Re质量分数对单晶高温合金组织和性能的影响

为了研究Re在单晶高温合金中的作用,基于Rene N5的合金成分,调整了Re的质量分数,拉制了Re质量分数分别为2.5%、3%和3.5%的三种不同镍基单晶高温合金,研究了Re质量分数的变化对合金组织及持久性能的影响.研究结果表明:完全热处理后,三种合金都获得了规则的立方体形γ′相,随着Re质量分数的增加,γ′相尺寸逐渐减小.在982 ℃/248 MPa的持久条件下,随着Re质量分数的增加,合金的持久寿命呈先增加后降低的趋势; 在持久试验过程中,三种合金中均析出了μ相,且随着Re质量分数的增加,μ相含量逐渐增加.在871 ℃/552 MPa的持久条件下,合金的持久寿命随着Re质量分数的增加而增加,没有μ相析出.     

镍基高温合金定向粗化行为的有限元分析

镍基高温合金广泛应用于燃气轮机的叶片、涡轮盘和燃烧室等高温部件．针对镍基单晶高温合金的服役条件和结构特点,采用有限元方法建立数学模型,有限元分析时用热膨胀系数代替正负错配的选择,用柔度矩阵的计算表达单元各向异性,并计算静水压力（hydrostatic pressure）及等效应力（von Mises stress）分布,研究负错配的情况下镍基高温合金在[111]取向上受载时γ’颗粒的定向粗化行为,结果表明γ’颗粒的粗化方向及形态依赖于应力轴取向．     

单晶合金中孑L洞对蠕变行为的三维有限元模拟

通过对有/无缺陷单晶镍基合金蠕变性能测试、组织形貌观察及采用三维有限元对近孔洞区域的应力场分析,研究组织缺陷对单晶合金蠕变行为及组织演化的影响.结果表明:组织缺陷可明显降低单晶镍基合金的塑性和蠕变寿命.在高温蠕变期间,近孔洞区域的应力等值线具有磲形分布特征,并沿与施加应力轴成45°角方向有较大值,该应力分布特征可使合金中γ′相转变成与施加应力轴成45°角的筏状结构,并使圆形孔洞沿应力轴方向伸长成椭圆状.蠕变期间,在合金圆形孔洞缺陷的上、下区域具有较小的应力值,而在圆形孔洞的两侧极点处具有最大应力值;随蠕变时间延长,应力值增大,促使裂纹在该处萌生,并沿垂直于应力轴方向扩展,这是降低舍金蠕变寿命的主要原因.     

FGH95镍基合金的相组成及γ′相的粒度分布

为了研究FGH95合金的相组成及γ′相的粒度分布,采用电解萃取方法提取热处理态FGH95合金中的γ′相,测定γ′相的相组成结构式;通过XRD曲线测定γ′、γ相的晶格常数及错配度,对萃取的合金中γ′相粉末进行小角度衍射,测定出γ′相的粒度分布.结果表明,经1140℃固溶和时效处理后,合金的组织结构由γ′相（质量分数约为47.8%）、γ相（质量分数约为51.2%）、（Nb,Ti）C、（Nb,W）B₂、Nb₃B₂和Cr₂₃C₆等碳、硼化物（质量分数约为1%）组成,γ′相的结构组成式为（Ni_0.896Co _0.055Cr _0.017Fe _0.031）₃（Ti _0.224Nb _0.134Al_0.473Mo _0.038W _0.066Cr _0.064）,其中,在36~60nm和60~96nm尺寸范围内的γ′相粒子质量分数分别为306%和291%,且细小γ′相在晶内弥散分布,而粗大γ′相分布于较宽的颗粒边界区域,并进一步测算出合金中γ′、γ两相的晶格常数分别为0.35986nm和0.35912nm,晶格错配度为0.2058%.     

热处理对单晶镍基合金成分偏析与持久性能的影响

为了考察热处理工艺对成分偏析及持久性能的影响,通过不同条件的热处理及微区成分分析,研究了固溶温度对合金中枝晶臂/枝晶间区域难熔元素偏析的影响.根据DSC曲线分析、组织形貌观察及持久性能测试,研究了热处理工艺对合金持久性能的影响.结果表明：铸态合金中元素Cr、Co、Mo、Re富集于枝晶干,元素Al、Ta、W等富集于枝晶间,经高温固溶处理可明显降低难熔元素在枝晶臂/间的偏析程度.根据DSC曲线确定出合金的初熔温度为1325℃,并制定出合金的热处理工艺.经较低温度固溶处理,合金中难熔元素的偏析程度较大,形成的筏状γ′相与应力轴方向成45°角,合金具有较短的持久寿命;而经1320℃高温固溶处理,元素的偏析程度减小,可较大幅度地提高合金的持久寿命.     

DD26镍基单晶高温合金的高温持久性能各向异性

为了研究取向对DD26镍基单晶高温合金持久性能的影响,对实验合金进行了高温蠕变测试.结果表明,持久寿命随取向变化逐渐降低的顺序为:[111]靠近[001]-[111]边界靠近[001][001]-[011]边界[011].靠近[111]取向的试样,由于具有较小的Schmid因子,位错不易开动,所以持久寿命最长.而靠近[001]取向的试样具有较大的Schmid因子,致使可以开动的滑移系最多,所以伸长率最大.靠近[001]-[011]边界和[011]取向的试样在蠕变过程中取向会向[001]-[111]边界旋转,并且较大的旋转造成这些取向的试样具有较短的持久寿命.     

新型镍基合金静态再结晶规律研究

为了研究形变量和加热温度对新型镍基合金晶粒尺寸的影响规律,对该合金进行了静态再结晶实验,并用光学显微镜观察了其微观组织变化.合金静态再结晶实验结果表明,冷变形试样在γ′相完全熔解温度以下时,延长保温时间对晶粒尺寸的影响不大;在γ′相完全熔解温度以上时,随保温时间的延长晶粒长大效果显著.     

磷对GH984G高温低周疲劳性能的影响

在部分镍基高温合金中加入适量磷可以有效提升材料的高温持久蠕变性能,本文对四种磷含量的镍基高温合金GH984G进行了高温低周疲劳试验。结果表明:随着磷含量增加,GH984G高温低周疲劳寿命呈现先升高再降低的趋势。适量磷使合金晶内硬度增大,晶界处大块MC碳化物变少,变形孪晶数量增加,疲劳源数量减少,材料循环软化程度下降,裂纹扩展受阻,进而提升疲劳寿命。过量磷的加入使GH984G合金的晶粒尺寸变大,二次裂纹数量增多,不利于疲劳寿命。     

(Sm,Dy)-Fe-Co合金相变的研究

采用金相观察、羞热分析和X射线衍射等方法，分析确定了稀土永磁合金——(Sm，Dy-Fe-Co)的(Sm，Dy)Fe2-(Sm，Dy)Co2的变温截面图；寻找出了合金的晶格常数的大小随合金中元素变化的规律性．相图由2个单相区，2个两相区和2个三相区组成，包含有两个三元包晶反应；晶格常数随着合金中Co含量的增加而减小．     

铁磁形状记忆合金C050Ni18Ga32相变的研究

采用交流磁化率测试系统和X射线衍射仪，研究了感应熔炼多晶Co50Ni18Ga32合金的相变特性．研究发现多晶Co50Ni18Ga32合金的马氏体相变温度(Tm)低于居里温度(Tc)，马氏体相变时交流磁化率急剧下降．随退火温度升高，Tc升高．在500℃到900℃温度范围内，随热处理温度升高，Tm、逆相变温度(Ta)降低，相变热滞(Ta-Tm)减小．感应熔炼多晶Co50Ni18Ga32合金升温时析出γ相，γ相的含量随着温度的升高逐渐增加，在高温下全部转变为γ相，γ相的出现是不可逆的，即把温度降到室温或者长时间退火都不会改变γ相的结构．     

Influence of Doped Elements on Electrochemical High Temperature Performance of La-riched Hydrogen Storage Material

1　IntroductionNi MHrechargeablebatterieshavebeenpromisingbatteriesforelectricvehiclesbecauseoftheirhighratioofpricetoperformance .However ,arapiddecayofthehydro genstoragematerialsoccurswhentheyareappliedtobat teriesforelectrics .Thecapacitydecaymaybecausedbytherisingoftemperatureinbatterieswhentheyarechargedanddischargedatahighcurrent.Itwasfoundthattheelectrochemicalperformancesofhydrogenstoragematerialsbecameworseathightemperatures .Itisexpectedthatthechangeinchemicalcomposi tionoftheallo…     

长期时效过程中GH4586合金的微观组织演变机理

系统研究了航空涡轮盘GH4586A和GH4586B合金在700～800℃长期时效时,合金微观组织的演变过程.重点研究了时效过程中沉淀强化相与奥氏体基体的稳定性,尤其是拓扑密排相（TCP相）析出行为及其与时效温度和时效时间的关系.研究表明,长期时效过程中GH4586B合金未见TCP相析出,但γ＇相随时效时间的延长快速粗化,导致合金室温与高温强度显著衰减.GH4586A合金的γ＇相长大缓慢,从而保持了稳定的抗拉强度,但在750℃、2 000 h以上时效时出现了μ相析出在晶界与晶内M6C二次碳化物表面形核并以半共格形式向奥氏体基体内生长,致使合金的塑性有所下降.     

As-cast microstructures of Ti-11 Al- xC alloys

0　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙｓ ,ｈａｖｉｎｇｌｉｇｈｔｄｅｎｓｉｔｙ ,ｈｉｇｈｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｇｏｏｄｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ,ａｒｅｂｅｉｎｇｉｎｖｅｓｔｉ ｇａｔｅｄｉｎｔｅｎｓｉｖｅｌｙａｎｄａｐｐｌｉｅｄｉｎｍａｎｙｆｉｅｌｄｓ .Ｆｕｒｔｈｅｒｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇｉｓａｃｈｉｅｖｅｄｂｙａｌｌｏｗｉｎｇｌｉｍｉｔｅｄｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｎｅｉｇｈｂｏｒｉｎｇα2 ｐｈａｓｅ[1] .Ｔｈｅα2 ｐｈａｓｅｈａｓａｎｏｒｄｅｒｅ…     

La0.2Ba0．8Co0．8Fe0．2-xZrxO3-δ陶瓷的相组成与导电性能

用固相反应法制备了La0.2Ba0．8Co0．8Fe0．2-xZrxO3-δ（x≤0．10）系列陶瓷样品（简称LBCFZ）,对其相组成和电性能进行了表征。研究表明,常温下的LBCFZ为立方钙钛矿相结构,且当0≤x≤0．08时,其晶胞常数随着Zr掺杂量的增加而线性增大。LBCFZ陶瓷样品的电导率随温度的变化存在明显的转变温度（Tp）：当温度低于Tp时,样品的电导率随着温度升高而增大;当温度高于t时,样品的电导率随着温度升高而减小。另外,LBCFZ样品（x=0．02的样品例外）随着Zr含量的增加,电导率减小,转变温度Tp降低。     

变形镁合金热压缩变形流变应力研究

由于镁是密排六方晶体结构,纯镁及镁合金在室温下只有很小的延展性,其成形工艺应在中高温下进行.针对AZ91D与ZK60镁合金,采用Gleeble 1500D热模拟试验机对其在不同温度和变形速率下的流变应力进行了实验研究.结果表明,AZ91D与ZK60镁合金具有不同形式的热模拟曲线,不同的流变应力规律.     

时效对Mg-7Gd-4Y-0.6Zn-0.6Zr合金显微组织及硬度的影响

为了提高Mg合金的强韧性和抗高温性能.文中通过显微硬度测试、差示扫描量热仪及透射电镜分析,研究了挤压Mg-7Gd-4Y-0.6Zn-0.6Zr系镁合金的显微硬度及时效析出相的结构.结果表明:钆的添加增强了Mg-Gd-Y合金的时效硬化效果,对合金时效硬化的总体规律无明显影响.透射电镜分析发现具有DO19超点阵的β″和斜方晶体β′相在合金时效硬化阶段析出,提高了合金硬度.在时效后期由于粗大的针片状1β相析出,使合金硬度下降.     

Dynamic Tensile Behavior and Constitutive Modeling of TC21 Titanium Alloy

The dynamic tensile behaviors of a newly developed Ti-6 Al-2 Sn-2 Zr-3 Mo-1 Cr-2 Nb-Si alloy(referred as TC21 in China) over a wide range of strain rates from quasi-static to dynamic regimes(0.001-1 200 s~(-1)) at different temperatures were experimentally investigated. A split Hopkinson tension bar apparatus and a static material testing system were utilized to study the stress-strain responses under uniaxial tension loading condition. The experimental results indicate that the tensile behavior of TC21 titanium alloy is dependent on the strain rate and temperature. The values of initial yield stress increase with increasing strain rate and decreasing temperature. The effects of strain rate and temperature on the initial yield behavior are estimated by introducing two sensitivity parameters. The phenomenological-based constitutive model, Johnson-Cook model, is suitably modified to describe the rate-temperature dependent constitutive behavior of TC21 titanium alloy. It is observed that the modified model is in good agreement with the experimental data subjected to the investigated range of strain rates and temperatures.     

TC4钛合金在不同温度下的剪压缩失效

利用Fallwerk试验装置,在高应变率(102s-1)下,采用动态剪压缩试验研究TC4钛合金不同温度下的剪压缩失效现象。通过试验发现:相同温度下,流变应力随应变的增大不断增加,到达峰值后发生应力塌陷,即剪切失效;相同应变下,温度越高,材料的屈服强度和流变应力均明显下降,且峰值应力向应变增大的方向移动,即塑性变形能力逐渐加强;温度升高,材料的剪切失效能力减弱,在673 K至873 K温度区间内存在一个温度极限值。在该极限值以下,材料易发生剪切失效。同时,根据试验数据拟合了峰值应力和最大塑性应变与温度的曲线方程,为钛合金的研究提供了理论依据。