善脆性方面取得突破以来,迄今已取得相当的进展。但与传统 Al 合金相比,在塑性和韧性上仍有一定差距。本文着眼于和塑性、韧性密切相关的断裂过程与再结晶的相互关系来研究其断裂规律。     

DD3铸造单晶镍基高温合金的拉伸性能

多晶的铸造镍基高温合金,尽管采用了固溶强化、γ′相质点沉淀强化和碳化物晶界强化等途径来提高合金的强度,但在高温下,由于合金的晶界强度低于晶内强度,因此常常在晶界处首先形成裂纹并导致断裂。 定向凝固技术能使晶体按〈001〉方向顺序生长,得到的柱晶组织基本不含横向晶界,因而大幅度地提高了合金的各项纵向力学性能。用定向凝固技术,并通过螺旋选择     

Al-Li合金高温抗氧化性能的研究

一、前言 Al-Li合金具有密度低、比强度和比钢度高等优点,在航空航天等领域有着广泛应用的前景。但由于Al-Li合金中含有Li、Mg等活泼元素在有氧的环境,特别是在温度较高的情况下,表面会发生严重氧化,形成一表面脱锂层。表面氧化会引起表面敏感性能的变化,使合金的拉伸强度、疲劳强度和硬度下降。从而影响了合金在高温下的使用。Be,Ca,Bi等元素可改善一般铝合金的抗氧化性能,为改善Al-Li合金的抗氧化性能,有人尝试在Al-Li合金中添加以上元素和La+Ce等,但都未取得明显效果。稀土元素作为我国的一种富有资源,在铝合金中已广泛应用,在Al-Li中的应用近几年国内也有所开展。Y是稀土族中密度较小的元素,我们的工作表明,加Y可明显改善Al-Li合金的室温和高温性能。本工作是在Al-Li-Cu-Mg-Zr合金中,添加了不同量的轻稀土元素Y,并采用高温氧化法研究了Y对合金抗氧化性能的影响。 二、实验方法     

一种第三代单晶高温合金中高温横向持久性能EI北大核心CSCD

研究一种镍基第三代单晶(single crystal,SC)高温合金在760℃/800 MPa,980℃/250 MPa与1100℃/137 MPa条件下的横向持久性能。结果表明:在760℃/800 MPa,980℃/250 MPa与1100℃/137 MPa条件下,该合金横向持久寿命与伸长率均低于纵向;横向与纵向持久断裂后的位错组态特征一致,760℃/800 MPa条件下断裂后γ′相中存在相交的层错,而1100℃/137 MPa条件下断裂后γ/γ′相界面形成位错缠结与高密度位错网;横向与纵向在760℃/800 MPa条件下为类解理断裂与韧窝断裂的混合断裂,而在980℃/250 MPa与1100℃/137 MPa条件下为韧窝断裂;第一代单晶高温合金DD3、第二代单晶高温合金DD6与本研究的第三代单晶高温合金中高温横向持久断裂机制基本一致;外应力方向垂直于定向凝固过程形成的一次枝晶间界面,是横向持久性能低于纵向的主要原因。     

一种第三代单晶高温合金中高温横向持久性能

研究一种镍基第三代单晶(single crystal, SC)高温合金在760℃/800 MPa,980℃/250 MPa与1100℃/137 MPa条件下的横向持久性能。结果表明:在760℃/800 MPa,980℃/250 MPa与1100℃/137 MPa条件下,该合金横向持久寿命与伸长率均低于纵向;横向与纵向持久断裂后的位错组态特征一致,760℃/800 MPa条件下断裂后γ′相中存在相交的层错,而1100℃/137 MPa条件下断裂后γ/γ′相界面形成位错缠结与高密度位错网;横向与纵向在760℃/800 MPa条件下为类解理断裂与韧窝断裂的混合断裂,而在980℃/250 MPa与1100℃/137 MPa条件下为韧窝断裂;第一代单晶高温合金DD3、第二代单晶高温合金DD6与本研究的第三代单晶高温合金中高温横向持久断裂机制基本一致;外应力方向垂直于定向凝固过程形成的一次枝晶间界面,是横向持久性能低于纵向的主要原因。     

7050铝合金锻件的力学性能和断裂机制研究

对７０５０铝合金自由锻件的拉伸性能、断裂韧性及断裂机制进行了研究。结果表明：在垂直于纵向的面上的断裂是延性穿晶断裂，平行于纵向的面上的断裂主要是沿晶断裂。     

7050铝合金锻件的力学性能和断裂机制研究EI

对７０５０铝合金自由锻件的拉伸性能、断裂韧性及断裂机制进行了研究。结果表明：在垂直于纵向的面上的断裂是延性穿晶断裂，平行于纵向的面上的断裂主要是沿晶断裂。     

第二代单晶高温合金DD6的横向拉伸性能

在800-950℃的条件下,研究了第二代单晶高温合金DD6的横向拉伸性能。结果表明：随着温度的升高,横向拉伸强度下降,横向伸长率先增加然后明显下降;与合金的纵向性能即[001]取向性能相比,在较高温度下横向伸长率明显小于纵向伸长率;随着温度的升高,沿枝晶界面易于形成显微裂纹,导致塑性降低。     

Y 对8090Al-Li 合金拉伸性能和断裂行为的影响

研究了两种不同 Y 含量对8090Al-Li 合金拉伸性能及断裂行为的影响。实验表明:加入0.1wt-%Y 可在不降低强度的情况下提高合金的塑性,加入0.5wt-%Y 可在不降低塑性的情况下提高合金的强度。在峰值时效条件下,不加 Y 的合金断裂为穿晶韧窝型和沿晶塑性混合方式,并伴有沿晶二次裂纹,加0.1%Y 不改变合金断裂模式,但使沿晶成分减少;加0.5%Y 合金则发生快速剪切断裂。本文从晶粒结构角度对断裂行为提出了解释。     

钇(Y)对Al-Li-Cu-Mg-Zr合金组织与性能的影响

一、前言 Al-Li合金和一般铝合金相比具有密度低、比强度和比刚度高等优点,是航空航天工业很有应用前途的新型材料,但Al-Li合金存在的韧塑性较低等问题,严重影响了它的推广应用。稀土元素化学性质活泼,加入合金中可改善合金的性能,在铝合金中已有广泛应用。但在Al-Li合金中的应用是近几年才在国内开展起来的,且加入的多为重稀土元素,如La,Ce和La+Ce混合稀土等。本工作是在Al-Li-Cu-Mg-Zr合金的基础上,分别添加不同含量的低密度稀土元素Y(其密度在稀土中仅大于Sc),研究了Y对合金显微组织和室温拉伸性能的影响,以期深入了解稀土元素在Al-Li合金的作用机理。 二、实验方法 实验合金是在真空感应炉中熔炼、在氩气保护下精炼和浇铸的。铸锭先经490℃/18h+525℃/2h二级均匀化处理,然后热挤压成φ30mm的棒材(挤压比约为7:     

微量Mn元素对超高强铝合金锻件平面力学性能各向异性的影响

通过金相显微镜、扫描电镜、XRD 衍射仪以及拉伸力学性能测试研究了微量 Mn 元素对 Al-Zn-Mg-Cu超高强铝合金挤压带板及其制备的等温模锻件的平面力学性能各向异性的影响。结果表明,微量 Mn 元素的加入可以产生大量含 Mn 第二相,促进超高强铝合金锻件的再结晶,使变形织构强度减弱,再结晶织构强度增加,降低高强铝合金锻件的平面力学性能各向异性。此外,弥散细小的含锰相使合金断裂形式转变为穿晶延性断裂,提高了合金的延伸率。     

铝技术的最新进展

宇航应用的新型的Al-Li合金的广泛研究是铝冶金的最重要技术进展之一。几种变形Al-Li合金已由铝联合会注册,包括2090,2091,8090,X8090A、X9092和9192。这些合金含锂量为2～3％,但其密度比传统的航空铝合金要低7～10％。     

1420合金的拉伸断裂行为

研究了１４０２合金在不同热处理状态的拉伸性能和拉伸断口，并考察了合金的显微组织，分析了断裂机制，结果表明，合金在各种热处理状态呈稳定的穿晶韧性断裂，原因是δ′粒子细小，晶内强度低，而且晶界没有析出平衡相和无折出带，晶界强度没有降低。     

低Re含量第二代柱晶高温合金DZ59的蠕变断裂性能

采用液态金属冷却(LMC)工艺和成分优化设计,制备出一种高温性能优异的低Re含量第二代柱晶高温合金DZ59,通过扫描电镜(SEM),透射电镜(TEM)等方法对其组织特征及蠕变断裂进行了表征,研究了合金的蠕变断裂性能.结果表明,DZ59合金的高温蠕变断裂性能超过一代单晶合金,并接近二代单晶合金的水平.发现柱晶高温合金的二次晶界反应(SGRZ)现象,表明SGRZ受温度和应力的控制,由于增加了合金横向晶界的受力界面,在高负荷下可能成为蠕变空洞萌生和扩展的位置.     

挤压-T5态Mg-8Gd-4Y-Nd-Zr合金的动态冲击行为

本研究采用分离式霍普金森压杆装置,结合硬度测试、金相观察、扫描电镜观察、透射电镜观察等手段,研究了挤压-T5态Mg-8Gd-4Y-Nd-Zr合金在不同应变速率条件下的动态冲击行为。结果表明:合金挤压-T5态具有优异的抗冲击性能,当应变速率为771s~(-1)时,其抗压强度可达502 MPa,与2519A铝合金的抗压强度相当;当应变速率为2 645s~(-1)时,合金的抗压强度可达682 MPa。在不同应变速率下,合金的主要断裂方式均为解理断裂,当应变速率低于1 244s~(-1)时,解理面之间以小尺寸浅平韧窝连接,当应变速率高于1 808s~(-1)时,冲击带来的绝热温升导致细晶区晶界弱化,出现沿晶断裂,形成网状组织。     

镍基单晶高温合金热机疲劳断裂特征

为了进一步提高镍基单晶高温合金的热机疲劳性能,通过微观结构解析研究了合金热机疲劳断裂特征.通过金相和扫描电子显微镜研究了热机疲劳断裂的断口特征和微观结构.研究表明:裂纹起源于形变孪晶与试样外表面的交截处,过程中的氧化有助于裂纹的长大;裂纹尖端的应力场诱发出大量形变孪晶,而形变孪晶的存在为裂纹进一步沿着孪晶界扩展提供了便利条件;镍基单晶高温合金的疲劳断裂主要是由于形变孪晶的形成以及裂纹沿孪晶界的扩展造成的.形变孪晶与高温合金疲劳断裂密切相关.