高温合金晶粒细化概述

随着铸造合金尤其是铸造高温合金在工业领域内的广泛应用，多年来冶金工作者为了充分发挥合金的作用及改善合金的性能，对晶粒细化给予很大的关注，并采用了各种方法，如添加形核剂、快速冷却、工艺参数的控制、熔体在凝固过程中的机械振动和搅拌及精铸壳内表面涂层等。“ＦＧＰ”细化工艺、Ｍｉｃｒｏｃａｓｔ－Ｘ专利、Ｇｒａｉｎｅｘ专利和用ＣｏＯ＋Ａｌ２Ｏ３在精铸壳内表面涂层等已被工业采用。虽然孕育剂的添加是一种有效、简单和实用的晶粒细化方法，但直至目前，因为各种因素的限制尚未发现一种令人满意的高温合金细化添加剂。因此，靠加孕育剂细化高温合金晶粒是很困难的，目前这方面的研究仍在进行。     

锆-4合金包壳长期均匀腐蚀性能研究

在模拟压水堆一回路水条件下,用静态高压釜对锆-4合金进行了8 000 h的均匀腐蚀实验,并对氧化膜的厚度进行了测量和计算,对腐蚀增重和均匀腐蚀速率进行了定量评估。结果表明:锆-4合金包壳内外管在模拟压水堆一回路环境下的氧化增重曲线,初始阶段符合立方规律,2 500 h后为线性规律。内管在腐蚀时间0～2 500 h的氧化增重拟合曲线为y=2.473 47x1/3;超过2 500 h后的拟合曲线为y=9.033 43+0.013 22x;外管在腐蚀时间0～2 500 h的氧化增重拟合曲线为y=2.473 47x1/3,超过2 500 h后的拟合曲线为y=9.498 49+0.013 11x。4.5 a内管氧化膜增厚32.4μm,相当于金属层减薄厚度为20.8μm,远小于锆-4合金内管壁厚的10%。4.5 a外管氧化膜增厚31.5μm,相当于金属层减薄厚度为20.2μm,远小于锆-4合金外管壁厚的10%。考虑到辐照加速腐蚀效应和实际工况,经过4.5 a的模拟反应堆一回路高温高压环境运行,锆-4合金内外包壳管的均匀腐蚀深度均小于包壳名义厚度的10%。     

表面处理对Zr-4合金抗疖状腐蚀性能的影响

对不同工艺生产的Ｚｒ４ 管材, 采用酸洗、不酸洗、预膜、不预膜４ 种组合状态进行表面处理, 研究了它在５００℃过热蒸汽中的腐蚀行为。酸洗后可提高抗疖状腐蚀性能, 预生氧化膜（ 预膜） 能起到延缓疖状腐蚀的作用。机械抛光产生的形变层以及伴有较深划痕的粗糙表面会加速腐蚀, 不恰当的酸洗过程会造成氟污染也使管材内表面的耐腐蚀性能下降。     

酸洗预处理对Zr-4合金高压釜蒸汽腐蚀增重的影响

Zr-4合金和M5锆合金是国内核电站最常用的核反应堆包壳材料,其耐腐蚀性能是一项重要的检测指标。在高压釜蒸汽腐蚀实验中,为了确认腐蚀数据的有效性,每釜应随检测样品放置对比样。针对Zr-4合金作为对比样时的酸洗预处理工艺开展实验,研究是否酸洗及酸洗工艺对其腐蚀增重的影响,以期为建立Zr-4合金对比样规范提供科学的试验方法。研究结果表明,酸洗预处理会明显影响Zr-4合金的腐蚀增重及其标准偏差,未经酸洗处理的Zr-4合金对比样的腐蚀增重较稳定,标准偏差及增重极差值均低于经酸洗预处理的对比样。     

Zr在Mg-9Gd-4Y合金中的晶粒细化机制

研究了不同Zr含量对Mg-9Gd-4Y合金晶粒大小的影响及Zr的晶粒细化机制．结果表明,Zr可以明显细化合金的晶粒,且随Zr含量增加,晶粒变得更细小．微观组织分析表明,在Zr含量较高的合金中,几乎每个晶粒内都含有至少一个富Zr的核;而在Zr含量较低的合金中没有发现这种核．在高Zr含量和低Zr含量的合金中,晶粒细化的机制不同：在低Zr含量合金中,Zr以抑制品粒长大为主;在高Zr含量合金中,Zr以促进异质形核为主．     

退火时间对Zr- 4合金管材性能影响

采用高温拉伸试验、均匀腐蚀试验、金相显微组织观察试验和第二相粒子统计的方法研究了Zr- 4合金管材在不同退火时间后的高温拉伸性能、均匀腐蚀性能、金相组织及第二相粒子的变化规律。结果表明,退火时间在3.5~5.5 h变化时,Zr- 4合金管材的高温抗拉强度、屈服强度和伸长率的变化曲线趋势基本波动不大,均匀腐蚀结果略有降低,Zr- 4管材内中外层的晶粒度均为11级,无异常晶粒长大组织,第二相粒子尺寸范围逐渐增大。     

相比例对高压扭转Ti-6Al-4V合金晶粒细化及显微硬度的影响

冷轧态Ti-6Al-4V(TC4)合金经两种不同热处理制度处理之后,分别得到70%的等轴α相和30%的α+β片层组织(TC4-1)与25%的等轴α相和75%的α+β片层组织(TC4-2).等轴α相的晶粒尺寸分别为7.0±2μm和9.5±1.5μm.在室温下进行高压扭转,扭转过程中施加6.0 GPa的压力,扭转速度为1 r/min,分别扭转了1/4、5、10和20圈.随着扭转圈数和片层组织的增加,组织更为均匀.经20圈扭转变形后,TC4-1和TC4-2中的晶粒尺寸分别为115±30 nm和75±15 nm.随着片层组织的增加,显微硬度值显著升高.同时探讨了相比例对晶粒细化机制的影响.     

合金元素对快速冷却过程中用大形变加工晶粒超细化行为的影响

1　序言最近对低碳 (C)钢的铁素体 (α)晶粒超细化的研究很活跃。在试验室规模小试样研究中 ,获得了晶粒直径 1μm的超细晶粒铁素体 (F)组织。这些晶粒细化方法不同于相变和再结晶。若将其详细分类 ,相变法包括 1 )在超过冷奥氏体 (γ)状态的加工和相变、2 )动的 F相变、3)在 (γ+α)二相区域的加工和相变 ,都是以 1个道次强压下和利用了在低温奥氏体 (A)区域加工作为共同特点的 ,再结晶法则成功利用 1 )马氏体 (M)、2 )贝氏体 (B)强压下后的再结晶研制出了超细晶粒 F组织。在超细晶粒组织的指导原理不断被发现的过程中 ,最近的研究方向…     

Effect of Solutes on Grain Refinement of As-Cast Fe-4Si Alloy

Metallurgical and Materials Transactions A - Grain size is one of the key microstructural factors that control the mechanical properties of steels. The present work aims to extend the theories of...     

晶粒尺寸对Corten-B型耐候钢耐大气腐蚀性能的影响

采用相同轧制工艺及不同热处理方法制备了化学成分相同而晶粒尺寸不同的3种Corten-B耐候钢试样。运用金相、周浸、锈层横截面SEM微观分析、交流阻抗测试等手段对晶粒尺寸与Corten-B型耐候钢耐工业环境下大气腐蚀性能之间的规律进行了研究。结果表明:Corten-B耐候钢晶粒尺寸从30μm减小到4μm,周浸加速腐蚀试验后锈层中裂纹和空洞的数量相应减少,腐蚀速率减小,锈层电阻Rr和反应电阻Rt增大,耐大气腐蚀性能得到提高。     

Effect of Inclusion and Filtration on Grain Refinement Efficiency of Aluminum Alloy

Metallurgical and Materials Transactions A - It is well known that the filtration efficiency of ceramic foam filters (CFF) on aluminum melt can be significantly reduced by the addition of grain...     

The Effect of Solute Elements on the Grain Refinement of Cast Zn

The effect of both peritectic-forming elements (Cu and Ag) and eutectic-forming elements (Mg and Al) on the grain refinement of cast pure Zn was investigated. It is found that these four alloying elements lead to effective grain refinement of cast pure Zn, although they have different values of growth restriction factor (Q). Mg and Al seem to have better grain refining efficiency for cast pure Zn than Cu and Ag. These results raise questions regarding the mechanisms of grain refinement in Zn-based alloys, and therefore further studies are required.     

粒度细化对煅后焦粉料体积密度的影响

考察了煅后焦粒度细化对体积密度的影响。结果表明,在现有生产原料和配方条件下,焦炭粗粒配比从14.4%减少到8.4%区间时,体积密度从1.134g/cm3逐渐增加到1.159g/cm3,是体积密度可用的调整空间;不宜通过减少焦炭中粒来提高体积密度;通过减少焦炭细粒含量,可有效提高体积密度。