LF9镍基合金析出相的热力学模拟计算

采用Thermo-Calc热力学计算软件与相应的镍基高温合金数据库,计算了不同钛含量的4种LF9合金的可能析出的平衡相,研究了960、1 020℃两种固溶温度下钛含量变化对主要析出相的影响,分析了各相的析出规律.试验结果为进-步调整合金成分、改善合金力学性能提供了理论依据.     

镍对Fe-Cu-Ni钢中富铜相析出强化的影响

对超低碳Fe-Cu和Fe-Cu-Ni钢进行了900℃×2 h水冷的固溶处理,随后于450℃分别时效0. 25、2、8和32 h。检测了热处理后钢的显微硬度和拉伸性能,以研究富铜相的析出强化效果。采用透射电镜(TEM)和原子探针层析技术(APT)研究了钢中富铜相的析出特征。结果显示:两种钢达到硬度峰值的时效时间相近;由于镍的固溶强化和细晶强化作用,时效相同时间的Fe-Cu-Ni钢的硬度高于Fe-Cu钢;经时效处理的Fe-Cu钢的最高硬度和抗拉强度分别为230 HV0. 1和560 MPa,而Fe-Cu-Ni钢的则相应为264 HV0. 1和861 MPa,均高于未经时效的钢的硬度和抗拉强度。APT分析表明:时效0. 25和2 h的Fe-Cu-Ni钢中镍阻碍了富铜相的形核,时效32 h的Fe-Cu-Ni钢中镍在富铜相与基体界面间富集,形成核壳结构,其对富铜相的长大和结构影响不大。     

结构钢中含铜析出相的时效强化作用

观察并研究了高纯Fe-1．03wt％Cu和Fe-1．65wt％Cu合金中含铜粒子的时效析出对屈服强度的影响、析出粒子尺寸的分布、以及析出粒子对位错运动的阻碍作用。用Frank-Read强化理论分析了析出粒子与屈服强度的定量关系。结果表明，析出粒子是含有一定铁的亚稳Cu-Fe相，且具有一定的塑性变形能力，从而使得含铜钢能在高强度的前提下仍具有高塑性的特征。含铜析出粒子不是刚性粒子，因而其强化效应低于传统的刚性化合物析出粒子。但析出粒子中含较多的铁，可促使粒子体积量明显增多，因此仍能实现很高的整体强化效应。增加析出粒子中的铜含量可以提高粒子对位错运动的阻力及与之相应的屈服强度。     

铌对镍基合金组织与性能的影响

研究了铌对燃气轮机用镍基合金组织和性能的影响。结果表明 ,铌能提高镍基合金的强度和硬度 ,同时也能提高镍基合金的塑性和韧性 ,但铌含量 >2 %时 ,强度增加缓慢 ,塑性和韧性急剧下降。铌主要是通过时效析出强化相γ′,细化γ相晶粒和使晶界析出链状分布的M2 3C6 相而使镍基合金性能改善的     

高Mo超级奥氏体不锈钢和Ni-Cr-Mo镍基合金析出相研究及对比

选择典型牌号654SMO和C-276,对高Mo超级奥氏体不锈钢和Ni-Cr-Mo镍基合金的析出相进行研究,对不同时效条件下654SMO和C-276进行组织观察、EDS及相分析。结果表明,虽然654SMO和C-276均含有较高的Cr、Mo含量,但由于合金体系不同,其析出相种类形态各异,主要研究结果有:(1)654SMO有8种第二相析出,分别为:σ相、Cr_2N、μ相、χ相、Laves相、M_(23)C_6、M_6C和M_3C;(2)654SMO钢的主要有害析出相为σ相、Cr_2N,其析出相的析出峰值温度为900℃;(3)C-276合金的主要析出相是M_6C与μ相,在本研究时效条件下,并未出现σ相析出。     

Hastelloy G型铸造镍基合金的析出相及腐蚀行为

1 前言 随着复合磷肥工业的迅猛发展,磷酸的用量与日俱增。通常以硫酸或硝酸萃取磷矿而生产磷酸,因而工艺介质中除磷酸外还含有Cl~-,F~-离子以及硫酸和硝酸等,而且温度又高,致使对生产设备所用材料提出了很高的要求。 由于世界各国采用的原料和工艺条件并不一致,介质的侵蚀特性不同,所以都根据生产流程的需要和材料资源情况,开发具有各自特点的多种耐腐蚀材料,如Hastelloy C,Sanicro 28, 943,Durimet 20,ZRK65和904L等。     

具有盘状析出相铝合金的时交强化模型

以析出热力学、长大动力学及强化理论为基础,研究了具有盘状析出相的铝合金在时效过程中的析出相尺寸、体积分数变化及其对时效合金强化效果的影响,得到了合金成分、时效参数与组织参数、屈服强度间的解析关系式,进而从微观与宏观相结合的角度建立起了具有盘状析出相铝合金的时效工艺－屈服强度量化模型,并将该模型应用于Al-Cu二元系列合金的时效性能预测,取得了较满意的结果。同时,由数据的归纳和组合得出了Al-Cu二元系列合金中盘状析出相临界形核能垒的简易求解式f（△G,x0/xc）＝常数,有助于该模型的普遍适用化。     

加V中碳钢的组织和相界面析出强化机制

研究了加入钒的中碳钢奥氏体转变为铁素体(F)和珠光体(P)时相界面析出的组织与性能的关系。钒的加入量分别为0.1%、0.3%和0.5%。热处理工艺为:于1473 K保温86.4 ks后炉冷,S45C钢在1423 K保温0.6 ks,加钒钢再加热至1473 K保温0.6 ks,随后在不同温度盐浴中等温。结果表明,加钒的S45C钢在奥氏体转变为铁素体和珠光体过程中有VC在相界面析出,硬度提高;随着加钒量的增加,析出的VC更细小,硬度提高更明显此外,VC主要在不具备特定的晶体位向关系的相界面即F/P界面析出,这是一种与以往的台阶机制不同的机制。     

轻量化车身用AlMgSi合金时效工艺及强化相析出行为研究进展

综述了轻量化合金用Al MgSi合金的时效析出特征、强化机理、织构演化、工艺参数对强化相组织形态及其强化作用的影响等相关研究进展。重点讨论了强化相本身的结构及组织特点、预时效/预变形对强化相析出行为的影响、热处理工艺对性能的影响,总结了强化相析出动力学及强化模型等相关的理论研究进展,介绍了透射电子显微镜、热分析法、电阻测试等在Al MgSi合金中强化析出行为方面表征的最新发展及其在本领域的贡献,探讨了时效温度及时间、变形量及变形缺陷对强化相析出动力学的影响机理。结合近期的研究进展,提出了本领域的研究难点和需进一步研究的重点方向。     

镍基合金028时效析出规律及转变动力学

通过扫描电镜、X射线衍射和硬度测试分析研究了028合金在不同的时效温度和时效时间下的析出相的演变规律,对析出相的化学成分、结构和硬度进行了分析,并对其转变动力学和析出相的长大进行了分析。结果表明,028合金随时效温度的升高和时间的延长,析出相的数量增多、尺寸增大,合金的硬度升高,晶界和晶内析出相主要是含Cr、Mo、Fe、Ni元素的σ相。利用Avrami方程推导出028合金在不同温度下的转变动力学方程,绘制出动力学曲线,并对析出相的一维长大情况进行了计算,得出其一维长大方程。     

铝合金时效析出动力学及强化模型

研究铝合金热处理过程中微观组织与性能的演变规律,并建立能应用于工业生产的定量预测模型具有重要学术和工程应用价值。综合近年来关于铝合金时效过程中析出相演变和析出强化的模型及模拟的研究,分析和讨论以下几个方面的内容：模拟铝合金时效过程中析出相演变与析出强化的不同方法;铝合金时效过程中析出相微观组织的演变模型,包括形核、长大与粗化阶段,重点总结预测微观组织演变的计算方法;铝合金的强度影响因素及不同形貌析出相的强化模型;各种模型的应用和它们的优缺点以及未来可能的研究方向。     

Localized corrosion mechanism associated with precipitates containing Mg in Al alloys

To clarify the localized corrosion mechanism associated with precipitates containing Mg in Al alloys, the simulated bulk precipitates of S and β were synthesized through melting and casting. Their electrochemical behaviors and coupling behaviors with α（Al） in NaCl solution were measured. Meanwhile, simulated Al alloys containing S and β particles were prepared and their corrosion morphologies were observed. It＇s found that there exist two kinds of corrosion mechanisms associated with precipitates containing Mg. The precipitate of β is anodic to the alloy base, resulting in its anodic dissolution and corrosion during the whole corrosion process. While, there exists a corrosion conversion mechanism associated with the S precipitate, which contains active element Mg and noble element Cu simultaneously. At an initial stage, S is anodic to the alloy matrix at its periphery and the corrosion occurs on its surface. However, during its corrosion process, Mg is preferentially dissolved and noble Cu is enriched in the remnants. This makes S become cathodic to a（Al） and leads to anodic dissolution and corrosion on the alloy base at its periphery at a later stage.     

含锆铝合金的力学性能和强化机理

研究了高强铝合金的力学性能与Zr含量的关系，计算了合金的各种强化因素值。研究发现：合金的抗拉强度巩和屈服强度如σ0.2均随Zr含量的增加而增大，增幅分别达到11．8％和12．6％；合金延伸率δ在Zr添加量不高时随Zr含量的增加而增大，在Zr含量为0．06％时出现峰值，随后合金延伸率δ逐渐稳定在8％左右。结合合金显微特征，合金强化机理主要包括晶粒细化、颗粒弥散强化及形变强化，在Zr含量为0．16％的合金中相应的强化值分别为21.35和14MPa.     

高熵合金强化机制的研究进展

高熵合金是一种多主元合金, 相比于传统单一主元合金具有不同的变形机制和强韧化机制。现有的研究结果表明,高熵合金的强韧化潜力明显优于传统合金,是一种极具应用前景的新型结构材料。本文综述了近年来高熵合金在强化机制领域的研究进展,对高熵合金的多种强化机制进行了讨论分析,并指出了影响高熵合金强化的因素,最后给出了高熵合金强韧化研究的方向。     

Effect of large cold deformation after solution treatment on precipitation characteristic and deformation strengthening of 2024 and 7A04 aluminum alloys

1Introduction Studies on thermomechanical treatment of aluminum alloy can date from the1960s[1,2].A great deal of achievements concerning this study has been obtained after near40years of development[3?7].Among them,the achievement of intermediate thermom…     

高强Al-Ni系铸造铝合金的挤压铸造及强化机制

为了开发新的高强铸造铝合金材料,分别采用3种铸造工艺,砂型铸造、金属型铸造和挤压铸造,制备了一种以Al-Ni共晶体系为基础的AlZn6Ni4Mg2Cu铸造铝合金材料。研究了Ni元素、热处理和铸造工艺对其微观组织、力学性能的影响规律,揭示了其强化机制。结果表明:4%(质量分数)的Ni在该铝合金中形成了大量的共晶组织(α-Al+Al_3Ni),同时改善其力学性能和铸造性能,起到了共晶强化的作用;固溶和时效热处理导致Al_3Ni相的球化和MgZn_2相的时效析出,提高了该铝合金的强度;相比砂型铸造和金属型铸造,挤压铸造时该铝合金的晶粒和Al3Ni相最细小,力学性能最佳,抗拉强度为586 MPa,断后伸长率为3.5%。由此得出:AlZn6Ni4Mg2Cu铸造铝合金的强化机制为η(MgZn_2)相的时效强化和Al_3Ni相的弥散强化,挤压铸造加T6热处理后,该铝合金的力学性能达到最佳值。     

Mg/Si比对6000系铝合金自然时效和析出强化的影响

采用硬度测试、差示扫描量热法(DSC)分析及透射电镜(TEM)表征手段,观察并研究了Mg/Si比对6000系Al-Mg-Si合金自然时效及烘烤硬化性能的影响。结果表明:合金在自然时效过程的硬化速率与Mg/Si比关系不大,过剩Si合金在自然时效阶段硬度较高,不利于其成形,而该合金较高的析出动力学使其人工时效后具有足够的强度;合金经过自然时效后会使析出相粗化,密度减小,导致合金的时效强度明显降低,自然时效对过剩Mg合金的危害作用更大,这可能与其自然时效过程中形成的富含Mg的原子团簇难以转化为β″有关。     

Analysis of strengthening mechanisms through cyclic heat treatment of tungsten heavy alloys

A cell model is presented and numerical analyses are implemented to find the distribution of thermally induced stress, thermally induced deformation and the effect of the tungsten volume fraction during a single step of the quenching process for a 2-dimensional cell model and to find the strengthening mechanisms through the cyclic heat treatment of tungsten alloys. The thermal stresses induced from a single step of quenching mostly concentrated on the W/matrix interface and WAV grain boundary region and the stresses were distributed locally in tensile and locally in the compressible state both in matrix and particle. The mechanism of matrix phase formation at tungsten-tungsten boundaries during cyclic heat-treatment was found to be due to the combination effect of the super saturated matrix phase precipitation into WAV grain boundaries and the thermal stresses state. These results enhance the impact energy enhancement in tungsten heavy alloys.     

高硬度激光熔覆专用Fe基合金强韧化机理

为解决高硬度激光熔覆层容易产生裂纹的问题,采用自制激光熔覆专用铁基合金粉末,在未采用预热和后热等措施的情况下,获得了高硬度且无裂纹的熔覆层.揭示了激光熔覆专用铁基合金强韧化机理,即晶内主要为中碳混合马氏体和晶间有相当数量残余奥氏体的复相组织强化.中碳混合马氏体作为基体,为熔覆层提供了高的硬度和强度以及一定的韧性.塑韧性极好的少量残余奥氏体则分布于晶界附近,在不明显降低熔覆层硬度和强度的同时吸收和减小熔覆层应力,降低开裂敏感性.