Ni-20Cr-18W基高温合金热轧组织演变和力学性能

采用力学试验机、扫描电子显微镜(SEM)研究了热轧态固溶强化型Ni-20Cr-18W基变形高温合金的室温拉伸行为、微观组织演变及断口形貌,结合X射线衍射(XRD)确定了合金的相结构。结果表明,合金热轧态组织由再结晶后的细小等轴晶粒构成,晶粒尺寸为20~30μm,可达ASTM 7级,组织中可见大量退火孪晶,M6C型碳化物颗粒主要弥散分布在晶界上。热轧态合金由于组织细化使抗拉强度升高,断裂方式以穿晶断裂为主,碳化物颗粒成为导致拉伸断裂的裂纹源,使合金塑性下降。合金的室温拉伸断口呈韧性等轴韧窝,韧窝中心为M6C型碳化物颗粒。     

Ni-20Cr-18W高温合金1100℃恒温氧化行为(英文)

利用电镜、具备能谱分析功能的扫描电子显微镜和X射线衍射仪等分析设备,研究了一种新型Ni-Cr-W基高温合金Ni-20Cr-18W在1100℃的恒温氧化行为。通过试样的氧化增重,获得了氧化动力学规律。分析结果显示,在氧化初始阶段,合金表面生成了由六面体结构的Cr2O3,立方结构的NiO和与M3O4型氧化物同型的尖晶石结构 (Ni,Mn,Cr)3O43种相组成的混合氧化膜。长时间氧化后,氧化膜由单层转变为双层,在内层形成连续的Cr2O3膜,在外层形成可以抑制内层Cr2O3挥发的致密NiO氧化膜;同时在氧化膜与合金基体界面处形成氧化孔洞,并且在该处发生Al元素的内氧化。     

反复镦拔对Ni-20Cr-11Co-8Mo-4W合金组织和性能的影响

研究了反复镦拔工艺对Ni-20Cr-11Co-8Mo-4W合金组织和力学性能的影响。对Ni-20Cr-11Co-8Mo-4W合金反复镦拔前后的径向微观组织进行了金相、扫描电镜观察和分析,并对试验合金反复镦拔前后的室温冲击断口形貌进行了观察和分析。研究结果表明,采用反复镦拔工艺可以明显改善Ni-20Cr-11Co-8Mo-4W合金的微观组织,从而提高合金的力学性能。     

不同温度时效后Ni-20Cr-18W-1Mo合金晶界偏聚及力学性能研究

采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、电子探针(EPMA)和高温力学试验机等手段,研究了不同时效温度(200-800 °C)对Ni-20Cr-18W-1Mo高温合金的元素晶界偏聚和力学性能的影响。结果表明,硫、磷元素的晶界偏聚临界时间随时效温度升高而降低;时效温度对元素在晶界和晶内的成分分布有显著的影响;实验合金的抗拉强度和延伸率随时效温度升高而降低。分析发现,硫、磷元素在晶界中的含量随时效温度升高而增大直至两者分别在650和400 °C时达到峰值,是合金在200-600 °C区间内力学性能降低的重要原因。     

四元三相Cu-20Ni-20Cr-5Co合金的高温氧化行为

研究四元三相Cu-20Ni-20Cr-5Co合金在700-900℃、0.1MPa纯氧气中的氧化行为以及添加第四组元Co对三元三相Cu-20Ni-20Cr合金氧化行为的影响。结果表明:合金为三相混合物,其氧化动力学曲线偏离抛物线规律,由几个线段组成,添加5%Co后合金的氧化速率明显降低。Cu-20Ni-20Cr-5Co合金表面形成的氧化膜外层主要是由CuO组成,内层是合金与氧化物组成的混合内氧化区,最终合金内层表面形成一连续的Cr2O3层,阻止合金的进一步氧化。     

时效工艺对25Cr-20Ni-2.5Al高强耐热钢拉伸和高温压缩性能的影响

通过在25Cr-20Ni耐热钢基体成分中加入质量分数为2.5%Al的方式制备25Cr-20Ni-2.5Al耐热钢,分别采用拉伸和高温压缩试验对其力学性能进行表征分析,研究结果表明:经过36 h时效处理的试样抗拉强度得到明显提升,此时抗拉强度和伸长率分别为803 MPa和27.1%。经过36 h时效处理会减小拉伸断口的韧性,生成部分脆性断裂的痕迹。随时效温度的增加,耐热钢的抗拉强度先增大后减小,伸长率先减小后增大,转折点均出现在时效温度650 ℃,此时抗拉强度和伸长率分别为451 MPa和10.26%。当变形程度增大后,晶粒将达到更大的变形程度,而耐热钢经过热压缩处理后并不会引起晶粒尺寸的明显改变;晶界部位存在析出相,而且当变形量增大后析出相的数量也会略微增加。     

固溶冷却速度对GH4586合金组织及850℃拉伸性能的影响

采用不同的热处理制度,研究了固溶冷却速度对GH4586合金组织和850℃拉伸性能的影响.研究表明,固溶冷却速度快,抑制了γ＇相的析出,时效后γ＇相尺寸在最佳尺寸范围内,M23C6碳化物沿晶界连续析出,合金高温拉伸强度高塑性低;反之冷却速度慢,γ＇相在固溶过程中大量析出,导致时效后γ＇相尺寸过大,而碳化物呈颗粒状断续分布在晶界上,合金高温拉伸强度低,塑性高.固溶分段冷却可以使GH4586合金获得合适的显微组织及高温拉伸性能.     

热处理对25Cr-7Ni-4Mo-N钢力学性能及显微组织的影响

研究了固溶温度对25Cr-7Ni-4Mo-N双相不锈钢组织及力学性能的影响。结果表明,该钢固溶处理温度过低,将有σ相析出,影响其冲击韧度;固溶处理温度过高,组织再结晶长大,造成强度下降。25Cr-7Ni-4Mo-N双相不锈钢的固溶处理温度应高于1025℃,其最佳的固溶温度为1025～1100℃。     

Mn元素对20Cr-18Ni-6Mo奥氏体不锈钢力学性能的影响

采用金相显微镜、X-射线衍射仪、扫描电镜和电子万能实验机等设备研究了Mn元素对20Cr-18Ni-6Mo奥氏体不锈钢的显微组织和拉伸性能的影响。结果表明：Mn元素的添加,改变了试验钢组织中析出相的分布与晶粒形态。随着Mn含量的增加,试验钢的抗拉强度和伸长率先升高后下降,当Mn加入量为0.2%时试验钢的拉伸性能最佳：抗拉强度为613MPa,伸长率为25.3%。     

Al对Fe-20Cr-35Ni-0.6Nb合金显微组织和抗氧化性的影响

采用增量法研究了不同Al含量(0.5%、1.5%、2.5%,质量分数)的Fe-20Cr-35Ni-0.6Nb含Nb合金在1000 ℃空气条件下的抗氧化。采用SEM、EDS、TEM、拉曼光谱等手段研究了合金的显微组织和氧化膜特性。结果表明,3种含Nb合金组织为单相奥氏体,基体中存在少量弥散分布的NbC沉淀相,氧化前后沉淀相含量和晶粒大小保持不变。添加0.5%和1.5%的Al后,含Nb合金的表面形成多层结构的氧化膜,最外层和第三层为Cr₂O₃,次表层主要为NiCr₂O₄、NiFe₂O₄和Fe₂O₃,最内层为Al₂O₃内氧化层。基体中的NbC析出相和氧化膜中少量Nb的氧化物(Nb₂O₅)加剧了氧化膜的疏松。当Al含量增加到2.5%时,含Nb合金表面形成连续致密的Al₂O₃氧化膜,降低了Fe-20Cr-35Ni-0.6Nb合金的氧化速率,提高了抗氧化性。     

Effect of Lanthanum on Oxidation Behavior of Ni-20Cr- 18W-1Mo Alloys at 1373 K for 100 h in Air

对有无La元素的Ni-20Cr-18W-1Mo基高温合金进行了1373 K/100 h的等温氧化试验,分别采用扫描电镜(SEM),X射线能谱(EDX)和X射线衍射(XRD)分析了氧化试样的氧化膜表面和截面形貌特征。结果表明,La元素的添加能够极大地提高基体和氧化膜之间的结合力,使得Ni-20Cr-18W-1Mo基高温合金在1373 K时的抗氧化性提高,相比于未添加La元素的Ni-20Cr-18W-1Mo基高温合金,添加La元素的高温合金具有更小的抛物线氧化速率常数κ"和较弱的氧化膜剥落,同时,形成的表面氧化膜更加致密纤细。     

组织结构对Ni—20Cr—10Mo—10Co高温合金高温力学性能的影响

Ni-20Cr-10Mo-10Co高温合金是一种以碳化物为主要强化相的铸造高温合金。合金的晶粒尺寸和枝晶间距，随着模壳温度的降低而减小，在使用温度为800℃时合金中碳化物的类型发生变化。另外，实验发现随着模壳温度的降低，合金在800℃，165MPa时的持久寿命和蠕变性能都得到改善，持久拉伸试样为穿妥理断口，表明这种材料的等强温度在800℃以上，所以晶粒、枝晶的细化有利于高温力学性能的提高。     

Isothermal Oxidation Behavior of Ni-20Cr-18W Superalloy at 1100 oC

在703K对Zr55Al10Ni5Cu30大块非晶合金进行不同挤压速度的等温挤压实验,Zr55Al10Ni5Cu30大块非晶合金的高温本构模型用一种简单的扩展指数模型来描述,并将该本构模型代入有限元软件模拟挤压过程:在挤压稳定阶段,模拟结果与实验结果非常吻合;在不同挤压速度下,Zr55Al10Ni5Cu30大块非晶合金未发生明显晶化,但挤压试样的过冷液相区间随挤压时间的增加而减小.     

Ni-Cr-W系高温合金组织及高温拉伸变形行为的研究

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和高温拉伸试验机系统地研究了固溶强化Ni-Cr-W系变形高温合金组织形貌及200~900 ℃范围合金的拉伸变形行为。结果表明,固溶强化Ni-Cr-W系高温合金由奥氏体基体和M6C组成,组织中存在大量的堆垛层错。在650 ℃以下随温度的升高合金的抗拉强度和屈服强度缓慢减小,在650 ℃以上合金的抗拉强度迅速减小,屈服强度基本不变;在650 ℃以下延伸率和断面收缩率变化较小,在650 ℃以上则迅速增大。形变孪晶是导致在400~700 ℃范围内出现锯齿状应力-应变曲线的主要因素。合金断裂方式为韧性韧窝断裂,裂纹主要在γ/M6C结合界面处产生     

V-5Cr-5Ti合金的拉伸性能及其强化机理

对真空熔炼V-5Cr-5Ti合金开展了均匀化退火、热锻开坯、冷轧变形和热处理实验,利用万能试验机、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）研究了V-5Cr-5Ti合金中析出相对力学性能影响,估算了V-5Cr-5Ti合金中析出相强化的效果。结果表明：铸态V-5Cr-5Ti合金存在以片层状析出相为特征的树枝状析出相,合金均匀化退火后析出相由片层状转化为针状,由树枝状转化成团聚状。析出相在变形过程中破碎成短条状或球状颗粒。铸态合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率的平均值分别为505.0 MPa、415.0 MPa和8.2%,断裂机制为脆性的解理断裂。均匀化热处理后断裂机制转变为沿晶断裂和准解离断裂共存的混合型断裂。80%冷变形＋热处理后合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率的平均值分别为487.3 MPa、382.7 MPa和26.2%,由于晶粒及析出相形态的变化,合金塑性得到大幅改善。锻造和冷轧后合金断裂机制为韧性的微孔型断裂。析出相以Orowan强化机制增强V-5Cr-5Ti合金,以80%冷轧1000 ℃/1 h退火状态合金为例,由析出相强化获得的屈服强度增量约为50.1 MPa。     

Microstructure characterization and mechanical properties of thermal sprayed Ni-20wt.%Al coating

Thermal sprayed Ni-20wt. % Al coating is fabricated on 6061-T6 aluminum alloy substrates by twin-wire arc spraying （TWAS）. Experimental results present that the average bonding strength is around 53 MPa and the average hardness reaches 325 HV. The Vickers microhardness of NiAl and Ni3Al intermetaUic compounds is larger than that of the substrate, which is beneficial for improving the wear property. Wear mechanism exhibits features of adhesive wear. Friction and wear test results indicate that the wet friction coefficient is higher than the coefficient of dry friction after 200 cycles, and variations of the wet friction coefficient are relatively smaller.