Effect of Hf and Zr Contents on Stress-rupture and Fatigue Crack Growth Rate Performances in FGH96PM Superalloy

Four experimental FGH96alloys with various contents of Hf and Zr(0and 0.04%,0.3% and 0.04%,0.6% and 0.04%,0.3%and 0.06%,respectively)were produced using PREP(plasma rotating electrode process)+HIP(hot isostatic pressing)route.The unnotched and notched stress-rupture properties and fatigue crack growth rate(FCGR)of all the experimental alloys were investigated to study the effect of Hf and Zr.Relevant fracture morphology and microstructure were observed by scanning electron microscopy and transmission electron microscopy.The results revealed that appropriate content of Hf could lengthen stress-rupture life,eliminate notch sensitivity and slower FCGR.Microstructure analysis showed that the amount ofγ′phase should be increased or decreased by adjusting Hf and Zr contents,and MC carbide and oxide coupled growth should be increased by adding Hf content,which caused oxycarbide to precipitate along grain boundary and strengthen the alloy.It was found that excessive Zr in Hfcontaining FGH96alloy had certain deleterious effects on stress-rupture property because there was strong Zr segregation at prior particle boundary,leaving a long chain of large-size oxides along the boundary.The optimal content of Hf and Zr in FGH96alloy was 0.6%and 0.04%,respectively.     

时效制度对粉末冶金高温合金FGH95组织和性能的影响

研究了淬火处理的FGH95合金在不同时效制度下的显微组织和力学性能,并对室温U型缺口试样冲击断口进行了对比分析。结果表明:相同固溶淬火处理的FGH95合金,经过单级时效(760℃×16h/AC)和两级时效(870℃×1.5h/AC+650℃×24h/AC)处理后晶粒度相同,γ′相的形貌、尺寸和分布也无明显差异。二者的硬度、室温冲击韧度、室温和650℃拉伸性能相当;单级时效后650℃/1035MPa的光滑持久寿命略高于两级时效,但持久塑性低于两级时效。FGH95合金可以采用单级时效代替传统的两级时效处理。     

Ta含量对FGH4098粉末高温合金力学性能的影响北大核心

研究了不同Ta含量FGH4098合金的冲击韧性(室温),拉伸性能(室温、650℃、750℃)和持久性能(650℃、750℃),以及650℃疲劳裂纹扩展速率,并结合不同Ta含量合金的冲击、拉伸、持久断口和650℃/3 000 h、750℃/3 000 h两种时效处理制度后的显微组织,分析了Ta含量对合金力学性能的影响。结果表明:合金中Ta含量过高会显著降低合金的冲击韧性,Ta含量在1.2%～3.6%(质量分数,下同)间的合金冲击韧性维持在较高水平;随着Ta含量的增加,FGH4098合金室温和高温抗拉强度逐渐增加,Ta含量为1.2%～3.6%的合金,其室温和高温拉伸塑性较好;随着Ta含量的增加,合金650℃持久寿命显著增加,但在750℃下,过量的Ta会促进TCP相的析出,严重影响合金的高温持久性能,Ta含量在2.4%～3.6%时,合金的持久性能最优。随着Ta含量的增加,合金650℃疲劳裂纹扩展速率逐渐降低。综上,Ta含量在2.4%～3.6%间的FGH4098合金的综合力学性能最优。     

粉末高温合金FGH96中的原始粉末颗粒边界及其对合金拉伸断裂行为的影响

采用等离子电极旋转雾化法和热等静压法(hot isostatic press,HIP)分别制备FGH96粉末与合金,对原始及高温(1 150℃)预热处理后的FGH96粉末表面析出相以及HIPed FGH96合金的原始粉末颗粒边界(prior particleboundary,简称PPB)进行分析,进而研究PPB对合金室温和750℃拉伸断裂行为的影响。研究发现:原始粉末表面无明显析出相,1 150℃预热处理后粉末表面有块状MC和细小氧化物分布;热等静压法制备的FGH96合金及其热处理后,PPB析出相主要由颗粒和块状的金属碳化物MC及富Zr的氧化物颗粒组成;该合金经过固溶和时效处理后,颗粒状MC部分溶解而块状MC长大,PPB碳化物的尺寸分布由单峰分布转变为双峰分布;常温拉伸时微孔在PPB上形成并扩展,合金沿PPB断裂;750℃拉伸时,合金强度与塑性较常温下明显降低,部分M23C6在晶界析出,块状和颗粒状碳化物部分溶解,为M23C6提供碳源,合金断口呈现沿晶和沿PPB混合断裂的形貌。     

FGH96合金原始颗粒边界(PPB)及其对冲击性能的影响

对Ar雾化(AA) FGH96合金的原始粉末颗粒表面、热等静压(HIP)和HIP+热处理(HT)后的合金断口分别进行俄歇电子能谱(AES)分析,并利用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)对HIP态合金及HIP+ HT态合金进行组织观察.结果表明:HIP态合金的PPB析出相主要由MC型碳化物和尺寸为1～5μm的大γ相所组成;HIP态合金的夏比冲击断口是沿着PPB的位置断裂的,而HIP+ HT态合金的冲击断口的断裂方式是穿晶断裂,呈韧-脆混合断裂的形式;HIP+ HT态合金基本消除了PPB缺陷组织,冲击性能得到明显提高.     

碳含量对热等静压FGH4169合金原始颗粒边界与力学性能的影响

用3种不同碳含量的GH4169合金粉末为原料,采用粉末热等静压+热处理工艺制备碳含量(质量分数,下同)分别为0.026%,0.045%和0.078%的FGH4169合金,研究碳含量对FGH4169合金PPB(prior particle boundary,原始颗粒边界)和力学性能的影响。结果表明,随碳含量从0.026%增加到0.078%,FGH4169合金析出碳化物增多,超过0.078%后,形成PPB;FGH4169合金中碳化物主要为富Ti和Nb的MC型碳化物,但碳含量对合金中碳化物的种类及形貌没有明显影响;在一定碳含量范围内,随碳含量增加,FGH4169合金基体上析出的γ'相数量减少,且碳化物越来越趋向于在原始颗粒边界聚集,导致合金的室温和650℃高温强度和塑性逐渐减小。     

粉末氧含量对热等静压FGH4169合金力学性能与组织的影响

以氧含量分别为60×10~(-6),145×10~(-6)和216×10~(-6)的GH4169预合金粉末为原料,采用粉末热等静压法制备成块体合金,然后进行热处理,研究粉末氧含量对FGH4169合金的室温和高温力学性能及组织的影响。结果表明,随原始粉末氧含量从60×10~(-6)增加到216×10~(-6),Al和Ti元素在粉末表面富集,并生成斑点状氧化物;粉末氧含量对FGH4169合金的致密度无明显影响,但可改变合金中碳化物的分布和形态。高氧含量的FGH4169合金中易形成原始颗粒边界(prior particle boundary,PPB),PPB中含有碳化物和氧化物。FGH4169合金在室温和高温下的塑性均随氧含量增加而降低,粉末氧含量为60×10~(-6)和145×10~(-6)时,FGH4169合金在室温和650℃下的强度和塑性都能达到变形GH4169合金的标准值。     

含Hf镍基粉末高温合金快速凝固粉末颗粒特性

采用扫描电镜、透射电镜及其附带的能谱仪和碳复型萃取技术等多种手段研究了不同Hf含量的FGH96合金粉末颗粒显微组织、枝晶间合金元素偏析和析出相.发现Hf含量可以改变粉末颗粒内部树枝晶、胞状长大晶和微晶凝固组织的比例,粉末的快速凝固组织形态主要取决于冷却速率和固液界面前沿温度梯度与长大速度的比值.不同Hf含量的FGH96合金粉末颗粒中,Nb、Ti、Zr和Al均富集于枝晶间,Co、Cr、W和Ni均富集于枝晶轴.当Hf质量分数为0.3%时,Ti、Nb、Zr、Hf等强碳化物形成元素的枝晶偏析程度最小.在快速凝固粉末颗粒中,Hf对氧含量比碳含量更敏感,优先形成更稳定的氧化物HfO₂.      

淬火转移时间对油淬热处理FGH4095合金制件组织与力学性能的影响

采用不同淬火转移时间对热等静压+挤压+等温锻造工艺制备的FGH4095合金进行固溶淬火处理，并对处理后的合金进行显微组织分析与力学性能测试。结果表明，淬火转移时间对合金的晶粒组织、一次γ′相和三次γ′相的影响不大，但会影响二次γ′相的尺寸分布。淬火转移时间30 s的FGH4095合金二次γ′相的平均尺寸为142.9 nm，淬火转移时间40 s的FGH4095合金二次γ′相的平均尺寸为161 nm。淬火转移时间越短，合金的淬火冷速越快，析出的二次γ′相平均尺寸越细小。淬火转移时间30 s的FGH4095合金室温屈服强度优于淬火转移时间40 s的FGH4095合金，室温抗拉强度二者相近；淬火转移时间30 s的FGH4095合金的650℃屈服强度、抗拉强度、持久寿命以及持久塑性均高于淬火转移时间40 s的FGH4095合金。淬火转移时间越短，合金中二次γ′相的数量越多，尺寸越小，阻碍位错运动的临界剪切应力越高，使得合金的拉伸强度更高，持久寿命更长。     

粉末高温合金FGH97疲劳裂纹扩展行为

测定不同晶粒尺寸、γ'相以及不同Hf含量的粉末高温合金FGH97在650℃高温条件下的疲劳裂纹扩展速率,并将其与FGH95和FGH96两代粉末合金的疲劳裂纹扩展速率进行对比.用定量分析的方法对FGH97合金在疲劳断裂各个阶段的行为特征进行分析.较大晶粒尺寸的FGH97合金具有较低的裂纹扩展速率,合理的二次和三次γ'相匹配析出,可以获得较高的疲劳寿命;Hf元素的添加使合金的整体疲劳寿命增大;FGH97合金与FGH95和FGH96相比,具有较高的疲劳裂纹萌生抗力,更低的高温疲劳裂纹扩展速率.      

Synthesis and analysis of mixed chlorinated-fluorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans and assessment of formation and occurrence of the fluorinated and chlorinated-fluorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans

Despite the use of multimodal therapy, higher-grade glioma is still uniformly fatal in the adult population. There is a considerable difference between the length of survival in each given patient, even within the same tumor type and malignancy grade group, suggesting that there are factors that might differentially influence outcome. To identify such factors, 107 patients with anaplastic or malignant glioma were retrospectively investigated. Clinical parameters and paraclinical data on the p53, mdm2, and EGFR genes at the DNA or protein level were evaluated by univariate analysis and Cox proportional hazards regression modeling. Kaplan-Meier survival estimation demonstrated that immunohistochemical positivity for mdm2 protein in patients with anaplastic astrocytoma or with glioblastoma multiforme was associated with a shorter survival time (p = 0.02). P53 gene mutations and immunopositivity for the epidermal growth factor receptor (EGFR) protein were not significantly related to poor prognosis. The Cox proportional hazards model revealed immunohistochemical positivity for p53, mdm2, or for both of them, the presence of postoperative irradiation, and the extent of surgical resection of tumor to be variables significantly associated with prolonged survival. EGFR overexpression, age over 60 years, and Karnofsky performance score below 40 points did not significantly shorten survival time. In conclusion, the present study identified immunohistochemically detected mdm2-protein overexpression as a statistically significant negative prognostic parameter in patients bearing anaplastic or malignant glioma. Association analysis of variables revealed a possible correlation between mdm2 and p53, which is also consistent with the biological interaction mode of both proteins in vivo.     

中厚钢板生产,技术的发展与进步

本文着重阐述了国外中厚板生产技术发展的特点,国内中厚板生产的现状,以及近年来国内供需情况。并对改进工艺、提高质量和扩大品种等,提出了切实可行的发展设想。     

镁合金板带生产应用现状与发展前景

通过对目前镁合金板带的生产技术、工艺设备和产品应用现状等方面的描述,分析了其生产与应用的特点.同时,通过介绍镁合金板带生产工艺的开发现状,探讨了其发展趋势与前景,尤其是以热轧开坯进行卷式法生产的可能.     

DIBK-TBP萃取分离锆铪的热力学研究

对二异丁基甲酮(DIBK)和TBP从HSCN介质中协同萃取锆铪的性能及热力学进行研究,采用对数函数外推法求得DIBK-TBP体系萃取反应的热力学平衡常数分别为log(K12,Zr)=4.73和log(K12,Hf)=-5.09,锆铪与SCN-形成配合物Zr(SCN)3+和Hf(SCN)3+的稳定性常数分别为1×109.86和1×10-0.80,而铪的分配比在硫氰酸盐存在时要大于锆的分配比,说明过渡金属离子锆和铪在硫氰酸盐存在时与一般金属离子与配位体形成的配合物的稳定性常数愈大,金属离子的分配比愈大的规律相矛盾,并计算出萃取反应的焓变分别为ΔHZr=-11.43 kJ.mol-1和ΔHHf=-7.80 kJ.mol-1,说明对锆铪的萃取反应为放热反应,升高温度不利于萃取反应的进行,常温下自由能变分别为ΔGZr=-26.54 kJ.mol-1和ΔGHf=28.57 kJ.mol-1,熵变分别为ΔSZr=51.54 J.(K.mol)-1和ΔSHf=-124.07 J.(K.mol)-1,说明铪离子比锆离子更易与SCN-形成配位键,从而生成中性分子Hf(SCN)4与有机相发生溶剂化作用而进入有机相中。     

《机械原理》与《机械设计》实验教学改革实践

<机械原理>和<机械设计>两门课程的实验教学在培养学生的综合设计、创新设计能力等方面,有其他课程不可替代的重要作用,针对两门课程传统实验教学中存在的问题,提出了以独立设课为中心的实验教学改革和实践方案,取得了显著的效果.     

Kinetics and mechanisms of synthesis and sintering of ferrites

Conclusions Data yielded by x-ray diffraction, magnetic, metallographic, pycnometric, gravimetric, and dilatometric investigations into the kinetics of formation and sintering of ferrites with various crystal structures have enabled the mechanisms of these processes to be established. It is shown that the formation of a new (ferrite) phase is effected on the basis of the lattice of a more stable oxide, with preferential diffusion of cations of the other oxide. The processes of formation and sintering of ferrites taking place under nonequilibrium conditions are satisfactorily described by a nonequilibrium thermodynamics equation. The ferrite synthesis and sintering processes have comparatively small energies of activation, which is due to the high degree of defectiveness of the ferrite crystal lattice.Translated from Poroshkovaya Metallurgiya, No. 1(277), pp. 18–23, January, 1986.     

材料科学技术转型发展与钢铁创新基础设施的建设

摘要：在第4次工业革命浪潮的推动下,钢铁科学与技术正在经历数字化、智能化转型。钢铁行业全流程各工序均为“黑箱”,为多场、多相、多变的巨系统,具有复杂相关关系和遗传效应等。这些不确定性带来了巨大的挑战。挑战和机遇并存。这些不确定性提供了智能化和数字化技术的应用场景资源;钢铁行业极为丰富的大数据提供了挖掘其中蕴含客观规律的数据资源;现代的数据科学、智能技术为解决不确定性问题提供了强大的手段。以数据为中心,以工业互联网为载体,以实验工具、数字数据、计算工具为支撑,建设钢铁企业材料创新基础设施,将可以大幅度提高研发效率,降低研发成本,有力地支撑钢铁材料科学与技术的转型发展。实验工具平台除了传统的实验室仪器装备和中试装备之外,实际生产线被作为主要的实验工具。这些实验工具提供丰富、精准、写实的历史数据和现实生产数据,特别是生产线装备提供实际生产大数据,蕴含着生产过程中的全部规律,是极宝贵的数据资源。利用机器学习、深度学习等现代数据挖掘技术为计算工具,对这些数据资源进行处理、分析、计算,将数据转换为高保真度模型,可以得到具有“原位分析能力”的数字孪生。在工业互联网的总体架构下,以数字孪生为核心,组成信息物理系统,构建起基于数据自动流动的状态感知、实时分析、科学决策、精准执行的闭环赋能体系,解决生产制造、应用服务过程中的复杂性和不确定性问题,提高资源配置效率,实现资源优化,对材料行业转型发展提供关键技术支撑。虚实映射、实时交互、精准控制的信息物理系统与材料创新基础设施合二为一,以材料创新基础设施为基盘,形成具有“原位分析能力”的数字孪生,建设钢铁生产全流程、一体化的信息物理系统,必将推进钢铁行业智能制造蓬勃开展和数字化、智能化转型。     

钽铌水冶分解提取工艺及设备的进展

介绍了近些年来我国钽铌湿法冶炼中的资源结构，氢氟酸分解、矿浆萃取工艺以及工艺设备的进展情况。比较了主要工艺过程的技术经济指标，指出了当前生产中存在的一些问题，并提出了解决问题的一些意见。     

铷及其化合物的制备技术研究与应用展望

从世界铷资源及利用状况人手，综述了铷及其化合物采用分级结晶法、沉淀法、离子交换法及溶剂萃取法等提取工艺技术的研究进展；分析了铷在国防工业、航天航空工业、生物工程技术、医学、能源和环境科学等领域的应用现状，如用作铷原子频标、热离子发电、含铷特种玻璃、光电池及放射性示踪等。