热处理对镍基合金G3耐蚀性能的影响

针对国产商用镍基耐蚀合金G3,采用TEM、SEM等方法研究固溶时效对合金微观组织及析出相的影响;进而利用高温高压釜的挂片试验,分析组织变化以及析出相对材料在H2S/CO2共存的井下水中耐蚀性能的影响。结果表明,该镍基合金的固溶温度应低于1150℃,以避免合金晶粒过大。随时效温度的提高,晶界析出的M23C6碳化物增多,并在晶内形成M6C片状碳化物。析出相的形成导致镍基合金的点蚀加剧,由于碳化铬在晶界上析出而导致的贫铬是引发点蚀的主要原因。     

固溶热处理对一种镍基耐蚀合金管析出相的影响

分析了一种镍基耐蚀合金管在3种不同固溶温度(1 020℃、1 080℃和1 130℃)条件下析出相的状态特点。分析结果表明:该镍基耐蚀合金经过900℃退火处理2 h后晶界形成大量富含Cr、Mo的σ相;经1 020℃固溶处理1 h后晶界σ相仍大量存在;在1 080℃固溶处理1 h则消除了大部分的σ相,但晶界还有少量残余;而在1 130℃固溶处理1 h后则可完全消除析出相,为保证合金管耐蚀性提供了极佳组织条件。     

硼含量对镍基合金GH4049晶界析出相和高温性能的影响

在晶界面上用萃取碳复型技术研究了镍基合金GH4049(Ni-15Co-10Cr-5．5W-5Mo-4．2Al-1．5Ti)中与B和C的晶界偏聚效应密切相关的二次析出相特征．B含量低于0．008％时,因固溶B／C(原子比)很低,晶界析出大尺寸MC薄膜和M6C枝晶片以及薄膜状M23C6,不利于高温塑性和持久寿命．B含量为0．011％和0．018％时,固溶B／C(原子比)虽仅为0．667和0．941,已可减少和全部抑制上述碳化物的析出,代之以弥散M3B2颗粒,高温性能大幅度上升．但B含量过高,M3B2密集析出,高温性能下降．降低固溶冷却速度而使B和C原子向晶界长程偏聚,可促进M3B2析出,改善MC的形貌并抑制M6C和M23C6析出。     

Ni-Cr-Mo-Cu合金的固溶处理及其对耐蚀性的影响

基于扩散理论运用和具体分析，本工作对于所研制的Ni-Cr-Mo-Cu铸态合金的固溶处理工艺及其对成分、组织和腐蚀抗力的影响进行了试验研究。结果表明：手工电弧熔炼、真空感应熔炼和真空自耗电极熔炼的铸态组织有明显区别，分别为较细的胞状或网络状结构（其胞尺寸约20gm）、粗大的树枝晶（其枝晶间距80~100μm）和发达的方向性树枝晶组织（间距为60~80gm）。经1140~1170℃、2．5h的固溶处理后，上述胞状或枝晶组织消失、偏析组织达到均匀化。与铸态合金相比，固溶状态的合金在4种介质（50％HNO3、30％HCl、15％FeCl3和混合酸）中的耐蚀性都获得提高（15％-25％以上）。     

亚固溶热处理对镍基粉末高温合金双重晶粒组织的影响

采用热力学相计算、光学显微镜和场发射扫描电镜等实验方法研究了镍基粉末高温合金进行亚固溶热处理对合金双重晶粒组织的影响。结果表明:合金热处理过程中固溶温度和时间是控制合金晶粒尺寸的重要因素。合金中γ'相的固溶温度为1160℃。锻态合金在固溶热处理前先进行亚固溶热处理,可使锻态组织的晶粒尺寸均匀化,有利于固溶热处理控制晶粒尺寸,得到合适的晶粒度;在合金固溶热处理后再进行亚固溶热处理,晶粒尺寸发生适度的粗化和长大,有利于调整固溶热处理后的晶粒尺寸以改善合金力学性能。     

固溶温度对高温合金GH3600微观组织与硬度的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪与硬度计等研究了固溶处理温度对镍基高温合金GH3600微观组织与硬度的影响。结果表明:随着固溶温度的升高,合金中的第二相逐渐溶解,基体相的晶粒尺寸快速长大,合金的硬度值呈下降趋势。固溶温度为1010 ℃时,合金获得均匀的晶粒组织,并形成孪晶结构,硬度值达到152.6 HV10。     

热处理工艺对镍基单晶合金性能的影响

通过能谱分析和拉伸蠕变试验研究了热处理工艺对1.8Re-4.0W镍基单晶合金性能的影响.试验结果表明,合金的最佳固溶处理温度为1320℃;合金经1280℃×4h空冷均匀化处理,1320C×4h空冷固溶处理,再1080℃×4h空冷时效和870℃×8h3次时效后,在1072℃、137 MPa条件下的蠕变寿命达221 h.该...     

镍基合金的析出相及强化机制

用结构分析和性能测试方法,研究了2种镍基合金（617和625）的时效析出相及强化机制。结果表明：在760℃时效过程中,617和625合金均析出面心立方结构的M23C6碳化物和面心立方有序结构的γ′相,M23C6碳化物分布于晶界和晶内,γ′相分布于晶内。此外,625合金还析出体心四方结构的γ″相。2种合金的晶内析出相（M23C6和γ′）稳定性好,617合金的晶界析出相（M23C6）在760℃时效3000 h后聚集长大,仍为不连续分布,可阻碍晶界滑移;625合金的晶界相（γ″相）随760℃时效时间延长数量增多。M23C6作为时效态617合金的主要析出相,弥散分布于晶界和晶内,有利于析出强化,从而提高了617合金的强度和硬度。γ″相作为625合金中的强化相,γ″相与基体（γ）之间的点阵错配度大,共格应力导致的强化作用明显,导致时效态合金的高屈服强度和硬度。     

固溶热处理对新型镍基粉末FGH98Ⅰ高温合金组织与性能的影响

对新型镍基粉末高温合金(FGH98Ⅰ)在不同温度下进行固溶热处理,采用热力学相计算、光学显微镜、场发射扫描电镜及化学相分析等研究了亚固溶和过固溶合金的析出相和显微组织,并综合分析了组织与性能的关系。结果表明:FGH98Ⅰ合金经1130℃亚固溶和1190℃过固溶处理后的析出相均为γ’、MC、M23C6和M3B2等,未发现TCP(拓扑密堆)相。FGH98Ⅰ合金亚固溶热处理后晶粒稍有长大,存在尺寸不同的初次、二次和三次γ′相;过固溶热处理合金的晶粒明显长大,存在单模分布的二次γ′相;前者由于晶粒较小使强度更高,后者因减小二次γ′相尺寸和消除初次γ′相,PPB(原始颗粒边界)和残余枝晶,提高了合金的高温塑性和持久性能,说明不同晶粒尺寸和γ′相特征是FGH98Ⅰ盘件获得双性能的关键因素。     

高氮低镍奥氏体不锈钢的力学性能及析出相

通过对高氮低镍奥氏体不锈钢(0Cr25Ni2Mn17Mo1NbN)进行1100℃固溶处理,水冷,利用万能拉伸试验机测试其力学性能并和316L奥氏体不锈钢进行对比。将高氮低镍奥氏体不锈钢在不同温度(700、750、800℃)时效2 h,利用光学显微镜和洛氏硬度计,观察不同温度下时效2 h试验钢的析出状况和试验钢的硬度,利用扫描电镜、透射电镜来观察和分析试验钢800℃析出物的形貌及种类。试验结果表明,高氮低镍奥氏体不锈钢在1100℃固溶处理后有良好的力学性能,高氮低镍奥氏体不锈钢在800℃大量析出相为σ相,其次是Cr2N,伴有少量Cr23C6析出,还有微量Nb(C,N)析出。析出相形态有胞状、短棒状和片状布满整个基体。试验钢时效后的硬度值要比时效前(固溶态)的硬度值高,且试样随时效温度升高其硬度值呈现上升趋势。     

激光填丝焊接镍基合金/304不锈钢二次相的转变机制及其对晶间腐蚀性能的影响

为了阐明激光填丝焊接镍基合金(Hastelloy C-276)/304二次相的转变机制和晶间腐蚀机制,通过EPMA和TEM对二次相进行分析;采用双环动电位再活化法(DL-EPR)对焊接接头的晶间腐蚀性能进行评价,并采用EDS对焊接接头腐蚀表面进行成分分析.实验结果表明:p相和μ相为完全共格关系,且其共格关系为[001]...     

Effects of solution heat treatment on corrosion resistance of 5083F Al alloy

Aluminum alloys are used as substitutes for fiber reinforced polymer(FRP) in ships and boats. However, ships constructed with 5000-series Al alloy suffer a little corrosion in the marine environment, when they run in high speed, and high flow rate, etc. Therefore, solution heat treatment was carried out to prevent corrosion. The optimal heat treatment involved heating specimens for 120 min at 420 °C and then cooling them in water. In addition, the optimal ageing condition involved ageing specimens for 240 min at 180 °C. The slow strain rate test(SSRT) in a seawater revealed that heat treatment under optimal conditions produced improved elongation, time-to-fracture and amount of dimples compared with the as-received specimen.     

晶界滑移对镍基合金失延开裂的影响

为了研究镍基合金焊材FM-52M的高温失延裂纹(DDC),采用改进的应变-裂纹(STF)实验方法,提出新的裂纹敏感性判据——晶界滑移量。并将之与裂纹数量相结合定量评估不同温度、不同变形量条件下材料的DDC敏感性。结果表明:本研究中所得到的材料临界变形量6%大于传统STF方法得到的4%的临界变形量。预热处理、峰值温度、变形速率等条件都能显著影响DDC的敏感性。此外,利用显微硬度标记了许多微区,并对实验前后的微区进行了SEM观察,探讨晶界滑移与析出物在DDC的萌生与扩展过程中的作用。     

Valence electron structures and properties of Ni-based corrosion resistant alloy

The corrosion resistance and mechanical properties were tested and compared for the newly synthesized as-cast, as-solution Ni-Cr-Mo-Cu corrosion resistant alloys and 1Cr18Ni9Ti austenitic stainless steel. Their valence electron structural units were constructed, and the relative parameters were calculated by means of the Empirical Electron theory of Solids and Molecules （EET）. The results show that, during alloy elements Cr, Mo and Cu entering Ni-matrix, the bonding strength nA and bonding energy EA of the strongest bond of the alloy are greatly increased, causing the stronger solid solution strengthening effects （about 30% increase in σb）. Also, as reinforcement of the main bond network and the improvement of stability of the alloy system due to the solution of these alloying elements in γ-Ni, the ionization of metal atoms in corrosion solution and the flow of electrons from anode to cathode would all be impeded during electro-chemical corrosion processes, which leads to the excellent corrosion resistant ability of the present Ni-Cr-Mo-Cu alloy （about 2-3 orders of magnitude as high as 1Cr18Ni9Ti austenitic stainless steel） in several highly aggressive solutions.     

固溶处理对超超临界电站用镍基耐热合金组织及性能的影响

通过提高Inconel 617合金Al和Ti含量、增加B元素,获得一种超超临界电站用镍基耐热合金,研究固溶处理对合金组织及性能的影响。结果表明:1100~1190 ℃固溶2 h,随固溶温度提高,平均晶粒尺寸从68 μm长大至139 μm,硬度从203 HBW降至175 HBW;1100 ℃固溶1~4 h,晶内碳化物逐渐回溶,晶界碳化物沿晶界断续状分布且变化不明显。固溶温度提高,合金高温拉伸、室温冲击性能降低;炉冷试样高温拉伸性能略低于水冷试样,但显著高于Inconel 617合金。推荐试验合金固溶热处理工艺为1100 ℃×2 h水冷。     

镍基合金表面激光熔覆钴基合金涂层的耐磨性能

为了提高涡轮叶尖端部的耐磨性能,以钴基合金粉末为涂层原材料,利用CO2激光器,在镍基合金表面上熔覆了优质耐磨涂层.采用销盘式摩擦磨损试验机进行了镍基合金及激光熔覆涂层的干摩擦磨损试验.试验结果表明,镍基合金的平均摩擦系数为0.48,钴基合金涂层的平均摩擦系数为0.30,钴基合金涂层的平均磨损量低于镍基合金材料,说明钴基合金涂层具有较高的耐磨性.     

Phase precipitation behavior and tensile properties of as-cast Ni-based superalloy during heat treatment

The phase precipitation behavior and tensile properties of an as-cast Ni-based alloy, IN617B alloy, after solution heat treatment and long-term aging treatment were investigated. Ti(C,N), M₆C and M₂₃C₆ are the primary precipitates in as-cast microstructure. After solution heat treatment, most of carbides dissolve into the matrix except a few fine Ti(C,N) within grains. During long-term aging at 700 °C, the phase precipitation behaviors of the alloy are characterized as follows: (1) M₂₃C₆ carbides at grain boundaries (GBs) transform from film-like shape to cellular shape and gradually coarsen due to the decrease of the surface energy and element aggregation to GBs; (2) M₂₃C₆ carbides within grains have a bar-like morphology with a preferential growth direction [110] and have a cube-on-cube coherent orientation relationship with the matrix γ; (3) γ′ particles inhibit the coarsening of M₂₃C₆ within grains by constraining the diffusion of formation elements. Furthermore, the tensile strength of the alloy obviously increases, but the ductility significantly decreases after the aging for 5000 h. The alloy has a relatively stable microstructure which guarantees the excellent tensile properties during long-term aging.