ODS—MGH956高温高强度抗氧化合金的全面性能

本文对氧化物弥散强化高温合金ＭＧＨ－９５６的研制工艺了概要介绍。按国家标准检验了各种性能。取得全面性能结果，达到美国同类合金（ＭＡ９５６）的性能水平，并与国产变形高温合金ＧＨ１２８进行部分性能对比，试验结果表明，本合金具有：高温强度高，使用寿命长，抗氧化，抗蠕变和比强度高以及组织稳定性良好等。是一种新型的综合性能优良的板材和管材高温合金。     

快堆包壳用ODS铁素体合金的蠕变性能

对比正在快堆中服役的奥氏体钢和主要候选材料之一的铁素体－马氏体钢的蠕变性能,对作为先进快堆包壳用最有前途的三种ODS（Oxide dispersion strengthened)铁素体合金的蠕变行为进行了研究。     

TiAl合金中的TiB2相生长形态及其对力学性能的影响

研究了B含量分别为0.2％和1.0％(原子分数)两种TiAl合金中TiB2相的生长机制,结果表明G2(Ti-47.5Al-5( Cr,Nb,W,Si)+1.0B％)合金中少量TiB2相是由于成分起伏从液相中生成的初生块状TiB2相,大部分TiB2相是在凝固过程与β相共同耦合生长的次生带状、杆状TiB2相;G1( Ti-47.5Al-5( Cr,Nb,W,Si)+0.2B％)合金中TiB2相是由共晶反应生成的次生带状TiB2相.G2合金全片层组织和网篮组织室温塑性均优于G1合金,网篮组织室温强度与Gt合金相当,而全片层组织室温强度却不如G1合金.在760 ℃/100 MPa/200 h蠕变条件下G2合金全片层组织残余蠕变量和蠕变速率均低于G1合金.     

新型718合金680℃力学性能与长时时效组织变化

利用SEM和TEM研究了一种新型718合金在680℃长期时效至1000h后的组织变化.结果表明:标准合金的主要强化相为γ″,而新合金的主要强化相中除γ″外,γ'的质量分数大幅度增加,呈现出特殊的包覆组织形貌;在长时时效过程中,新型合金具有良好的组织稳定性.新型合金与标准合金的晶界δ相形貌也不尽相同,新合金中为均匀的短棒状或颗粒状,标准合金中为针状或板条状.两种合金的室温和680℃拉伸性能无显著差别,但新型合金的持久和蠕变性能远优于标准合金.与标准合金相比,新合金在680℃具有良好的力学性能与组织稳定性.     

轧制变形对93WNiCu合金微观结构和力学性能的影响

选用93WNiCu高比重合金,采用冷轧的方法对其进行轧制变形处理,变形量分别为5%、10%、15%、20%,通过对变形前后材料内部组织结构的观测,分析了材料内部轧制变形机理,并对变形前后的材料进行力学性能测试,对比分析轧制变形对93WNiCu合金性能的影响。结果表明:93WNiCu合金材料经过轧制变形后内部钨颗粒呈条带状,粘结相均匀分布在钨颗粒之间;轧制变形可有效地提高合金的抗拉强度,20%变形量的轧制变形就可使材料的室温抗拉强度由烧结态的900 MPa提高到1 270 MPa,延伸率由7.6%降低到4%;通过金相以及拉伸断口显微观测,分析了93WNiCu轧制变形强化机理。     

冷、热加工工艺对ODS MGH 956合金板材再结晶行为的影响

以氧化物弥散强化的MGH 956合金由不同冷、热轧制工艺加工出的不同厚度的板材作为研究对象,探讨了经不同的再结晶退火工艺处理后该合金的组织.结果表明MGH 956合金板材的再结晶是否充分、完全再结晶的退火温度和保温时间以及再结晶的晶粒尺寸均与最后一个退火周期完成后冷、热轧制过程的工艺参数有非常直接的关系.变形温度越低、变形量越大,板材充分实现再结晶的温度越低、保温时间越短,晶粒尺寸也越大.而再结晶的晶粒形貌则主要取决于所采用的变形加工的方法和方式.     

Cu-Ni-Si系合金的研究进展

概述了一种最有可能代替铍青铜的Cu-Ni-Si系合金的研究进展,从合金的设计原理、微量元素和强化机制等因素,分析了对该类合金的显微组织和性能的影响.Cu-Ni-Si系合金其强化方式为沉淀析出强化,其主要的强化相为Ni2Si.探讨分析了Cu-Ni-Si中微量元素间的相互作用——双相或多相析出强化,是今后研究Cu-Ni-S...     

弥散强化（ODS）钼-硅-硼合金

本发明涉及一种钼-硅-硼合金,其含有钼或钼固溶体,其中含有等于25％～90％（体积分数）的钼硅化物和钼硼硅化物,还可以包括钼硼化物,这种合金也含有0．1％～5％（体积分数）的在1500℃的蒸气压〈5×10^-2巴的一种或多种细小分散形式的氧化物或混合氧化物。氧化物添加剂不仅提高了热强度,也极大地增加了延展性。     

机械合金化对ODS铁素体钢粉末的微观形貌和结构的影响

研究了不同转速和球磨时间对氧化物弥散强化合金粉末的微观形貌和结构的影响.XRD和SEM结果表明:当转速为380r·min^-1时,既能提高球磨效率,又可避免粉末在球磨过程中发生团聚.机械合金化中晶粒尺寸和平均颗粒尺寸的减小导致XRD衍射峰的宽化.当球磨时间为30h时,粉末平均粒径随着球磨时间的增加而迅速减小至13.4μm,粉末多呈球形,粒度分布较窄.SEM-EDS结果表明,各合金元素在粉末内部分布均匀.     

事故容错燃料包壳用Mo合金的研究进展

2011年发生福岛严重核事故后,锆合金包壳材料的安全可靠性受到严重的质疑,国内外对事故容错燃料(ATF)开始了广泛的研究。Mo合金由于其优异的高温性能成为了ATF的候选包壳材料之一。本文综述了Mo合金包壳材料在高温氧化性能,力学性能,抗辐照性能,中子经济性能以及加工和焊接性能方面的研究进展,并指出在工业应用中面临的挑战,最后展望了Mo合金在ATF包壳材料中的应用前景。     

钨铼合金制备方法和高温力学性能的研究进展

高性能W-Re-ThO2,W-Re-HfC系钨铼合金的制备和性能研究会促进其在电子、核能、航天和测温技术等领域的应用。详细归纳了W-Re-ThO2和W-Re-HfC两种钨铼合金采用的工艺路线和工艺参数,总结了两种合金在不同成分和加工状态下时的高温力学性能,最后探讨了铼效应对钨铼合金高温性能影响的规律。钨合金的研究目前在向细化、纯化和强韧化方向发展,粉末冶金法是制备钨铼合金合适的工艺路线,因此开展第二相粒子强化的钨铼合金组织和性能的研究是非常重要的研究内容和方向。     

选区激光熔化增材制造高强度Al-Mg-Sc-Zr合金的微观组织与力学性能

以气雾化预合金粉末为原材料,采用选区激光熔化(selective laser melting, SLM)成形制备Al-Mg-Sc-Zr合金。采用光学显微镜、扫描电子显微镜及室温拉伸实验等研究激光功率对合金缺陷、微观组织及力学性能的影响。结果表明,SLM成形Al-Mg-Sc-Zr合金具有细等轴晶和粗柱状晶交替出现的混晶组织,在细等轴晶区存在明显的元素偏析和部分Al3(Sc,Zr)析出粒子钉扎晶界。当激光功率由260 W增大到380 W时,试样的孔隙率呈现先减少后增加的趋势,力学性能的变化趋势相反。在最佳激光功率300 W下,试样相对密度达99.4%,仅存在少量因液态金属供应不足造成的小尺寸圆形孔隙;抗拉强度、屈服强度与断裂伸长率分别为429.7 MPa、363.5 MPa和17.7%。经325℃时效处理10 h后,合金的抗拉强度、屈服强度与断裂伸长率分别达到530.1 MPa、506.4 MPa和9.0%。     

Er对5083合金微观组织及力学性能的影响

采用传统的铸锭冶金法制备实验合金,利用拉伸试验、金相组织观察、SEM扫描以及TEM透射等实验方法,研究了稀土元素Er对5083合金微观组织及力学性能的影响。结果表明,稀土元素Er的加入,在结晶过程中形成了一种粗大化合物,这种粗大化合物对合金的力学性能不利。     

单晶高温合金DD6不同状态下的显微组织和力学性能

研究了低成本的第二代单晶高温合金DD6在铸态、固溶处理状态和完全热处理状态的显微组织、拉伸性能和持久性能.结果表明在铸态、固溶处理和完全热处理三种状态中,完全热处理状态下DD6合金拉伸强度和持久寿命最高,分别为铸态的1.1倍和2.5～3倍;采用适当的热处理工艺可提高DD6合金中γ'相的数量,改善γ'相的尺寸和分布,显著提高合金的综合力学性能.     

15Ni?15Cr ODS钢的微观结构与力学性能

氧化物弥散强化（Oxide dispersion strengthened, ODS）钢因其良好的高温力学性能和抗辐照性能被认为是钠冷快堆包壳材料的重要候选材料. 本文通过机械合金化以及热等静压和锻造工艺制备了15Ni?15Cr ODS奥氏体钢,并且采用相同工艺制备了不加氧化物的15Ni?15Cr奥氏体钢作为参比材料. 利用透射电镜对样品的微观结构进行分析,发现15Ni?15Cr和15Ni?15Cr ODS奥氏体钢晶粒尺寸分别为0.75和0.5 μm. 15Ni?15Cr ODS奥氏体钢中分布的氧化物弥散粒子主要为δ-Y₄Zr₃O₁₂以及少量的Al₂O₃. 15Ni?15Cr ODS奥氏体钢中氧化物弥散粒子的平均粒径为12.8 nm、数密度5.5×1022 m?3、粒子间距26 nm. 相比于15Ni?15Cr奥氏体钢,15Ni?15Cr ODS奥氏体钢具有更高的强度,但是高温塑性有所降低. 15Ni?15Cr ODS奥氏体钢的室温断裂机制为韧性断裂,高温断裂机制为韧–脆混合断裂.      

化学机械合金化方法制备Cu-Nb系氧化物强化合金

本文研究了化学机械合金化的方法在制备高强高导铜合金中的可行性及其粉末样品在制备过程中的演化过程。使用SPEX8000高能球磨机制备了粉末样品,之后采用真空封管将样品进行高温退火,利用X射线衍射(XRD)分析了不同球磨时间下粉末中的物相,固溶度和晶格常数的变化,采用扫描透射电镜(STEM)进行了微观组织观察,确定了析出物的形态、分布及大小,并且对Nb氧化物析出物进行了粒径统计。研究结果表明:通过两步球磨的化学机械合金化方法可以制备出含有Nb的氧化物析出物的ODS铜合金。部分Nb在第一步球磨时固溶在铜基体中,其余形成析出物,它们在第二步时都被CuO氧化,其中固溶在铜基体中的Nb元素迅速被氧化消耗,导致了基体Cu的晶格常数相应变小。退火处理后,通过XRD衍射峰位置和STEM观察结果判断最终氧化析出物为NbO₂;对析出物的粒径统计后发现,基体中的析出物平均尺寸分别为500℃的15.6 nm和700℃的23.6 nm;析出物在同样退火时间下,随温度增大,尺寸增长很小,说明材料的热稳定性较好。     

Fe2O3对氧化物弥散强化Fe12CrWTiY合金的显微组织和高温拉伸性能的影响

采用气体雾化Fe-12Cr-2.5W-0.4Ti-0.25Y合金粉末,添加1%(质量分数)的Fe2O3作为携氧剂,制备氧化物弥散强化Fe-12Cr-2.5W-0.4Ti-0.25Y高温合金。测定该合金在室温以及550~850℃的高温抗拉强度,采用X射线衍射仪分析合金的物相组成,通过扫描电镜和透射电镜观察合金的组织和拉伸断口形貌。结果表明,添加Fe2O3后,合金晶粒细化,平均晶粒尺寸由8.6μm减小到7.3μm。基体中第二相除纳米尺寸的Ti2Y2O7外,还形成20~200nm和1~10μm两种尺度的Y3Fe5O12、Cr1.3Fe0.7O3和(Cr0.88Ti0.12)2O3等多种复合氧化物,以及宽度分别为200~300nm和5~30 nm的板条组织,室温、550℃和850℃下的抗拉强度分别为1 257、1 108、和128 MPa,比未添加Fe2O3的合金分别提高50.7%,39%和30.6%。添加Fe2O3增加了氧化物的数量,提高了弥散强化效果,但微米尺度氧化物第二相的膨胀系数与基体不同,在高温下与基体的界面产生分离,优先形成裂纹源,降低高温强化效果。     

热处理对Ti-5331合金板材组织及力学性能的影响

研究了核反应堆壳体用Ti-5331合金热轧板材在不同退火温度下的显微组织与力学性能。结果表明:Ti-5331合金板材在相变点以下随着退火温度的升高,初生α相含量逐渐减少,β转变相含量明显增加。当退火温度为700℃时,开始发生静态再结晶,800℃时为等轴组织,900℃时为双态组织,950℃时为网篮组织。随着退火温度的升高,合金板材的抗拉强度先下降后上升,屈服强度呈下降趋势,屈强比逐渐减小;当退火温度在相变点以下时,板材冲击韧性随退火温度升高呈上升趋势,当超过相变点后冲击韧性急剧下降;退火温度对塑性影响较小。经900℃×1 h/AC退火处理的Ti-5331合金板材有着较好的综合性能,抗拉强度为920 MPa,延伸率为15%,V型缺口冲击韧性达到93 J/cm^2。     

固溶热处理对新型核用FeCrAl合金包壳管组织和力学性能的影响

通过新型核用锻态FeCrAl合金包壳管在不同温度及时间下的固溶处理实验,利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、维氏硬度仪(HV)和电子万能试验机(EUTM)分析了固溶处理对FeCrAl合金包壳管显微组织以及力学性能的影响规律.结果 表明,当固溶热处理温度低于1200℃时,保温60 mi...     

高含量La_2O_3/Y_2O_3对钼合金微观组织与性能的影响

采用粉末冶金方法制备了不同质量分数La_2O_3/Y_2O_3复合稀土氧化物掺杂的钼合金,观察了钼合金物相构成、显微组织和断口形貌,测试了其力学性能。结果表明:掺杂La-2O_3/Y_2O_3钼合金的物相组成为La_2O_3、Y_2O_3和Mo;锻造态钼合金横截面的晶粒尺寸随La_2O_3/Y_2O_3含量增加而减小,锻造态钼合金纵截面的显微组织为明显的纤维状织构组织形态;锻造态Mo(La_2O_3)3.0(Y_2O_3)0.5钼合金的横截面断口为韧窝断裂和少量解理断裂,纵截面断口为沿晶脆性断裂;合金抗弯强度和弯曲角随La_2O_3/Y_2O_3含量的增加先增加后降低,Mo(La_2O_3)3.0(Y_2O_3)0.5钼合金抗弯强度达到1133 MPa,弯曲角达到38°。