Inconel 718合金方坯粗轧加热过程晶粒长大模型

以Inconel 718合金锻坯为研究对象,在1173—1423 K的温度范围内,研究了加热温度和时间对Inconel 718合金锻坯晶粒尺寸变化的影响,推导并验证了具有普适意义的适合Inconel 718合金锻坯粗轧加热过程的晶粒长大模型.研究结果表明:随加热时间的延长,在1173 K加热时,晶粒尺寸变化不显著;1173—1323 K加热时,晶粒尺寸呈线性长大;高于1323 K加热时,晶粒尺寸呈抛物线性长大.所建立的Inconel 718合金的晶粒长大模型适用于等温条件和非等温条件下晶粒尺寸演变的计算.     

Inconel X-750高温合金的组织变化

为了监控航空发动机热端气体通道的温度,用定量金相法测定了冷变形Inconel X-750高温合金丝材晶粒尺寸随热处理温度的变化.研究发现,在871℃热处理,合金发生完全再结晶,在982℃以上,晶粒尺寸随热处理温度的升高而长大.合金中的析出相主要有γ'、Cr23C6和(Ti,Nb)C.     

晶粒度对Inconel 690合金微动磨损行为的影响

为预防及减缓微动损伤对核反应堆蒸汽发生器传热管的危害,深入研究了晶粒尺寸对Inconel 690合金微动磨损行为的影响。采用微动磨损试验方法对Inconel 690合金的微动磨损特性展开研究,并利用光学显微镜(OM)、维氏硬度计、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和激光共焦扫描显微镜(LSCM)等对不同固溶温度下材料的微观组织结构、硬度和磨痕特征进行观察和分析。结果表明,随着固溶温度的升高,Inconel 690合金晶粒尺寸增大,硬度降低;在完全滑移区,摩擦因数随晶粒度和硬度的变化很小,其值均约为0.48;当Inconel 690合金平均晶粒尺寸为112μm,且SS304与Inconel 690合金硬度比为260∶176.4时,Inconel 690合金磨损体积最少;不同晶粒度和硬度下Inconel 690合金的微动磨损机制主要为剥层磨损、磨粒磨损和粘着磨损。     

Incoloy 825合金加热过程中晶粒长大行为研究

研究了Incoloy 825合金在1 223～1 473 K温度范围内保温0～150 min后的晶粒长大行为，分析了加热温度和保温时间对其晶粒尺寸的影响，构建了Incoloy 825合金晶粒长大的数学模型。结果表明，当温度低于1 373 K时，晶粒长大缓慢，晶粒尺寸变化不大；当温度高于1 373 K时，合金晶粒尺寸明显长大。通过回归分析，构建了Incoloy 825合金两段式晶粒长大数学模型，能够较好地预测该合金在不同加热温度、不同保温时间下的晶粒尺寸。     

新型粉末高温合金静态再结晶退火的试验研究

通过对热等静压态某高温合金冷变形试样在不同温度和不同保温时间段进行再结晶退火试验，结合热力学计算研究了静态再结晶晶粒尺寸的变化规律。结果表明，该合金中r′相的开始固溶温度为1109cC；在1050℃；低于r′相温度再结晶退火，晶粒尺寸随退火时间的延长变化不大；在1150℃或1170cC高于r′相固溶温度区间再结晶退火，晶粒尺寸明显粗化。     

半固态LY11铝合金的组织演变研究

对LY11合金的应变诱发熔化激活法(SIMA)制备工艺进行了研究，定量分析了变形量(ε)、等温温度(Ti)、保温时间(t)等工艺参数和预处理技术对晶粒尺寸、分形维数和晶粒尺寸分布等的影响，讨论了晶粒的大小、形状、尺寸分布的演变规律。结果表明：变形量对晶粒大小、形状的变化影响极大，要获得细小、近球形的晶粒需足够的变形程度；升高等温温度和延长保温时间会促使晶粒长大、球化；所有试样的晶粒尺寸呈正态分布，随着变形量的减小、等温温度的升高和保温时间的延长，峰值点附近晶粒的数目逐渐减小，尺寸逐渐增加；冷、热变形预处理条件对组织演变产生一定的影响，给试样施加变形是SIMA工艺的必要步骤。     

纳米Co78Ni22合金组织演变的原位高温X射线分析

采用高温X射线原位分析法研究了喷射电沉积制备的晶粒尺寸5.1 nm的Co78Ni22合金连续加热及等温条件下组织转变.结果表明:在连续加热条件下,随着加热温度升高,晶粒尺寸经历由低温缓慢长大到中温异常长大再到高温正常长大过程,同时ε相向α相转变.在等温条件下,随等温时间的延长,ε相向α相转变且转变的温度降低,随等温温度的升高,这种转变加快,晶粒尺寸也会发生明显的长大.Co78Ni22合金加热过程中的异常晶粒长大与ε相向α相转变有关.     

17Cr2Ni2MoVNb齿轮钢中NbC析出相对晶粒长大的影响

通过析出相粗化模型、Zener晶粒长大模型和试验验证,分析NbC析出相对17Cr2Ni2MoVNb钢在高温下晶粒尺寸的钉扎影响。模型与试验结果表明,NbC的粗化与回溶会降低对晶粒长大的钉扎作用。当等温温度低于1000℃时,NbC析出相对奥氏体晶粒的长大可以起到有效抑制,随着等温温度的升高,NbC析出相对奥氏体长大的抑制作用越来越弱。     

铌对20CrMnTi钢渗碳过程中晶粒粗化行为的影响

通过模拟渗碳试验,研究了Nb对齿轮钢20Cr Mn Ti晶粒粗化行为的影响。结果表明,由于析出含Nb析出相,Nb能显著提高在模拟渗碳过程中的晶粒粗化温度。晶粒粗化温度由析出相的体积分数和析出相的尺寸决定。当模拟渗碳温度较低时,时间对析出相尺寸影响不明显;当渗碳温度较高时,延长时间析出相明显粗化。因此,对于Nb含量较低的试样,1 h和6 h模拟渗碳的晶粒粗化温度接近;而对于Nb含量较高的试样6 h模拟渗碳的晶粒粗化温度比1 h的低。     

微波烧结WC-Co硬质合金致密化与晶粒生长

分别采用微波烧结和常规烧结制备WC-8Co硬质合金,通过1 000~1 400℃温度范围烧结以及1 400℃保温0~240 min的微波和常规烧结实验,测量各样品的收缩率、密度和晶粒尺寸,分析其致密化行为和晶粒生长,研究烧结温度和保温时间对合金致密化和晶粒生长的影响。结果表明,与常规烧结比较,微波烧结促进YG8硬质合金的致密化,且获得的合金组织均匀,晶粒细小。另外,保温时间对微波烧结YG8硬质合金的晶粒生长几乎没有影响。     

10Cr12Ni3Mo2VN马氏体耐热钢奥氏体晶粒长大行为

通过在不同加热温度和保温时间下等温奥氏体化,研究了10Cr12Ni3Mo2VN马氏体耐热钢奥氏体晶粒长大行为。结果表明:900~1150℃温度区间内,10Cr12Ni3Mo2VN马氏体耐热钢奥氏体晶粒尺寸随加热温度升高、保温时间延长而增大,且随保温时间延长,晶粒尺寸均匀性下降;由于碳氮化物在1100℃以上发生溶解,1100℃以上奥氏体晶粒发生粗化;1200~1280℃温度区间内,由于δ铁素体相的析出,10Cr12Ni3Mo2VN马氏体耐热钢奥氏体晶粒尺寸随加热温度升高而减小。拟合得到900~1150℃温度区间内10Cr12Ni3Mo2VN钢奥氏体晶粒生长模型为D=6.67×107×t0.303×exp(-1.81×105/RT)。     

高碳钢奥氏体晶粒的长大行为研究

研究了82B高碳钢在不同加热温度和保温时间下奥氏体晶粒的生长规律。结果表明,在800¹ 100℃范围内,随着温度的增加,高碳钢奥氏体晶粒尺寸从18.2μm增加到116.3μm,其中950℃为其晶粒粗化温度。在950℃保温601 100℃范围内,随着温度的增加,高碳钢奥氏体晶粒尺寸从18.2μm增加到116.3μm,其中950℃为其晶粒粗化温度。在950℃保温60⁹0 min后,可获得细小均一的奥氏体晶粒。最后,通过公式计算了高碳钢奥氏体晶粒的长大规律,与实验结果吻合。     

退火温度对(Fe50Mn30Co10Cr10)97Al3高熵合金再结晶行为及力学性能的影响

以双相亚稳Fe50Mn30Co10Cr10高熵合金为基体，通过添加Al元素，制备了(Fe50Mn30Co10Cr10)97Al3高熵合金。对其进行轧制及退火处理，研究了退火温度对合金再结晶行为、退火孪晶演变及力学性能的影响。结果显示，随着退火温度的升高，合金组织分别发生了部分再结晶、完全再结晶和晶粒长大现象。由于高熵合金具有严重的晶格畸变效应及迟滞扩散效应，使得合金在退火后表现出较高的再结晶温度（0.59 Tm）和抗晶粒粗化温度（700 ℃）。600～700 ℃退火态合金中形成大量退火孪晶，随着退火温度的进一步升高（800～900 ℃），由于晶界/孪晶界的迁移，退火孪晶界密度显著降低。拉伸试验结果表明，700 ℃退火态合金表现出良好的综合力学性能，抗拉强度为730 MPa，均匀延伸率为50.5%。同一退火温度下，单个晶粒中退火孪晶变体的数量与其晶粒尺寸有关，尺寸较小的晶粒中易形成单孪晶变体，尺寸较大的晶粒中易形成多孪晶变体。     

Al-5Mg-2Si-Mn铝合金压铸坯锭SIMA法半固态等温组织演变

研究了不同压铸条件下Al-5Mg-2Si-Mn铝合金压铸坯锭的等温半固态组织演变过程。与重力铸造相比,铸态压铸实验合金的α-Al初始晶粒尺寸细小;且压射压力越大,晶粒尺寸越小,组织中的畸变能越多。研究表明,重力铸造与压铸实验合金的半固态等温组织演变过程相似,但压铸合金的演变进程更快。不同压射压力压铸实验合金坯锭的半固态等温热处理过程中,α-Al晶粒直径与等温时间之间符合关系式 r ?^3=Kt+〖r ?_0〗^3,粗化速率常数 K 随压射压力的增大而减小。对于相同压射压力的压铸合金坯锭,随等温温度的升高,半固态组织的α-Al的晶粒尺寸增大,粗化速率常数 K 减小。在相同等温时间条件下,压铸合金比重力铸造合金等温半固态组织的固相体积分数小,晶粒的粗化速率低。研究确定了实验合金的优化半固态等温处理工艺为620 ℃等温20 min。     

EFFECT OF PRESSURE ON GRAIN SIZE OF CRYSTALLIZED PHASE α-Fe(Mo,Si)IN AMORPHOUS (Fe_(0.99)Mo_(0.01))_(78)Si_9B_(13)ALLOYS

在压力为３－６ＧＰａ和温度为７２３－９３３Ｋ范围内，对非晶（Ｆｅ０．９９Ｍｏ０．０１）７８Ｓｉ９Ｂ１３合金等温晶化形成的纳米α－Ｆｅ（Ｍｏ，Ｓｉ）晶粒尺寸随温度和压力的变化进行了研究。发现其晶粒尺寸随压力变化主要取决于压力对成核速率手影响，其根本原因是压力对熔点的作用。     

固溶参数对冷变形Inconel718合金晶粒长大的影响

研究了固溶温度和保温时间对冷变形Inconel718合金晶粒长大的影响。住980℃～1000℃固溶处理时，晶粒长大缓慢，品粒长大动力学指数为0.122～0．181，指数随固溶温度升高而增加。住980℃固溶处珲时，保温时间不超过60min，可以得到细小的混品组织：住990℃～1090℃固溶处理时，保温时间30min，晶粒均匀长大，晶粒均匀长大的表观激活能Q-176kJ／mol，晶粒长大是通过品界空位扩散的品界迁移机制。保温时间60min，在990℃～1030℃温度区间，晶粒长大不显著，当温度超过1030℃，晶粒明显粗化。     

InconelX-750高温合金的组织变化

为了监控航空发动机热端气体通道的温度，用定量金相法测定了冷变形InconelX-750高温合金丝材晶粒尺寸随热处理温度的变化。研究发现，在871℃热处理，合金发生完全再结晶，在982℃以上，晶粒尺寸随热处理温度的升高而长大。合金中的析出相主要有γ＇、Cr23C6和（Ti，Nb）C。     

微量Nb元素对DT300钢奥氏体晶粒长大的影响

在不同温度下对Nb微合金化DT300钢进行奥氏体化保温,研究了该试验钢奥氏体平均晶粒尺寸和硬度随温度的变化规律,得到了Nb微合金化DT300钢的晶粒长大激活能,并且确定了该钢的晶粒粗化温度tGC.在相同温度、保温时间条件下,与不含Nb元素的DT300钢相比,Nb微合金DT300钢的晶粒尺寸明显小于不含Nb元素DT300钢,这主要是由于碳化物NbC在奥氏体晶界的弥散析出,对奥氏体晶界起到了钉扎作用,抑制了奥氏体晶粒的长大,并通过透射电镜观察了DT300钢中析出的NbC碳化物形貌.     

Inconel X-750弹簧中夹杂物的分析与评估

研究了Inconel X-750弹簧中夹杂物的显微形貌。结果表明,弹簧的化学成分满足Inconel X-750规范要求,微观组织主要有奥氏体+强化相组成,其间均匀分布氮化钛和钛铌合金夹杂物。合金中夹杂物尺寸为10~15μm,大于夹杂物的临界尺寸5μm,易于成为弹簧疲劳裂纹的裂纹源。     

热变形参数对Co40NiCrMo合金微观组织的影响

通过等温压缩试验和金相分析研究了变形温度，变形程度，应变速率对Co40NiCrMo合金微观组织的影响，研究结果表明：再结晶晶粒尺寸随着变形温度的增加而增大；随着应变速率的增大呈先减小后略有增大的趋势，再结晶体积分数随着变形程度的增加而增大，晶粒尺寸随着变形程度的增加而减小。