氢对ODS铁素体钢辐照性能的影响

采用离子注入和高压电镜原位观察的方法,研究了氢对国产ODS铁素体钢辐照性能的影响.结果表明:室温注氢前后ODS铁素体钢的微观结构无明显变化;将其加热到500℃并电子辐照,未观察到辐照空洞,注氢与未注氢ODS铁素体钢室温电子辐照的结果表明:氢对点缺陷的迁移和聚集起着十分重要的作用。     

高熵合金抗辐照性能研究现状与展望

高熵合金结构简单但主元相对复杂,由于其具有迟滞扩散效应,可以阻碍由于原子运动引起的晶格畸变,并且存在的较高原子级别应力,使其具有自修复机制,因此高熵合金具有优异的抗辐照性能。辐照作用在材料内部产生的缺陷或缺陷团簇,在反应堆服役过程中还会发生迁移和聚集,形成大型缺陷并影响材料的微观结构和力学性能。为了更好地解释辐照缺陷的运动,通常还需要采用理论模拟的方法。从结构的角度将抗辐照高熵合金分为体心立方、面心立方和混合结构3类,分析探讨了辐照对材料结构和性能的影响,介绍了部分常用的理论模拟方法,最后针对高熵合金抗辐照性能研究发展的趋势以及对未来研究工作重点进行了总结与展望。     

铁基非晶合金的辐照性能

铁基非晶合金由于成本低较、易制备、较好的温度稳定性等优点,并具优异的机械性能、磁性能和耐腐蚀性能而被广泛研究.并且其固有的无序结构有助于抵抗辐照导致的损伤,使得铁基非晶合金可作为抗辐照材料使用.辐照既可以试验铁基非晶合金的性能也是优化铁基非晶合金结构和性能的有效方法.本文综述了铁基非晶合金中子辐照、离子辐照和电子辐照性能的研究进展,探讨了铁基非晶合金的结构和性能与非晶合金的成分以及辐照粒子的类型、能量、注量之间的关系,以及辐照晶化的机制,为进一步促进高性能铁基非晶合金的研究提供了有价值的参考.     

纳米结构9Cr-ODS钢的制备工艺

本文对利用雾化法直接制备出Y、Ti过饱和固溶的粉体合金,经短时机械合金化和热等静压成型制备纳米结构9Cr-ODS钢技术进行了研究.采用扫描电镜和X射线衍射研究雾化合金粉与短时球磨后雾化合金粉的形貌特征与组织的演化.通过高分辨透射电镜和电子背散射衍射研究热固化成型后ODS钢的微观组织.测试了雾化粉和球磨8 h合金粉热固化成型样品的应力-应变曲线.结果表明,用短时球磨雾化粉制备的ODS钢晶粒尺寸更加细小、形成高密度纳米尺寸的析出相.与常规方法制备的ODS钢相比,抗拉强度略高、塑性显著提高、球磨时间大幅缩短.     

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.      

电子辐照对9Cr- ODS钢中氧化物稳定性的影响

利用超高压电子显微镜系统在450、500和550 ℃下对9Cr- ODS铁素体/马氏体钢（F/M钢）进行了电子束辐照,通过观察和分析辐照前后钢中Y- Ti- O纳米氧化物的形貌及成分变化,对比研究不同温度下电子辐照对氧化物稳定性的影响。结果表明,不同温度下,电子辐照后的氧化物尺寸发生了不同程度的减小现象。辐照前后氧化物尺寸减小率分别为8.51%（450 ℃）、19.38%（500 ℃）和25.99%（550 ℃）;氧化物内铬成分变化程度关系为550 ℃＞500 ℃＞450 ℃。通过分析得出,电子辐照条件下,钢中Y- Ti- O弥散氧化物抑制了材料的辐照肿胀。高能电子轰击以及辐照中产生的过饱和点缺陷的扩散会促使氧化物中溶质原子移动,从而造成了氧化物尺寸的减小。温度的增加提高了空位的扩散速率,加速了氧化物尺寸的减小。研究9Cr- ODS钢在电子辐照下的损伤行为有助于探究氧化物辐照损伤机理,为后期控制和减少9Cr- ODS钢辐照损伤现象提供依据。     

不同合金元素的添加对含Ti微合金高强钢组织性能的影响

利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、能谱分析和拉伸试验等手段,对分别加入Mo、Cr、Nb、Cu等合金元素的含Ti微合金铁素体高强钢组织、析出相和力学性能进行分析,结果表明:铁素体基含Ti微合金高强钢以铁素体为基体,部分微合金钢组织含有极少量粒状贝氏体或珠光体;基体析出粒子尺寸差别较大,大部分尺寸小于10 nm并呈球形、簇状分布,析出物以TiC或(M、Ti)C颗粒为主;5种成分设计的铁素体基含Ti微合金钢均具有良好的室温、高温拉伸性能,550℃拉伸屈服强度均大于380 MPa,为对应室温拉伸屈服强度的63%以上,其中加少量Nb元素的含Ti微合金钢高温和室温屈服强度比最高,达到0.77,具有优异的高温力学性能。     

Cu-Nb合金薄膜的微观结构与辐照损伤

采用真空磁控溅射共溅法制备了CuxNb100-x(x=15,25,35,50,65,75,85,％,原子分数)7种成分的合金薄膜,采用氦(He)离子注入手段对合金薄膜进行室温辐照改性,利用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和纳米压痕仪研究了辐照前后合金薄膜的微观形貌、相组成与力学特性.结果 显示:当Cu含...     

氢离子辐照对CLAM钢微观结构的影响

利用氢离子辐照的方法研究了CLAM钢的辐照缺陷形成行为.实验发现,在基本成分的CLAM钢及添加Si的CLAM钢中都产生了辐照析出现象.耐腐蚀合金元素Cr是产生辐照析出的合金元素之一,合金元素Si对于提高CLAM钢的抗辐照析出性能具有显著作用.     

稀土元素对FeCrAlNbTi电热合金结构和性能的影响

研究了添加适量稀土的ＦｅＣｒＡｌＮｂＴｉ电热合金的高温性能与微观结构。结果表明，稀土等元素的微合金化及变质效应使合金晶界强化，晶粒细化，从而使合金的抗氧化性和使用寿命提高５０％以上。     

注氢诱发ODS铁素体钢中第二相分解

采用室温离子注入和低压电镜原位观察的方法,研究了注氢对国产ODS铁素体钢微观结构的影响.结果表明:原始未注氢ODS铁素体钢中存在有一定数量的(Fe,Cr)₂O₃,室温注氢后,(Fe,Cr)₂O₃无明显改变;但将其加热至450℃,(Fe,Cr)₂O₃即开始分解;到550℃时,部分(Fe,Cr)₂O₃消失,残余(Fe,Cr)₂O₃的成分也发生了改变.与此相反,原始未注氢ODS铁索体钢的微观结构在加热过程中却没有明显改变,(Fe,Cr)₂O₃并不分解.     

特超级双相不锈钢的发展现状及趋势

概述了世界范围内特超级双相不锈钢的发展现状及趋势,重点对特超级双相不锈钢的成分设计思路、组织特点进行了分析,并结合其性能优势介绍了国外在相关领域的应用范例。强度更高、耐蚀性能更优的特超级双相不锈钢正在成为新一代的双相不锈钢材料,其将在海洋工程、石油石化、化工等领域获得广泛的应用。     

Effects of Ni on microstructures and properties of high carbon nano- structured bainite steels

Two bainite steels with and without Ni were designed and austempering treatments at different temperatures were conducted. The purpose is to study the effects of Ni on the transformation behavior, microstructure and properties of austempered nano- structured bainite steels. The results show that Ni addition decreases the bainite transformation driving force during austempering treatment, and consequently decreases the bainite amount. Besides, Ni addition moves the TTT curve towards right and decreases the transformation kinetics of isothermal bainite transformation. This is different from the effect of Ni during continuous cooling. In addition, Ni addition increases the impact property after austempering treatment, but the tensile property decreases with Ni addition due to the decrease in bainite amount and the increase in retained austenite amount. Moreover, the product of strength and elongation increases slightly with the increase in transformation temperature in both Ni free and Ni added steels.     

Development of high strength ferrite-martensite stainless steels (FMSSs) for railway cargo transportation

Two ferrite-martensite stainless steels(FMSSs)were developed by Baosteel based on the T4003 composition,through optimizing the manganese and nickel contents,reducing silicon,carbon and nitrogen contents,controlling remnant niobium and molybdenum,adding sufficient titanium and controlling the processing.In this study,the physical metallurgy of such FMSSs was investigated with the emphasis on the alloying effect on the phase balance during processing and the transformation behavior during welding for different microstructures.In addition,the mechanical behavior and the weldability were investigated.The results indicate that such steels have a good combination of strength and toughness and better weldability compared with the traditional 1.4003 steel.Such high strength steels are highly suitable for railway cargo transportation where the wall thickness of the wagons can be reduced,resulting in weight savings.     

Microstructure and mechanical properties of Mg-Zn-Y-Nd-Zr alloys

The microstructure and tensile properties of the as-cast and solution treatment Mg-4.5Zn-1Y-xNd-0.5Zr (x=0, 1 wt.%, 2 wt.%, 3 wt.%) alloys were investigated. The results showed that the microstructure of Mg-4.5Zn-1Y-0.5Zr alloy consisted of α-Mg, Zn-Zr, W (Mg₃Y₂Zn₃) and I (Mg₃YZn₆) phases. With the addition of Nd, I-phase disappeared and Mg₃Y₂Zn₃ phase changed into Mg₃(Nd,Y)₂Zn₃ phase. When the content of Nd reached 3 wt.%, T phase, i.e., ternary Mg-Zn-Nd phase, formed. In addition, with the increase of Nd content in the alloys, the secondary dendritic arm spacing decreased, while the amount of intermetallic phases increased. For as-cast Mg-4.5Zn-1Y-xNd-0.5Zr alloys, after solution treatment, microsegregation was eliminated and the shape of eutectic structure of α-Mg+W transformed from lamellar into spherical. The tensile strength and elongation of Mg-4.5Zn-1Y- 3Nd-0.5Zr alloy were increased from 219.2 MPa and 11.0% to 247.5 MPa and 20.0%, respectively.     

Effect of aging on microstructure of Mg-Zn-Er alloys

The effect of aging on microstructure of Mg-Zn-Er alloys at 473 K was investigated using hardness measurement,scanning electron microscopy(SEM) and transmission electron microscopy(TEM).The results indicated that both Mg3.8Zn1.5Er and Mg5Zn2.0Er alloys exhibited visible age-hardening effect,especially the latter alloy.Microstructure analysis showed that,after being aged,lots of fine MgZn2 phases with hexagonal structure were found in the α-Mg matrix.Comparing with Mg3.8Zn1.5Er alloy,the accelerated hardenin...     

硼含量对Ni-Cr-Mo合金热腐蚀性能的影响

采用真空液相烧结法制备了4种掺加不同B含量的Ni-Cr-Mo合金,研究了B对其组织与性能的影响。研究结果表明,B与Mo、Cr、Ni等合金元素在烧结时可以形成共晶液相,通过原位化学反应,生成Mo2NiB2、(Mo,Cr)2NiB2陶瓷相。热腐蚀性试验表明,形成的硼化物相具有较好的耐腐蚀性,能够有效提高Ni-Cr-Mo合金的耐热腐蚀性能。     

含氮不锈钢凝固模式及显微组织研究

研究了四种不同N含量的18Mn18Cr N不锈钢的凝固模式、显微组织和元素分布.结果表明：N含量影响18Mn18Cr N合金系的凝固模式和显微组织.氮的质量分数由0.07%增加至0.72%时,实验钢的凝固模式由F模式转变为A模式,显微组织由铁素体和奥氏体魏氏两相组织转变为铁素体和奥氏体两相组织以及单相奥氏体组织.N含量影响奥氏体相形貌,随N含量增加,奥氏体由板条状、针状转变为枝晶间和等轴状.枝晶间和等轴状奥氏体晶粒中存在褶皱形貌,且随着氮含量增加,褶皱数量增多.褶皱的产生与凝固过程中奥氏体相内部Fe、Mn、Cr元素的偏析有关,且该凝固偏析被保留至室温组织中.