NiAl基多相金属间化合物的显微组织,超塑性研究

本文研究了金属间化合物Ni—25Al—25Cr的显微组织和超塑性及其变形机理.该合金的显微组织由NiAl则基体和α-Cr,β-Ni（Al,Cr）;γ'-Ni3（Al,Cr）的三元共晶体组成,在NiAl基体中还均匀分布着大量弥散的α-Cr沉淀相在1123—1223K之间以22×10-43．3×10－2S－1的应变速率拉伸变形时．该合金表现出高达480％的超塑性超塑性变形的断裂主要是由于晶界滑移和晶粒转动所产生的空洞和晶内解理所致.本文还对超塑性变形的机理进行了初步讨论.     

TiAl金属间化合物的定向凝固和晶向控制

在航空航天及能源领域有重要应用价值的TiAl基合金，由于其γ α2片层结构的特点，采用定向凝固技术控制片层方向可以更好地发挥其潜能。从相与组织选择及晶体择优生长特性角度，讨论了具有包晶反应的高温γ-TiAl合金的定向凝固与晶向控制，分析了晶向控制中引晶、合金化、调节成分与凝固参量及它们的综合作用所得到的结果与存在的问题，并提出了此领域今后应注意的方面。     

高温金属间化合物的定向凝固特性

高温金属间化合物是一类重要的高温结构材料，其中Ti-Al及Ni-Al等许多合金系在凝固时都存在连续的包晶反应。本文就包晶合金凝固的特性从多方面加以总结和分析。凝固过程中的包晶相变对组成相的生长与取向有不同的影响。除此之外，定向凝固包晶反应过程中，相的竞争与选择及界面形态的演化也将同时对金属间化合物的凝固组织产生重要的影响。在考虑了界面温度对生长速率的响应后，可以发现生长速度超过某一值后亚稳相将析出，而根据凝固条件不同可以以不同的凝固方式进行长大，形成如带状、浅胞状和枝／胞双相共生等形式的组织，其中共生组织更有利于提高材料的单向力学性能。虽然定性的分析已获得某些规律，但作为工程应用的具有包晶反应特点的高温金属间化合物的定向凝固研究还极不充分，需进行大量的、基础的理论与实验研究。     

定向凝固NiAl-15Cr合金的微观组织与超塑性变形行为

研究了定向凝固NiAl-15Cr合金的显微组织和高温拉伸变形行为。结果表明:定向凝固Ni-25Al-15Cr合金由β-NiAl枝晶干、γ/γ＇枝晶间相和γ＇过渡层组成。合金在1123—1373 K、初始应变速率为1.67×10~(-4)—1.67×10~(-2) S~(-1)的条件下表现出超塑性变形行为。在1323 K和初始应变速率为8.35×10~(-3)s(-1)条件下获得的最大延伸率为280％,应变敏感指数m为0.22。通过变形过程中显微组织观察,对其超塑性变形行为的机理进行了初步的讨论。     

钛铝金属间化合物低温超塑性

钛铝金属间化合物具有高强度、高抗蠕变性和耐蚀性，在高温环境中应用前景非常广阔，但因延性低使应用受到限制，为了改进钛铝合金的延性，美国科技人员重点研究了钛铝金属间化合物的低温超塑性。所渭低温是指600℃~900℃，它比通常1000℃~1200℃低了所研究的材料通过多次换向等温锻造和大塑性变形得到了亚微米(SMC)组织的TiAl化合物，在1050℃~1000℃锻造，得到了微米晶(MC)组织的化合物。5种不同加工方法生产的钛铝金属间化合物的晶粒尺寸及α2含量见表1所列。表1不同工艺生产的SMC组织化合物，at%工艺晶粒(m)α2，%Ti-50Al铸造，3~5…     

NiAl-Fe金属间化合物超塑性的研究

本文研究了金属间化合物NiAl－Fe的超塑性行为及其机理结果表明：该合金的显微组织由β－NiAl相基体和γ－Ni无序固溶体相组成．在1123—1253K,1．04×10(－4)－1．04×10(－2)s(－1)拉伸变形时,表现超塑性行为．最大伸长率233％,超塑性变形试样的断口呈韧性特征,在断裂区没有空洞产生,通过SEM分析发现,γ相在变形过程中发生碎化、β相存在动态再结晶     

定向凝固NiAl合金的超塑性行为

研究了定向凝固NiAl合金NiAl-25Cr、NiAl-15Cr、NiAl-27Fe-3Nb和NiAl-5Mo-0.5Hf的超塑性行为及其变形机制.结果表明: 合金在一定的变形条件下均表现出超塑性行为, 位错的滑移和攀移行为提供了主要的应变量; 超塑性变形过程中的稳态流变源于变形过程中所发生动态回复或再结晶产生的软化与应变硬化的平衡; 动态回复或再结晶过程一方面在晶粒内部削弱了位错滑动的阻力, 另一方面协调了晶界之间的变形, 使合金以超塑性方式变形.     

铝系金属间化合物的超塑性

从超塑性和金属间化合物的基本概念着手,简述了研究金属间化合物超塑性的重要性,较系统地介绍了铝系金属间化合物中Ni-Al、Ti-Al和Re-Al超塑性的研究状况.     

激光金属成形定向凝固显微组织及成分偏析研究

利用高温合金Rene95粉末在镍基高温合金基材上进行激光多层涂覆。研究熔覆层中凝固显微组织的生长特性。基于对柱状晶向等轴晶转化理论的分析，证实通过控制工艺参数组合，可获得具有良好取向的单道多层、多道搭接多层定向凝固涂层和圆环的定向凝固试样，涂层内部的定向凝固柱状枝晶组织细密，枝晶一次间距为5－30μm，二次臂很小或者完全退化。涂层内无明显的成分偏析现象。     

定向凝固过共晶Nb-Si基合金的组织优化

采用液态金属冷却定向凝固炉制备Nb-16Si-24Ti-10Cr-2A1．2Hf合金,凝固速率分别为1．2、6、18、36、50mm／min,随后对定向凝固速率为50mm／min的合金进行（1400℃,10h）,（1450℃,10h）和（1500℃,10h）的热处理。研究了定向凝固速率和热处理温度对合金微观组织的影响。结果表明：合金的定向凝固组织主要由沿着试棒轴向生长的初生Nb5Si3相和耦合生长的Nbss／Nb5Si3共晶胞组成,在共晶胞边缘,有少量的Cr2Nb存在。横截面上共晶胞边界明显,随着凝固速率的增加,定向凝固组织明显细化,Nbss／Nb;Si,共晶胞形貌也发生变化。合金经过热处理,Nbss连成基体,部分CrENb相熔解,微观成分偏析减小。经过（1450℃,10h1热处理,实现了对过共晶Nb—Si基合金的组织优化。     

Microstructural evolution and corrosion behavior of directionally solidified FeCoNiCrAl high entropy alloy

The FeCoNiCrAl alloys have many potential applications in the fields of structural materials, but few attempts were made to characterize the directional solidification of high entropy alloys. In the present research, the microstructure and corrosion behavior of FeCoNiCrAl high entropy alloy have been investigated under directional solidification. The results show that with increasing solidification rate, the interface morphology of the alloy evolves from planar to cellular and dendritic. The electrochemical experiment results demonstrate that the corrosion products of both non-directionally and directionally solidified FeCoNiCrAl alloys appear as rectangular blocks in phases which Cr and Fe are enriched, while Al and Ni are depleted, suggesting that Al and Ni are dissolved into the NaCl solution. Comparison of the potentiodynamic polarization behaviors between the two differently solidified FeCoNiCrAl high entropy alloys in a 3.5%NaCl solution shows that the corrosion resistance of directionally solidified FeCoNiCrAl alloy is superior to that of the non-directionally solidified FeCoNiCrAl alloy.     

定向凝固Ti-46Al-8Nb合金的微观组织演变与微观偏析(英文)

在3～70μm/s的生长速度范围内对Ti-46Al-8Nb(摩尔分数,%)合金进行定向凝固实验,研究其微观组织演变和微观偏析形式。在该生长速度范围内,固-液界面表现为规则的枝晶生长,一次枝晶间距随着生长速度的加快而逐渐减小。在定向凝固过程中观察到典型的L+β→α包晶反应,最终得到具有α2/γ层片和B2相的微观组织。在各个晶粒中,层片与β相枝晶初始生长方向呈0°或45°。包晶反应导致严重的成分偏析,在凝固过程中,铝富集在枝晶间,铌富集在枝晶心部。随着α相的形核和生长,铌的偏析程度逐渐增大,从而促进B2相的析出,而富集在枝晶间的铝在包晶反应发生后逐渐变得均匀、一致。     

Microstructure of directionally solidified Cu-Cr composites

Cu-Cr composites were prepared by self-made directional solidification equipment with the high temperature gradient and double-zone heating. The microstructural evolution was investigated during the directional solidification with the different solidification rate for Cu-1.0%Cr, Cu-1.7%Cr and Cu-5.6%Cr alloys, respectively. It is shown that for the hypoeutectic Cu-1.0%Cr alloy, the general microstructures consist of primary α(Cu) phase and the rod-like or needle-like (α β) eutectics, and for the hypereutectic Cu-1. 7%Cr and Cu-5.6%Cr alloys, α(Cu)phase, primary β(Cr) phase and (α β) eutectics coexist. With the increase of the solidification rate, the morphology evolution of every phase is that, 1st cellular(dendrite) of α(Cu) phase thins and cellular(dendrite) spacing shortens gradually, (α β) eutectics set in α(Cu) cellular or dendrite, and primary β(Cr) phase distributes unevenly on α (Cu) matrix, whose morphology undergoes the change from dendrite to particle.     

Microstructure evolution of directionally solidified Sn-16%Sb hyperperitectic alloy

The directionally solidified microstructure of Sn-16%Sb hyperperitectic alloy has been investigated at various solidification rates using a high-thermal gradient directional solidification apparatus. The results indicate that the solidification microstructure consists of hard primary intermetallic SnSb phase embedded in a matrix of soft peritectic ,8-Sn phase. The primary SnSb phase exhibits faceted growth with tetragonal or trigonal shapes. At the same time, the primary SnSb phase is refined with an increase in the solidification rate and dispersed more uniformly in the matrix of,8-Sn phase. The volume fraction of the SnSb phase firstly decreases and then increases when the solidification rate increases in directional solidification of Sn-16%Sb hyperperitectic alloy.     

激光焊接头超塑变形组织表征

采用高温拉伸研究激光焊接头超塑性变形行为,分析了焊缝及热影响区在超塑性变形过程中的显微组织演变规律,并提出采用等轴化系数来表征焊缝组织的等轴化进程,采用平均晶粒尺寸来表征热影响区组织的转变程度.结果表明,随着变形的进行,等轴化系数逐渐升高;在相同变形量时,变形温度升高或初始应变速率降低均有利于等轴化系数上升,促进焊缝超塑性变形的进行.随着变形的进行,热影响区平均晶粒尺寸逐渐升高;在相同变形量时,变形温度升高或初始应变速率降低均有利于平均晶粒尺寸上升,促进焊缝超塑性变形的进行.     

热型连铸锌铝合金定向凝固线材的组织分析

对热型连铸锌铝合金定向凝固线材的铸态及热处理组织进行了观察、分析和讨论。结果表明：热型连铸锌铝合金线材的显微组织为定向生长的平行柱状枝晶组织;共晶合金ZA5的枝状芥是的每个枝晶都由多层片状共晶β和η两相构成,过共晶合金的组织为初生树枝晶和枝晶间共晶组织,其中ZA8,ZA12初生相为β相,ZA22和ZA27的初生相是α相。     

定向凝固多孔Mg-Zn合金的制备及气孔结构

采用Bridgman型定向凝固法制备出藕状多孔Mg-Zn合金.研究了不同锌含量和氢气压力对气孔形貌的影响.通过理论计算对Mg-1Zn(质量分数,％,下同)合金的孔隙率进行了预测.结果表明,锌元素的加入会对孔结构产生重大影响.随着Zn含量从0％增加到2％,平均孔径增加.随着氢气压力从0.1 MPa增加到0.6 MPa,M...     

热处理对定向凝固Nb-Ti-Si基合金组织及力学性能的影响

在熔体温度为2323 K,抽拉速率为100 μm/s的条件下对Nb-Ti-Si基超高温合金进行了有坩埚整体定向凝固 (DS),然后对定向凝固试样进行了两种不同工艺的热处理：即1723 K/50 h高温均匀化处理 (HT1) 和1623 K/50 h 1723 K/50 h 1373 K/50 h复合热处理 (HT2)。采用XRD,SEM和EDS等分析手段研究热处理对定向凝固合金微观组织及其力学性能的影响。结果表明,热处理后合金中大尺寸初生硅化物的体积分数下降,两种方式的热处理均能有效减轻甚至消除合金中的成分偏析。热处理后原DS试样中Nbss (Nb,X)5Si3共晶胞的边界完全消失。相比HT1处理,HT2处理后试样中硅化物的分布更加均匀。与DS试样相比,经HT2处理后试样的室温断裂韧性值增加了12.3% (约19.2 MPa?m1/2),且其拉伸强度增加了26.6% (最大值达到933.2MPa)。力学性能的改善主要归因于热处理后组织中 (Nb,X)5Si3颗粒弥散分布以及韧性Nbss相的形状、尺寸及含量均发生变化。     

定向凝固Cu-1.0%Cr合金中带状组织及其形成机制

在温度梯度为200 K/cm和凝固速率为2-10μm/s下, Cu-1.0%Cr亚共晶合金的凝固组织中分别存在单相平界面和共晶、单相平界面和胞晶及胞间共晶、单相胞晶和共晶3种带状组织.从实验和理论两方面阐明了上述带状组织的产生与合金定向凝固界面前沿的溶质分布有关;形成的原因是合金未达到稳态凝固,凝固速率和合金成分一直处于变化之中.另外,单相平界面和共晶的带状组织中,合金凝固速率在单相平界面凝固中随着界面液相成分的增加而逐渐增大,而在共晶组织中随着界面前沿液相成分的减少而逐渐减小.