AZ31镁合金中Zn含量对其高温蠕变性能的影响

在蠕变应力为5.13～11.06 MPa范围内,研究AZ31镁合金中Zn含量对其高温蠕变性能和蠕变应力指数的影响。结果表明：在同样的蠕变条件下,随着Zn含量的增加,合金的蠕变速率增加,稳态蠕变速率区域缩短;应力指数不仅与Zn含量有关,而且与蠕变温度和应力有关;390 ℃时,不同Zn含量的AZ31合金几乎具有相同的应力指数;420 ℃时,Zn含量为0.78%的AZ31合金随应力增加出现n=1和n≈3的两阶段变化,Zn含量为1.53%的AZ31合金随应力增加则出现应力指数分别为n=1、n≈3和n=6的三阶段变化。     

一种2%Ru镍基单晶合金的高温蠕变行为及断裂特征

通过蠕变性能测试和组织形貌观察,研究了一种新型2%Ru镍基单晶高温合金的蠕变行为及断裂特征。结果表明,合金在1 070～1 100℃、127～147 MPa条件下具有较好的蠕变性能,合金在稳态蠕变阶段的表观蠕变激活能Q=410.5 kJ/mol,应力指数n=4.74。合金在蠕变稳态阶段的变形机制是位错在基体中滑移和攀移越过γ′相,蠕变后期,位错可剪切进入γ′相。在高温/低应力条件下,合金中的γ′相可形成筏状组织,裂纹由筏状γ′相与基体相界面处萌生,随裂纹扩展、聚集、连通,合金蠕变抗力急剧下降,最终导致合金蠕变断裂。     

高铌TiAl合金在疲劳蠕变作用下的裂纹萌生及扩展

利用SEM原位观察技术研究了近片层Ti-45Al-8Nb-0.2W-0.2B-0.1Y合金在750℃疲劳蠕变交互作用下的裂纹萌生及扩展行为,循环实验采用在最大拉应力保载的梯形波.结果表明,裂纹主要在片层团界面萌生,裂纹萌生方式包括蠕变空洞和疲劳微裂纹.片层团界面处的微裂纹先通过吞并蠕变空洞或在裂纹尖端应力集中作用下沿片层团界面进行扩展,然后相互连接长大;当裂纹扩展受到不同取向的片层团界面阻碍时,受阻的裂纹开始沿试样厚度方向扩展,且附近伴随出现垂直于载荷方向的微裂纹;最终受阻的裂纹相互连接直至合金断裂.将实验结果与该合金在相同条件下疲劳变形和蠕变变形的原位观察结果进行了比较.结合实验结果建立了高铌TiAl合金在疲劳蠕变交互作用下裂纹萌生及扩展示意模型.     

固溶时效处理Ti-600合金的蠕变行为研究

研究了经α+β两相区固溶+时效处理的Ti-600合金3种温度(550、600、650℃)、3种应力(250、300、350 MPa)下的蠕变性能,通过合金的稳态蠕变速率数值求解了合金的蠕变激活能和蠕变应力指数n,并引入临界应力σ0获得合金的真实应力指数p,最后对合金的蠕变机制进行了分析。结果表明,蠕变温度升高、蠕变应力增加时,Ti-600合金的稳态蠕变速率增大,稳态蠕变时间缩短。Ti-600合金的名义蠕变激活能为473.5 k J/mol。600和650℃下,合金的临界应力σ0值分别为103.1和42.1 MPa;应力指数n分别为6.5和4.9;真实应力指数p值分别为4.23和4.22。同时构建了该合金600和650℃下的稳态蠕变速率本构方程。本实验条件下合金的蠕变均为位错攀移机制。     

反应堆控制棒材料Ag-In-Cd合金的压缩蠕变行为

研究了铸态Ag-In Cd合金在300—400℃及12—24 MPa压应力范围内的压缩蠕变行为,根据实验结果计算了表观应力指数n和表观激活能Q_a,探讨了合金的压缩蠕变机制.结果表明,随温度和应力的升高,合金的稳态蠕变速率增加,稳态蠕变速率与应力之间呈指数关系.温度为300,350和400℃时,合金的n分别为2.90,4.09和5.77;压应力为12,18和24 MPa时,合金的Q_a值分别为68.1,103.7和131.6 kJ/mol.位错运动形成大量层错是Ag-In-Cd合金在温度为300—400℃,压应力为12—24 MPa下的压缩蠕变控制机制.     

Ti-600合金的高温蠕变行为

研究了Ti-600合金在550～650℃下的高温蠕变行为,实验应力为150～300 MPa.计算了合金在不同应力、不同温度下的稳态蠕变速率、应力指数及蠕变激活能,并在此基础上研究了其蠕变强化机制.蠕变应力为300 MPa时,Ti-600合金的蠕变激活能Q=490.1 kJ/mol;650 ℃,合金的蠕变应力指数n值在6.5～8.5之间变化,表明在实验温度范围内合金的蠕变变形以位错攀移为主,以位错的滑移为辅.     

时效态Mg-12Gd-3Y-1Sm-0.5Zr合金的拉伸蠕变行为

利用RC-1130型蠕变持久试验机测试了时效态Mg-12Gd-3Y-1Sm-0.5Zr合金在(200、250、300℃)/(50、70、90 MPa)的条件下的拉伸蠕变行为。结果表明：当蠕变温度一定时,合金的蠕变应变随蠕变应力增加而增大;当蠕变应力一定时,蠕变应变随蠕变温度增大而增大,合金的蠕变应变对蠕变温度更敏感。由应力指数和蠕变激活能计算可知,蠕变应力为50～90 MPa,在200℃时,合金的应力指数为1.560;在250和300℃时,应力指数分别为2.230和3.602。蠕变温度为200～250℃,50 MPa下,合金的蠕变激活能为111.9 kJ/mol;当应力增大至70 MPa和90 MPa时,蠕变激活能分别为137.4 kJ/mol和142.6 kJ/mol;在250～300℃/50～90 MPa条件下,合金的蠕变激活能为126.2～87.0 kJ/mol。随着蠕变温度和应力的提高,合金的蠕变机制由晶界滑移为主转变为位错滑移为主。     

AgInCd合金压缩蠕变性能研究

用RDL-50型拉伸蠕变试验机进行改装后的实验装置研究了铸态AgInCd合金在温度300~400℃及应力范围12~24 MPa内的压缩蠕变行为,分析了稳态速率与温度和应力的关系,计算了应力指数(n)和蠕变激活能(Q_a),并结合蠕变后样品在透射电子显微镜下的微观形貌及位错组态,探讨了合金的压缩蠕变机制。结果表明:随温度和应力水平的升高,合金的稳态蠕变速率增加。相比较指数关系,蠕变速率与应力之间更符合幂函数关系。300、350和400℃条件下,合金的蠕变应力指数n分别为3.31、4.09和5.77;12、18和24 MPa条件下,合金的蠕变激活能Q_a分别为68.1、103.7和131.6 kJ/mol。微观形貌以层错为主,孪生为300℃的主要蠕变机制,位错攀移生成位错墙为400℃的主要蠕变机制。     

定向凝固DZ4合金的持久与蠕变行为研究

对定向凝固DZ4合金的持久与蠕变性能进行了研究,并结合断口观察,分析了其持久和蠕变断裂行为.结果表明,DZ4合金在700℃～800℃之间具有较高的持久延伸率和断面收缩率.持久寿命对温度和应力均很敏感.DZ4合金在700℃和760℃下的持久寿命与施加应力均具有较好的半对数关系.随着温度的升高和应力的增加,DZ4合金蠕变第二阶段的时间迅速减少.温度较低时,DZ4合金的持久断裂裂纹的扩展主要以45°剪切柱状晶杆和沿柱状晶界及枝晶界为主.     

两相共晶NiAl-9Mo合金的蠕变行为

研究了热等静压态的NiAl-9Mo合金在850-950℃和50-100 MPa下的蠕变行为.在试验应力和温度下,该合金蠕变曲线呈现出较短的减速阶段和较长的稳态蠕变阶段;其稳态蠕变速率可用幂指数蠕变方程来描述,应力指数值为4.75±0.25,表观激活能为 410.5±4.5kJ/mol.加速蠕变阶段蠕变速率的增加是由于裂纹的形成和扩展,且其断裂数据遵循Monkman-Grant规律.蠕变断口呈现出塑性断裂和沿晶蠕变断裂的混合特征,但后者比例较大,同一温度下随着应力的增大,沿晶断裂的比例呈现下降的趋势.     

TC6钛合金的高温拉伸蠕变行为研究

通过高温拉伸蠕变实验,获得了TC6合金的蠕变应变-时间曲线,并计算了其不同应力与不同温度下的稳态蠕变速率、应力指数及在350～450℃范围内的蠕变激活能,借助OM、TEM等手段对合金蠕变前后的显微组织进行了观察和分析,并在此基础上研究了其蠕变变形机制.结果表明:TC6合金的稳态蠕变速率随温度或恒应力的增加而增大,该合金在此温度范围内的蠕变受位错和扩散双重机制的控制,晶界滑动对蠕变也有一定的作用.     

Ti60高温钛合金氧化行为研究

研究Ti60高温钛合金在600～750 ℃范围内的氧化行为.氧化增重试验及XRD、SEM分析结果表明,Ti60合金在600～750 ℃范围内氧化0～100 h条件下,由Wagner的氧化经验公式计算得氧化指数n在1～2之间,氧化激活能为256 kJ/mol,氧化符合线性-抛物线混合规律.在600 ℃氧化100 h及750 ℃氧化10 h,氧化产物为TiO2,经750 ℃、100 h长时间氧化后,表面有少量Al2O3生成,氧化物优先沿原始β晶界形核.氧除了会在试样表面形成氧化层外,还会向基体中扩散形成脆性富氧层,从而影响合金力学性能.随着氧化温度的升高和时间的延长,富氧层厚度增厚.     

Stress relaxation behavior of Ti-6Al-4V alloy

1　INTRODUCTIONTi 6Al 4VisoneofthemostimportantTial loys[1,2 ] .Butthisalloyhasbadformabilityforitshighelasticresilience .Therefore ,hotsizingisimpor tant[36 ] .Asthebaseofhotsizing ,thestudyofstressrelaxationhasimportanttheoreticalvalueandpracticalsignificance .Ontheotherhand ,Ti 6Al 4Visusedasfastenermaterialssometimes .Whenthefastenersworkatthetemperaturehigherthanroomtemperature ,stressrelaxationmayresultsinacci dents .Sohowtopreventthestressrelaxationisveryimportant[7] .Uptonow ,…     

新型β钛合金Ti-25Nb-10Ta-1Zr-0.2Fe的固溶时效行为

设计一种新型生物医用亚稳定β钛合金,合金成分为Ti-25Nb-10Ta-1Zr-0.2Fe(质量分数),采用真空自耗电弧熔炼制备合金锭坯,研究合金的固溶时效行为。通过X射线衍射(XRD)仪,透射电子显微镜(TEM),扫描电子显微镜(SEM)研究合金的相组成及微观组织。测量合金时效后的抗拉强度和不同时效时间的硬度。结果表明:800℃,1h固溶后合金得到马氏体α″相,400℃下时效,短时间即得到ω相和β相。ω相为脆性相,大量ω相的产生使合金的硬度值提高很多,但是强度值相比较冷轧态下降明显,使得材料断裂方式变为脆性断裂。合金在72h时效后ω相仍然保持较多量。     

The High Temperature Creep Behavior of Dispersion Strengthened Pt5Rh Composite

采用大塑性变形法制备氧化物弥散强化铂铑 (Pt5Rh ODS)复合材料,对材料进行了高温蠕变试验。结果表明,复合材料在高温低应力条件下,表现出的名义应力指数随温度变化较小,名义激活能高于纯Pt和Pt10Rh合金,而且比常规合金材料具有更好的高温蠕变性能。复合材料的高温蠕变性能用晶界反应控制来解释,说明复合材料的蠕变受到扩散蠕变机制控制。复合材料的蠕变断裂行为符合连续蠕变损伤中的内截面损伤模型,蠕变断裂特征为沿晶断裂。     

Steady-state creep of a particulate SiC/6061 Al composite

The creep behavior of a 10 vol.% silicon carbide particulate reinforced 6061 Al composite produced by powder metallurgy (PM) has been examined by creep tests in both tension and compression at 400°C. The tensile creep data covering minimum creep rates of the orders 10⁻⁹ to 10⁻⁴/s show an apparent stress exponent n_app≈13, but a comparison with compressive creep data reveals that some high strain-rate data in tension are due to the transition to the tertiary stage. Analysis of the data is made only for the steady-state creep rate, together with that for an unreinforced PM 6061 Al alloy, by incorporating a threshold stress. This gives a stress exponent n=3 for the matrix alloy, whereas the composite data show such a trend that the n value gradually changes from 3 to 1 as the effective stress increases. A new method of steady-state creep data analysis is formulated by taking account of the interface-confined diffusional flow and thereby the finding above is reasonably assessed.     

原位TiB2亚微米颗粒增强铝基复合材料的高温蠕变性能

运用盐-金属反应法制备了亚微米TiB2颗粒增强铝基复合材料（TiB2/AC8A）.TiB2颗粒通过钛盐和硼盐与铝合金反应原位生成.对复合材料进行了显微组织观察和高温蠕变性能实验.原位TiB2颗粒的尺寸约为0.5μm,近似呈球形。TiB2／AC8A复合材料具有优异的高温蠕变性能。10ω／％TiB2原位颗粒（～0．5μm）增强AC8A复合材料的蠕变抗力比10φ／％SiCp（1．7μm）外加颗粒增强AI复合材料至少要高两个数最级。10ω／％TiB2／AC8A复合材料表现出高的名义应力指数（11．7～12．5）和名义激活能（265kJ／mol），其稳态蠕变数据能够用廊力指数为8的亚结构不变模型和门槛应力来解释。TiB2／AC8A复合材料的蠕变断裂行为符合Monkman-Grant关系式。     

High temperature deformation mechanism and evolution of dislocation structure during creep of Ni-Base superalloy 713LC

Creep deformation of cast nickel base superalloy 713LC has been investigated in a temperature range of 723 to 982°C. The values of the stress exponent and activation energy for creep of the alloy vary with a combination of temperature and stress. Introduction of threshold stress for creep of the alloy provided an explanation of the high values of the stress exponent and the apparent activation energy. Microstructural evolution of the alloy with creep deformation has also been studied. The analysis of the creep mechanism has been supplemented by microstructural observations after deformation under various test conditions. The dislocation structure of the alloy at high temperature and low stress was different from that at low temperature and high stress. Shearing of γ′ particles by dislocation pairs was the dominant creep mechanism at low temperature and high stress whereas dislocation climb over γ′ particles was the rate controlling process of creep at high temperature and low stress.     

STEADY-STATE CREEP OF UNIDIRECTIONAL C/C COMPOSITE WITH PYROLYTIC CARBON MATRIX

1.IntroductionWhenstructuralcomponentsworkatelevatedtemperature,thenatureofthematerialvarieswiththechangeoftemperature,andthestressmayberedistributedduetotheeffectofthetemperature-timehistory.Engineeringdesignofstructuralcomponentsforhightemperatureapplicationscanbeseverelyrestrictedbythecreeppropertiesofthematerialsinuse.Theapplicationofcarbon/carbon(C/C)compositesintheaircraftgasturbineforlongtimeserviceathighoperatingtemperatureisamainresearchtrendrecentlylllZI.Besidesthesolutiontotheprob…     

Microstructures developed during steady-state creep of Al-Mg alloys

The microstructures developed during steady-state creep of Al-Mg alloys containing 1.77–7.72 at.% Mg were examined using optical and electron microscopy. Subgrains were found in specimens crept at lower stresses where the stress exponent is about 3, and viscous glide is considered to be rate controlling. This is contrary to normally accepted mechanisms where subgrains and cell structures are considered to be formed only when recovery is rate controlling and the stress exponent is approximately 5. However, because the subgrains were also found in the head sections (unstrained), the presence or absence of subgrains merely reflects the condition prior to testing, rather than that developed during creep. The size of the grains and subgrains decreases with increasing creep stress and/or magnesium content. An Al₃Mg₂ precipitate has been identified in the Al-7.72 at.% Mg alloy after creep and is considered to give rise to the higher stress exponent of steady-state creep (n ∼ 4) for this alloy.