EFFECTS OF Co ON MICROSTRUCTURE AND MECHANICAL PROPERTIES OF Fe-Cr-Ni-Co-BASE SUPERALLOY REFRACTOLOY 26

本文研究了Co对Fe-Cr-Ni-Co基Refractoloy26高温合金组织结构和力学性能的影响.实验结果表明,Co对合金的显微组织及力学行为均有影响,而对合金的高温蠕变抗力的影响尤为显著.Co使合金基体堆垛层错能降低是引起合金蠕变性能显著提高的主要原因.     

Co40NiCrMo合金本构关系的建立

根据Co40NiCrMo合金在THERMECMASTOR-Z热模拟机上进行等温压缩试验的数据,研究了Co40NiCrMo合金的本构关系模型,建立了以Zener-Hollomon参数和热变形参数为基本变量的Co40NiCrMo合金本构关系方程.绝大多数情况下误差仅为5%,误差最大值为5.8023%,误差大于5%的情况仅占试验规范的6%左右.所建立的本构关系能正确反映合金对锻造热力参数的动态响应特征,而且可以很好地描述不同应变、应变速率、温度时的应力特征.以Co40NiCrMo合金的金相试验为基础,研究热变形参数对Co40NiCrMo合金微观组织的影响规律,建立Co40NiCrMo合金在高温变形过程中的微观组织演化模型.建立的微观组织演化模型能够较好地反映热态变形时锻造热力参数对Co40NiCrMo合金显微组织演化过程和再结晶晶粒尺寸的影响规律.     

Co对铸造镍基高温合金影响研究进展

镍基高温合金拥有优异的热强性和服役稳定性,是使用最广泛的高温合金之一。镍基合金发展初期便加入Co元素来改善合金性能,但目前Co在镍基合金中的作用仍存在争议。通过汇总分析Co对镍基高温合金显微组织、γ′相析出特征、组织稳定性及力学性能的影响,从直接作用和间接作用两个角度对Co作用机制进行了探讨,并讨论节Co和代Co的可能性,以期为新型镍基高温合金的研发以及含钴镍基高温合金的应用提供参考。     

钴、钨和钛对镍基单晶高温合金持久性能的影响

采用正交实验设计方法，探讨了Co，W和Ti及其含量对镍基单晶高温合金持久性能的影响，通过数学分析，对合金成分进行了优化。结果表明：此合金系中Ti含量对持久寿命影响最大，Co次之，W对持久寿命影响最小；当Co，W和Ti含量（ω，％）分别为10，8和0时合金具有较好的持久性能。此合金长期时效后还显示出良好的组织稳定性。     

微量B和C对铸造TiAl合金高温性能的影响

研究了微量B和C对铸造γ-TiAl基合金高温拉伸性能和高温蠕变性能的影响.结果表明,在合金中加入微量的C,能使合金1100℃以下的高温强度显著提高,高温持久寿命也大大延长.持久断裂后的显微组织分析表明,加C合金的片层比较稳定,开裂主要发生在晶界.另外,金相组织观察表明,在B含量稍高的合金中蠕变孔洞常常在硼化物处优先形成并扩展,因而对高温持久性能不利.     

ni—Cr—Co高温合金回复行为的正电子湮没研究

用正电子湮没技术及透射电镜研究了三种不同Co含量的 Ni-Cr-Co高温合金经室温形变后的回复再结晶过程.结果表明,在相同的形变量下,Co含量低的合金比 Co含量高的合金产生的缺陷多;在回复过程中,Co含量低的合金其位错回复比Co含量高的合金快,而且合金的表观再结晶激活能随Co含量的增加而增加.讨论了Co含量,表观再结晶激活能和层错能之间的关系以及它们对回复过程的影响。     

Re对单晶高温合金高温高应力持久性能的影响

基于DD6合金成分,调整合金Re与Cr含量,浇注5种不同Re含量单晶高温合金.通过对合金在1 038℃,248 MPa持久性能的测试及对合金断裂组织扫描、透射电镜观察与分析,探讨了Re对单晶高温合金高温高应力持久性能的影响.结果表明:在高温高应力条件下,随合金中Re含量的单独增加,合金高温高应力持久寿命提高,而单位质量Re元素的强化作用减弱;合金Cr含量对合金高温高应力持久寿命有显著影响,Re含量增加的同时适当降低合金Cr含量,可使合金获得较高的持久寿命.     

微量Ce,La对含有害杂质的铝—锂合金再结晶组织及性能的影响

本工作采用金相及机械性能试验法研究了微量Ce、La对Al-Li-Cu-Zr合金再结晶组织、室温拉伸性能及高温持久性能的影响.研究表明,在Al-Li-Cu-Zr(2090)合金中添加0.05～0.1%的Ce或La能明显抑制合金的再结晶过程,并获得均匀细小的再结晶组织.微量Ce或La的加入能显著减轻杂质元素Fe、Si、Na对合金室温拉伸性能的有害影响,并大大提高合金的高温持久寿命.     

辊锻模具表面送粉激光熔覆WC陶瓷层的高温组织与性能

研究了Co基自熔合金、Ni基自熔合金 WC、Co基自熔合金 WC激光熔覆层在不同温度下的显微组织和各种化合物的硬度 ,结果表明三种材料在相同激光熔覆工艺参数下获得的熔覆层的高温显微组织、性能存在很大的差异。Ni基自熔合金 WC在 70 0℃时硬度开始显著降低且显微组织发生很大变化 ,而Co基自熔合金和Co基自熔合金 WC在 70 0℃时才开始发生变化且变化幅度较小。同时证明WC在加热过程中硬度没有显著降低。试验结果对获得具有抗高温粘着磨损的激光熔覆层有重要的理论和实际意义。     

前言

<正>高温合金是以Fe,Ni,Co为基体,在600℃以上高温环境服役,能承受苛刻的应力条件,并具有良好的组织与化学稳定性的一类合金.高温合金一般具有高的室温和高温强度、优良的抗高温氧化和抗热腐蚀性能、优异的蠕变与疲劳抗力、良好的长期组织稳定性和使用可     

纵向静磁场对单晶高温合金DD483组织及蠕变性能的影响

在静磁场下进行高温合金DD483的定向凝固实验,研究了不同磁场强度对单晶镍基高温合金DD483凝固组织枝晶形貌、合金元素偏析系数、析出相和蠕变性能的影响.结果表明:纵向静磁场的施加使高温合金DD483单晶生长性受到破坏,强的磁场使得枝晶定向生长形态受到破坏,形成“雀斑组织”,对一次枝晶间距影响不大.施加磁场使得该单晶合金中合金元素的偏析降低;也使单晶高温合金DD483凝固态组织中γ’析出尺寸降低、碳化物和共晶组织尺寸和含量显著减小.同时磁场对该合金的单晶性和枝晶的定向生长行为的破坏使得合金的蠕变性能降低.     

Al和C0对K4169合金950℃高温氧化行为的影响

利用热重分析法、X射线衍射、扫描电镜和能谱分析研究了Al和Co含量对K4169高温合金950℃高温氧化行为的影响,结果表明:合金氧化动力学符合抛物线规律;添加Al和Co的合金氧化产物颗粒比原始成分合金的细小;Al含量的增加增强了合金的高温抗氧化能力,而Co含量的增加降低了合金的高温抗氧化性能.当Al含量为1.45 wt%、Co含量为0.3 wt%时,合金的高温抗氧化性能最好,而原始成分合金的高温抗氧化性能最差.不同Al、Co含量K4169合金氧化膜都分为3层:外层主要是疏松的Cr2O3和TiO2的混合层,还含有少量的NiO和NiCr2O4尖晶石相;中间层是Cr2O3保护层;内氧化物层是Al2O3.     

新型Ni-Co基高温合金中平衡析出相的热力学研究

利用热力学计算软件JMatPro和相应的镍基高温合金数据库,研究了U720Li合金以及在此基础上研发的新型Ni-Co基高温合金的化学成分对平衡相的析出行为、加工性能和γ/γ′晶格错配度的影响.结果表明:Ti/Al值(原子比)的增加提高了合金中γ/γ′相的晶格错配度,γ′析出相的含量随Ti+Al含量(原子分数)的增加而增加.因此,增加Ti/Al值和Ti+Al含量能提高合金的高温强度.Co含量的升高可以拓宽合金的加工窗口,改善合金的加工能力,并且还可以增加合金γ/γ′相的晶格错配度,提高合金错配强化的效果.同时,Ti/Al值的增加促进合金中η相析出,而Co含量的增加具有抑制η相的效果.因此,在Co含量较高的Ni-Co基高温合金中,适当提高Ti含量,增加Ti/Al值对提高合金高温强度有利.     

Mn、V、Mo、Ti、Zr元素对AlFeCrCoCu-X高熵合金组织与高温氧化性能的影响

利用非自耗真空电弧熔炼技术,研究等摩尔Mn、V、Mo、Ti、Zr元素对Al Fe Cr Co Cu多组元高熵合金的组织结构、硬度及抗高温氧化性能的影响。结果表明:6组合金都是典型的树枝晶结构,合金组织成分偏析严重,Cu元素大量聚集在晶间,其中,Ti和Zr元素对合金的组织影响最大,两组合金都伴随富Cr组织析出。合金具有较强的硬度,其硬度均与添加元素原子半径成正比。热重分析实验表明:合金具有较强的抗高温氧化能力,在加热到700℃以前,质量几乎保持不变,Al Fe Cr Co Cu合金的抗高温氧化性能最好,而第6元素的添加对合金的抗高温氧化能力不利。其中,V和Mo元素的加入导致其产生的对应氧化物具有易挥发特性而严重地恶化合金的抗高温氧化性能。     

Co对铸态TiAl-Nb合金组织和高温氧化性能的影响

采用非自耗电弧熔炼方法经多次重熔制备了Ti45Al-6Nb-xCo合金(x=0, 0.5, 1, 2和4 at.%),研究了不同Co含量合金的组织结构和高温抗氧化性能。结果表明,增加合金中的Co含量能够细化α₂+γ片层组织,促进合金中形成γ和B₂相,并抑制α₂相形成;合金中Co含量超过2 at.%会导致富Co相析出和组织粗化。1000℃空气中的恒温氧化结果表明,适量的Co合金化能够显著改善TiAl-Nb合金的高温抗氧化性能;Ti45Al-6Nb-1Co合金的氧化的抛物线速率常数约为1.36×10^_-2mg^₂/cm^₄h,较Ti45Al-Nb合金低约1个数量级;但Co含量超过2 at.%后,随Co含量增加,合金的氧化速率呈增加趋势。     

粉末冶金Al1CO25Cr18Fe23Ni23Ta10共晶高熵合金摩擦磨损性能研究

共晶高熵合金因其优异的高温性能有望代替传统的高温结构材料,本研究采用粉末热挤压成形成功制备了Al1Co25Cr18Fe23Ni23Ta10共晶高熵合金,对比研究了共晶高熵合金显微组织和力学性能,及其在室温和600℃摩擦磨损性能.研究表明:所制备的粉末冶金共晶高熵合金的显微组织由FCC相与Laves相组成,表面能的降低促...     

微量元素Co对高铝铜合金腐蚀行为的影响

利用合金化、电子探针、扫描电镜、及静态浸泡腐蚀试验等方法和试验手段研究了Co元素对新型铝青铜Cu-14Al-X合金腐蚀性能的影响。结果表明,增加Co含量合金中形成弥散分布的[Co,Fe]K相组织,可细化合金组织,提高合金耐腐蚀性能。当Co含量为5．5％时,合金耐腐蚀性能最好,当Co含量超过5．5％时,合金的耐腐蚀性下降。     

纳米/超细双模结构Ti-Cu-Co合金成分设计、制备与组织分析

通过X-射线衍射、差热分析、光学显微镜及透射电子显微镜,研究了Cu模吸铸法制备的直径2 mm的Ti50Cu50-xCox(x≤25at%)系列合金的微观组织。结果表明,β稳定化元素Co替换合金中的Cu,对合金的组织有显著影响:少量的Co(2at%)即可在合金纳米/超细基体中形成微米尺度的β-Ti(CuCo)枝晶;随Co含量的增加,合金中的基体组织含量在减少,而枝晶在增加,从而能得到一系列具有微米尺度β-Ti(Cu,Co)+纳米/超细结构基体的双模结构钛合金。     

微量Ga对A356合金微观组织及力学性能的影响

研究了微量Ga对A356合金的微观组织和力学性能的影响.结果表明,Ga含量的增加(0.02%～0.06%),对均匀化退火后A356合金室温抗拉强度影响不明显,在673 K时抗拉强度提高14.5%,但Ga的加入显著降低合金的伸长率,且伸长率随着温度的增加而降低.Ga对T6处理后的强度略微提高,伸长率有所降低,但对合金高温抗拉强度和伸长率的影响作用效果明显,能大幅度提高高温抗拉强度,同时降低了合金的伸长率.     

添加微量B元素对Al19Co20Fe20Ni41共晶高熵合金显微组织及性能的影响

同时强化合金的力学性能和磁性能是软磁材料的理想化制备策略.通过制备非等原子比的Al19Co20Fe20Ni41共晶高熵合金,研究硼元素合金化对显微组织演变、相形成、力学性能和软磁性能的影响.随着B含量的增加,(Al19Co20Fe20Ni41)100-xBx合金的显微组织从最初的层片状共晶组织(x=0)转变为离异共晶组...