Mn对钢中富Cu相和NiAl相复合析出过程的影响

将Fe-Cu-Ni-Al和Fe-Cu-Ni-Al-Mn钢900℃固溶2 h后水淬,在500℃时效不同时间,利用硬度测试和原子探针层析技术(APT)研究Mn对钢中多元强化相析出过程的影响.硬度测试结果显示,Mn的加入增强了钢时效初期的析出强化效果,加快了整个析出强化的进程.APT结果表明,Mn提高了时效初期析出相的形核率,加快了析出相的长大和粗化速率,进一步加速了富Cu相和Ni Al相的分离.这是由于Mn可降低析出相的形核能,加快各元素在基体中的扩散速率,同时Mn取代Ni Al相中Al的位置,在Ni Al相中形成缺陷,加速了Cu在其中的扩散速率.     

Mn含量对Fe-Cu-Mn合金纳米富Cu析出相影响的相场法研究

采用相场法模拟了Fe-Cu-Mn合金在823 K时效时富Cu析出相的三维组织演化图像、体积分数、数量密度和平均颗粒半径随时效时间的变化等。相场模拟研究表明:相分离早期阶段通过失稳分解机制形成富Cu相;同时Mn原子也在富Cu相的中心发生偏聚,在富Cu相开始Ostwald粗化的过程中,Mn原子又从其核心处偏聚到富Cu相和基体的界面处,最终在富Cu相外部形成富Mn环。富Mn环的存在会抑制富Cu相的扩散长大和粗化;富Cu相在时效前期是球状的bcc结构,随着不断长大,转变为椭球形或棒状的fcc结构;提高Mn含量可以加快富Cu相的析出,有利于富Cu相的粗化。     

Mn含量对Fe-Cu-Mn-Ni合金中富Cu相析出影响的相场法研究

通过耦合CALPHAD热力学数据库建立了一个模拟多元合金固态相变过程中微观组织演变的相场模型，并以Fe-Cu-Mn-Ni合金为例，从动力学角度揭示了Mn含量对富Cu相析出机制的影响。结果表明：随着富Cu相的析出，Mn和Ni原子在富Cu相的中心发生偏聚，导致在富Cu相界面形成B2环。Mn含量变化会改变富Cu相的形貌和析出机制。在Mn含量较低时，富Cu相仅发生Ostwald粗化，其形貌为球形；而在Mn含量较高时，富Cu相的粗化机制包括Ostwald粗化和合并长大，其形貌从球形转变为棒状。提高Mn含量会促进富Cu相的析出，其体积分数和半径也增大，但数量减少。     

不同V含量50Mn钢的热力学分析

为预测和控制50Mn钢中V元素的析出物,利用Thermo-Calc热力学软件计算了不同V含量50Mn钢的平衡相。结果表明,随V元素含量的增加,50Mn钢相图有向右移动的趋势。V(CN)相析出量及V(CN)相中V元素含量均存在拐点温度600℃。600℃以下,V(CN)相析出量与V元素含量呈反比关系;而超过600℃,V(CN)相析出量与V元素含量呈正比关系。     

锅炉用0.1C-18Cr-9Ni-3Cu-Nb.N钢管长期使用性能

日本住友金属工业公司等开发的0.1C-18Cr-9Ni-3Cu-Nb.N钢管(火CUS304.J1HTB),由于含有Cu,在蠕变中细小的Cu相在母相中共格析出,     

Cu-20Ni-20Mn合金连续/不连续时效析出及其相互作用研究

通过扫描电镜、透射电镜和小角散射研究了Cu-20Ni-20Mn合金在573~698 K温度下的时效析出行为,确定不连续析出和连续析出之间的相互作用。结果表明:当时效温度低于623 K,沉淀相析出主要以不连续析出为主导。时效温度大于673 K时,沉淀相析出则主要由连续析出和不连续析出共同控制。时效过程中,沉淀相优先在晶界形核长大,形成由Ni Mn相和贫溶质原子基体组成的片层状不连续析出胞状组织。然而连续析出沉淀相的存在会抑制不连续胞状组织的长大,当沉淀相直径约大于5 nm时,将能有效阻碍不连续析出胞状组织界面前沿的迁移。利用Aaronson-Liu模型估算出不连续析出的晶界化学扩散混合积sδDb,进一步通过Arrhenius方程分析得出不连续析出胞状组织的激活能为77.3~110.9 kJ/mol。界面激活能要远低于Ni、Mn元素在Cu中扩散所需的激活能,表明沉淀相易于在晶界处形核析出。     

含Nb或Cu的锆合金显微组织研究

用TEM和SEM研究了含少量Nb或Cu的锆合金显微组织,结果表明:在微量Fe元素存在时,添加适量Cu元素,会促使低于α-Zr中平衡固溶含量的Nb元素与Fe元素优先析出形成沉淀相,致使α-Zr中Nb的固溶含量更低;若增加Cu元素含量,因Zr_2Cu第二相富集消耗了Fe元素,反而使Nb元素不易析出。在Zr-1.0Cu合金中加入适量的Nb元素,可以细化Zr_2Cu第二相的尺寸,促使其分布更加均匀。在大量Nb稳定的β-Zr第二相存在的情况下,添加的少量Cu会富集在β-Zr第二相中,而不会以Zr_2Cu第二相形式析出。     

热锻对喷射成形7055-T6合金组织和性能的影响

以喷射成形7055-T6铝合金为对象,借助万能力学试验机、电化学工作站、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等手段研究热锻对挤压合金显微组织与性能的影响。结果表明:挤压合金的纵向抗拉强度为705 MPa,屈服强度为665 MPa,断口形貌表现为沿晶断裂,而锻造后合金的抗拉强度、屈服强度分别下降了33 MPa和34 MPa,但伸长率、硬度和导电率均有所上升,断口形貌表现为韧性断裂;挤压合金晶粒较均匀,组织有方向性,但热锻后合金部分晶粒长大合并,部分晶粒破碎;合金晶界析出相中的主要元素含量均比基体高,且热锻后合金晶界析出相中的Mg、Zn元素含量降低,Cu元素含量升高;合金经峰值时效后,晶内GP区和η′析出相为主,晶界析出相近似连续分布,导致合金耐蚀性不好;锻造后晶界和晶内析出相均长大粗化,使得合金强度下降,耐蚀性提高。     

TC6钛合金加热和冷却过程中的相转变研究

采用迅速水冷保留高温组织状态的方法,研究TC6钛合金在两相区加热和冷却过程中的相转变。结果表明:在加热过程中,次生α相会在700~850℃时优先固溶,初生α相在900℃时才会固溶,能谱分析结果表明,初生α相中Al元素浓度高于次生α相中Al元素浓度,因此初生α相在高温下更加稳定。在冷却过程中初生α相优先长大,而次生α相由于是通过形核长大,表现为在较低温度段才开始析出,且次生α相析出会降低初生α相的长大速度;进一步研究发现,冷却过程中次生α相析出温度会随着保温温度的降低而逐渐降低。     

添加元素Cu对Al-Mg-Si合金析出相行为的影响

研究了添加元素Cu对6082Al-Mg-Si合金时效过程及微观组织变化的影响.结果表明,添加元素Cu后提高了Al-Mg-Si合金的峰值硬度,同时缩短了合金达到峰值硬度的时间.根据透射电镜及三维原子探针的观察可知,经过170℃时效2h后,添加元素Cu的Al-Mg-Si合金中所形成的β"析出相中有Cu原子的富集,而未添加元素Cu的合金仍以GP区为主.170℃时效8h后,在含0.6%Cu合金中形成了明显的板条形Q'析出相.