含Laves相TiCr2钛铬合金的高温氧化特性

研究了含铬18%～35%(质量分数)及Laves相TiCr2钛铬合金在650,700和780℃温度下的抗氧化性能.试验结果表明,含铬量对过共析钛铬合金的抗氧化性能有显著影响.在相同条件下,含铬量低于21%的合金的抗氧化性能不如纯钛,而含铬量达到26%以上时,抗氧化性能比纯钛高2～3倍.含TiCr2钛铬合金在高温下既发生了外氧化又发生了内氧化.外氧化层没有抗氧化保护作用.铬合金化提高含TiCr2钛铬合金的抗氧化性能主要是由于形成了连续、致密的含铬内氧化层.钛铬合金的高温抗氧化性能对氧化温度敏感,氧化温度提高,则抗氧化性能明显降低.     

高温扩散热处理对Ni-24Fe-14Cr-8Mo镍基合金显微组织的影响

本文以50kg真空感应熔炼的镍基合金Ni-24Fe-14Cr-8Mo为实验材料,通过采取不同温度、不同时间的高温扩散热处理,结合光学显微镜、扫描电子显微镜、电子探针分析仪以及金相照片图像分析的手段,围绕温度和时间对合金组织中Laves相回溶以及元素偏析的影响开展研究。结果表明,合金枝晶间岛状低熔点金属间化合物Laves相的析出造成严重的元素偏析,Laves相初熔温度在1180～1200℃;在1180℃ 7～100 h扩散热处理时,Laves相体积分数随处理时间呈V_f=11.557 8_exp（-0.143 2 t）的指数规律减小,在1180℃保温40 h以内Laves相不能完全回溶,而保温76 h以上则Laves相可以完全回溶,保温100 h可以进一步消除元素偏析。Ni-24Fe-14Cr-8Mo合金的高温扩散热处理温度不应高于Laves相初熔温度,采取1180℃保温100 h有效地减少Laves相比例以及元素偏析。     

退火温度对Fe13CrWTiY高温合金显微组织与硬度的影响

采用雾化？热挤压工艺制备Fe13CrWTiY高温合金,通过显微观测和XRD分析研究750～1 250℃温度范围内真空退火后的合金显微硬度与组织结构变化。结果表明,该合金在1 100℃以上的高温下退火后,显微硬度急剧上升。退火温度达到1 250℃时组织结构出现显著的等轴化和粗化,并发生α→γ相变;在高温下可能有铁铬金属间化合物相σ析出,这种高硬度的析出相使合金硬度增大,而新相的生成会消耗基体中的大量Cr元素,使Cr含量降低,从而使α→γ相变成为可能。     

钛锆二元合金过冷β相的形成与转变

以海绵钛和海绵锆为原材料通过水冷铜模电弧熔炼制备出含20%~70%Zr(质量分数)的钛锆二元合金,采用X射线衍射(XRD)、显微组织观察和差示扫描量热法(DSC)表征了热处理前后合金相组成及相转变规律。本文采用了两种热处理方法:一方面把Ti-60Zr加热到α/β转变临界温度以上(1000℃)等温后缓慢冷却至室温;另一方面研究了Ti-60Zr在α/β转变临界温度以下进行300和400℃等温热处理获得单相α相的情况。结果表明:在水冷铜模电弧熔炼获得的钛锆合金试样中除Ti-20Zr为α相以外,其他成分的合金均由α+β两相组成,其中Ti-60Zr几乎全部为β相;显微组织观察得出α型钛锆合金为针状结构,β型钛锆合金为等轴晶。平衡相图中α+β两相区的宽度直接影响过冷β相的形成能力,在同样的冷却速率下,两相区越窄的合金成分在冷却过程中越容易形成过冷β相。以10℃·min-1升温速率从室温升温至1000℃等温2 h后以5℃·min-1的冷却速率降至室温和以10℃·min-1升温速率从室温升温至400℃等温2 h后炉冷至室温两种热处理方法,均能实现Ti-60Zr合金过冷β相向α相的完全转变。     

退火温度对钛基非晶复合材料微观织构和力学性能的影响

利用电磁感应磁悬浮熔炼-铜模吸铸法制备Ti40Ni40Cu20非晶复合材料棒状试样,通过X射线衍射(XRD)、金相显微镜和微机控制电子式万能力学试验机研究了不同温度(150,250,350℃)0.5 h退火处理对合金的组织和压缩力学性能的影响。结果表明:铸态和退火处理后试样均有B2-TiNi和B19-TiNi晶体相析出,并且随着退火温度的升高,析出晶体相体积分数和晶粒尺寸都有所增加,同时低温退火能够使马氏体回转为奥氏体;所有合金试样的压缩试验结果均出现了明显的加工硬化现象;随着退火温度升高,合金的抗压强度和压缩塑性经历了先提高后略微下降的变化趋势,但均高于铸态试样,其值分别由铸态的2247 MPa和11.4%提高到150℃退火后的2541 MPa和19.5%。说明选取合适的退火温度能够有效控制合金内部的晶体相体积分数和晶粒尺寸,从而明显提高钛基非晶复合材料的综合力学性能。     

高温退火对Laves相NbCr_2合金性能的影响

对机械合金化+热压制备的Laves相NbCr2合金分别在800℃、1 000℃、1 200℃下进行了30h、50h、100h的真空高温退火试验,研究了高温退火对其性能的影响。结果表明:随着退火温度的升高,NbCr2合金的相对密度逐渐增高;随着退火时间的延长,NbCr2合金的相对密度出现先升后平稳的变化趋势,1 200℃退火100h后,合金的相对密度由退火前的95.75%升高至97.4%;随着退火温度的升高,时间的延长,NbCr2合金的维氏硬度、断裂韧度呈下降的变化趋势,经800℃、1 000℃、1 200℃退火100h后,合金的维氏硬度分别从退火前的8.36GPa下降为7.10GPa、7.03GPa、6.68GPa,断裂韧度则下降为4.10MPa·m1/2、3.73 MPa·m1/2、3.11MPa·m1/2。由于典型的拓扑密排结构,导致NbCr2合金脆性较大,室温压缩试验无明显塑性变形出现;抗压强度随着退火温度的升高、时间的延长明显下降,经800℃、1 000℃、1 200℃退火100h后,合金的抗压强度分别从退火前的1 826MPa下降为1 150 MPa、1 136 MPa、717MPa。     

析出硬化型热强钢中合金元素的作用机制

采用X射线衍射和透射电镜等手段,对高温下析出硬化型热强钢中合金元素的再分配行为及其作用机制进行了分析和探讨,并和用余氏理论分析了该钢的价电子结构,阐述了高温下钴的作用机制。结果表明：在700℃的高温下,钢中的合金元素会逐渐析出并形成碳化物等析出相;在700℃下保持600h后,钢中全部的钼、钨、碳及部分的铬、微量的钴和钒等脱溶析出,形成μ相、Layes相、MC、M23C6和M6C等析出相,产生析出强化作用。而大部分的钴、铬和少量的钒保留在基体中起固溶强化作用。价电子结构计算结果表明,钴增强了基体晶格的键合力,同时也提高了回火抗力。     

热暴露对Ti-25V-15Cr-2Al-0.2C合金微观组织的影响

研究了热暴露对Ti-25V-15Cr-2Al-0.2C阻燃β钛合金微观组织的影响。结果表明，在540℃（该合金期望使用温度）热暴露100h后，合金晶界上形成了连续的α膜，β基体和少量α相发生了短程有序化（SRO）转变，除此之外，热暴露过程中还有少量的金属间化合物TiCr2相析出。     

脱敏时间对690合金晶界贫铬区演变及晶间腐蚀倾向的影响

通过TEM、相分析及EPR的方法,研究了脱敏时间对690合金相析出规律、贫铬区演变及晶间腐蚀倾向的影响。结果表明,在700℃脱敏0.5~20 h,M23C6析出优先顺序为晶界、孪晶端部、位错缠结处,随着脱敏时间的增加,690合金的M23C6析出量增加,其贫铬区的最低铬含量显著提高,晶间腐蚀倾向明显降低,其700℃最佳脱敏时间为10~20 h。     

退火处理对粉末冶金CrFeCoNiTi_(0.2)高熵合金组织和性能的影响

用粉末冶金法制备CrFeCoNiTi_(0.2)高熵合金,分别在450,650和850℃下对合金进行退火处理,通过X射线衍射分析,扫描电镜观察和能谱分析以及动电位极化曲线和显微维氏硬度测试等,研究退火处理对粉末冶金CrFeCoNiTi0.2高熵合金组织和性能的影响。结果表明:烧结态CrFeCoNiTi_(0.2)高熵合金以FCC为主相,Laves相为副相,退火处理后,FCC相的结晶度提高,并伴随有新相(HCP相、R相和σ相)出现。退火后合金的自腐蚀电位Ecorr增大,硬度提高,并且退火温度越高,耐腐蚀性能越好,硬度越高。在850℃下退火后,合金的维氏硬度(HV)由184.0增加到356.6。