用X射线精确测定析出相点阵常数方法研究热处理对GH710合金强化相元素的分布

本文用电化学方法从不同热处理后的GH710合金中提取析出相,并用X射线照相法对合金的析出相进行测试和定性分析。着重测定了析出的强化相γ′随不同的热处理所引起的点阵常数的变化。测试结果表明,该合金在所试验的处理制度下其析出相除基体γ相外,其第二相有γ′相、MC、M_(23)C_6、M_3B_2相,经长期时效后还析出痕量的σ相。测试结果是固溶的γ′相点阵常数无明显的变化,但正常处理和长期时双后的点阵常数均比固溶处理的点阵常数值小。     

铁钼碳硅合金中M_6C相含量、组成结构及点阵常数的测定

本文采用电解萃取相分析方法,研究了铁、钼、碳系合金加入不同硅量,经1100、1180、1200℃淬火温度处理之后,M_6C相量及组成结构的变化:随着合金中硅含量增加,M_6C中的硅含量也增加;采用APD-10X射线衍射仪,在阳极沉淀粉末中,混入适量多晶硅标准样品,混合均匀后涂布在单晶硅载片上,采用三点抛物线拟合法测定微量萃取粉末样品中M_6C相的点阵常数.本法可以校准由于制样厚度差异而造成的点阵常数值的偏离.使该合金中M_6C相点阵常数的变化测得更加精确.发现M_6C相中硅含量增加,点阵常数值下降.     

一种定向凝固镍基铸造高温合金的物理化学相分析

系统研究了一种定向凝固镍基铸造高温合金的物理化学相分析方法。对3种热处理制度下的试验合金中各析出相的结构、化学组成和含量及γ′相+微量相的粒度分布进行了测定,揭示了该合金中析出相在不同状态下的变化规律。该合金的析出相为:γ′,(Ti,Nb)C,HfC,M23C6,W3.2Cr1.8B3,WB,M6C(痕)等,没发现μ和M3B2相析出。粒度分布结果表明,在900℃时效3 000 h,γ′相略有长大。     

GH163合金相变规律研究

采用光学显微镜、透射电镜、X光结构分析及化学相分析方法,研究了GH163合金的相变规律。结果指出,GH163合金在正常热处理状态下由γ、γ′、MC、MN及M_(23)C_6相组成。在800℃下长期时效,γ′发生了向密排六方η相转变。时效时间超过500h后,在晶界和MC碳化物周围析出了少量的M_6C。     

GH105合金元素含量对析出相的影响

采用Thermo-Calc及JMatPro软件,对GH105合金在600~1 600℃的相图进行计算,并对C,Cr,Co,Mo,Zr,Ti,Al以及微量B对GH105合金主要析出相MC,M_(23)C_6,M3B2,μ,σ和γ′的影响进行探究。结果表明:C的增加提高了M_(23)C_6和MC相的析出量和M_(23)C_6相的析出温度,降低了σ相的析出量和析出温度,同时μ相的析出温度明显下降;Cr的增加显著提高了σ相的析出量和析出温度;Co的增加提高了μ相和σ相的析出量和析出温度,降低了M_(23)C_6相的析出量和析出温度;Mo的增加显著提高了μ相和σ相的析出量和析出温度;Zr的增加提高了σ相的析出量和析出温度,提高了MC相的析出量,降低了M_(23)C_6相的析出量和析出温度;B的增加显著提高了M3B2相的析出量;Al,Ti和m(Al)∶m(Ti)的增加,提高了γ′相的析出量,其中Al和m(Al)∶m(Ti)相的增加还提高了γ′相的析出温度。     

700℃时效过程中HR100合金的碳化物析出行为

对经700℃时效不同时间后的镍基HR100合金中的析出相进行了定性与定量分析,研究了HR100合金中的碳化物在长期时效过程中的析出行为。结果表明,HR100合金中的M_6C型碳化物为亚稳相。在长期时效过程中,随着合金元素的扩散,HR100合金中的M_6C会逐渐转化为M_(12)C。而且在700℃时效1万h过程中,HR100合金中的碳化物的析出行为主要分3个阶段:快速析出与M_6C→M_(12)C转化阶段,相对稳定阶段,M_(12)C和M23C6进一步析出、长大阶段。另外,对不同类型碳化物中的合金元素配比在长期时效过程中的变化进行了分析,发现在(M_6C+M_(12)C)的粗化过程中,Cr元素和Mo元素起主要作用;而在M_(23)C_6的粗化过程中,Cr元素起主要作用。     

V,Mn和Co对AB2型贮氢电极合金Zr-Cr-Ni相结构和电化学性质的影响

研究了元素Mn ,V和Co部分替代ZrCr0 .7Ni1 .3合金中的Cr和Ni后对其相组成、晶格常数和电化学性质等方面的影响。结果表明 :母体合金由主相立方C15型Laves相和少量六方C14型Laves相和第二相Zr7Ni1 0 组成。在ZrCr0 .7-xVxNi1 .3(x =0 .1～ 0 .6)合金中 ,随着V含量的增加 ,合金主相中C15型Laves相含量逐渐减少 ,而C14型Laves相含量逐渐增多 ,而第二相Zr7Ni1 0 逐渐向Zr9Ni1 1 相转化 ,同时合金的电化学容量也迅速降低 ;当元素Mn和V同时进行替代时 ,合金ZrCr0 .7-x -yMnxVyNi1 .3(x y =0 .2～ 0 .4)的相组成不大 ,其中合金ZrCr0 .4 Mn0 .1 V0 .2 Ni1 .3放电容量最高 ( 3 11mAh·g- 1 )。元素Co对合金ZrCr0 .4 Mn0 .1 V0 .2 Ni1 .3中的Ni进行替代时 ,合金的主相中C14型Laves相显著增多 ,其中合金Zr Cr0 .4 Mn0 .1 V0 .2 Co0 .1 Ni1 .2 的电化学容量最高为 3 3 6mAh·g- 1 ,具有良好的循环稳定性和自放电率     

新型Ni-Cr-Co基高温合金长期时效后的相分析

采用物理化学相分析技术研究了一种新型Ni Cr Co基高温合金长期时效后的析出相γ′(+η),M23C6,MC和M6C(+μ)的相组成,分析了时效温度和时效时间对析出相含量的影响,并用X射线小角散射(SAXS)分析了γ′(+η)相在不同粒度间隔的质量分布。     

微量元素Hf消除FGH96合金中原始粉末颗粒边界组织机制的探讨

粉末冶金高温合金中原始粉末颗粒边界组织(PPBS)由碳化物和少量碳氧化物组成。采用SEM、TEM以及AES等研究了粉末颗粒内、表面上以及合金中PPB上碳化物的结构和组成,依据热力学和扩散理论分析了Hf消除原始粉末颗粒边界组织(PPBS)的微观机制。结果表明:快速凝固粉末颗粒表面形成含有Ti、Nb、Cr、Mo、W的MC型亚稳定碳化物MC′,在HIP过程中粉末颗粒表面上的MC′相转变成稳定的MC相,以及粉末颗粒内的Ti、C元素向烧结颈处扩散,HIP后在粉末颗粒边界上形成富Ti和Nb的MC型碳化物(Ti,Nb)C。加入微量Hf后,在粉末颗粒内形成了更多更稳定的含Hf的MC型碳化物(Ti,Nb,Hf)C,C、Ti被"绑定"在碳化物(Ti,Nb,Hf)C中,抑制了C、Ti向烧结颈处扩散,从而抑制了MC型碳化物在粉末颗粒边界上的析出。     

含氮高锰奥氏体热作模具钢析出相的研究

利用Thermo-Calc软件对含氮高锰奥氏体热作模具钢凝固过程进行了计算,利用扫描电子显微镜观察分析了退火态组织和析出相,对碳氮化钒沉淀析出行为进行定量理论计算,研究碳氮化钒在奥氏体中析出规律和碳氮化钒中C与N元素互相置换行为.结果表明:电渣锭经过830℃退火后的组织为γ-Fe+MC+M_2C,MC相几乎与奥氏体同时析出,通过扫描电镜和能谱分析可知MC为富钒的V(C,N),M_2C为富钼的合金碳化物,MC相形貌为不规则多边条状或片状,M_2C相形貌呈鱼骨状或螺旋状.在凝固过程中先析出VN,因此高温下平衡析出的碳氮化钒明显富氮;随着温度降低,C、N、V元素固溶量均逐渐降低,由于C从奥氏体中析出相对含量比N多并且C置换VN中的N元素,因此低温下平衡析出的碳氮化钒明显富碳.     

一种高Mo镍基高温合金碳化物析出及退化转变规律研究

试验研究了一种高Mo镍基高温合金在不同温度下晶界碳化物的析出情况。结果表明,在高于1 000℃保温处理1 h,晶界上析出颗粒状碳化物,主要为富Mo、Ti的M_6C型碳化物;当温度低于1 000℃时,晶界析出棉絮状碳化物,主要为富Cr、Mo的M_(23)C_6型碳化物。另外,试验结果表明,在一定温度下保温处理,MC碳化物会退化转变为M_6C,这主要与合金中Mo含量高有关。     

镁对GH36铁基合金组织和性能的影响

通过电弧炉及电渣重熔工艺加镁微合金化工业试验,对 GH36铁基合金的机械性能和组织进行了研究。经标准热处理后合金性能检验结果,镁提高了高温持久性能,含0.0040—0.0068%Mg 的电潭合金光滑持久寿命及其塑性成倍增加,缺口持久寿命提高十几倍,消除了持久缺口敏感性。用金相、TEM、SEM 和化学相分析测试组织表明,镁在 GH36铁基合金中富集晶界并进入强化相 M_(23)C_6 和 MC 中,阻止晶界鱼骨状 M_(23)C_6形成,细化、球化一次碳化物 MC,增加颗粒状强化相 M_(23)C_6和 MC 数量。经650℃1000h 长期时效后,镁仍然保持对合金组织和持久性能的有利影响。     

M2/FeV机械合金化及烧结过程中的碳化物形态转变

对水雾化M2高速钢粉和FeV合金粉末进行混合高能球磨,制备V含量(质量分数,下同)为8%的M2高速钢/Fe V合金化粉末,研究机械合金化过程中粉末形貌的变化与显微组织结构演化,并在球磨48 h的粉末配碳至目标碳含量(质量分数)2.2%,研究真空烧结过程中的碳化物形态转变。结果表明,随球磨时间延长,粉末颗粒细化速率逐渐降低,球磨28 h后粉末粒度趋于稳定,D_(50)为15μm左右。球磨过程中Fe V颗粒先嵌入到M2的基体相α-Fe中,然后固溶进入基体,V元素逐步均匀分散于基体相α-Fe和M_6C型碳化物中;M_6C发生细化并呈流线形分布,含量逐渐减少,MC颗粒有一定的细化但仍维持粒状形态,含量基本不变。烧结过程中合金元素先脱溶,析出大量粒状M_6C与MC型碳化物,随烧结温度升高,M_6C颗粒长大的同时含量减少,温度过高时M_6C呈针片状;1 180℃之前MC颗粒长大不明显,1 210℃时MC颗粒异常粗大并呈芯环结构。1 180℃下烧结可获得优良组织,其孔隙度为0.8%,M_6C与MC的平均尺寸分别约为1μm和0.3μm。     

Ic6+Ru合金的物理化学相分析

介绍了Ic6+Ru合金析出相的类型及其电化学提取和定量分析方法.该合金在1260℃×10h、氩气冷却状态下的析出相是γ',M6C和M3B2.对该合金的γ'相和M6C相进行了定量测定,并证明钌主要分布在γ和γ'相中,M6C和M3B2相中只有痕量钌存在.     

镧对合金ZrCr0.4Mn0.2V0.1Ni1.3相组成、微结构和电化学性能的影响

研究了元素La对合金ZrCr0 .4 Mn0 .2 V0 .1 Ni1 .3相组成、微结构和电化学性能的影响。结果表明 ,在低La含量 (x <0 .0 5 )合金中 ,主相为C15型Laves相和少量C14型Laves相混合结构 ,并含有第二相Zr7Ni1 0 ;而在高La含量 (x =0 .1)合金中 ,主相转为C14型Laves相 ,而C15型Laves相明显减少 ,第二相Zr7Ni1 0 消失。母体合金微结构为枝晶结构 ,少量La的掺杂对合金的枝晶结构影响不大 ,但合金表面存在由于腐蚀造成的少量空洞 ;在含La量为 0 .1时 ,合金枝晶结构消失 ,表面的空洞面积增大。少量La的掺杂可以有效地提高合金的放电容量和活化性能 ,在x =0 .0 3时 ,合金经过 4次循环达到最大放电容量 3 3 6mAh·g- 1 ,比未掺杂合金放电容量提高 5 % ,而活化次数减少了 10次 ,但随着含La量的继续增加 ,合金的放电容量和循环稳定性都遭到破坏。     

镁在镍基高温合金中的分布及其对晶界状态的影响

本工作研究了镁在镍基高温合金中的分布及存在形式。用STEM,AES,SEN,SIMS等证明了镁偏聚于晶界、晶界M_6C碳化物的相界和MC碳化物相界,并且进入了MC与M_6C碳化物中,从而基本上弄清了镁的分布。镁在界面的偏聚影响了合金的晶界状态:使条状的晶界碳化物块化。通过对晶界能和相界能的测量及理论分析说明镁使晶界碳化物块化的原因是改变了晶界能σΥ-Υ与M_6C碳化物相界能σΥ-c的比值σΥ-Υ/σΥ-c。     

合金元素对KT5331叶片钢析出相及高温持久性能的影响

热力学软件及试验研究合金元素对KT5331钢析出相的影响。结果表明:M_(23)C_6析出温度、析出量由C元素决定,钢中Cr、Mo元素含量对M_(23)C_6析出温度影响较大。Laves相析出量由W含量决定。根据合金元素对析出相的影响规律,分析了合金元素对KT5331钢高温持久性能的影响。结果表明:降低C含量,Cr、W元素含量在下限,Mo元素含量在中上限,对KT5331钢高温持久性能有利。     

GH150合金中μ相的差减定量法

μ相是高温合金中常见的TCP相之一,室温下的显微硬度很高,是一种脆性相。为了弄清μ相析出量与时效温度,时效时间及与室温拉伸塑性的关系,要求对μ相进行定量相分析。我们实验出一种较理想的定量μ相的方法,现介绍如下: 一、实验方法 1.μ相和MC相合量的测定 GH150合金的化学成分(％)为:Ni(50)、Fe(30)、Cr(15)、Mo(5)、W(3)、Ti(2)、Al(1)、Nb(1)、C     

Ni-20Cr-20Co-20W高温合金中的析出相

本文研究了Ni-20Cr-20Co-20W高温合金中第二相在长期时效过程中的析出规律,以及它们的溶解规律。结果表明,除析出有μ相和M_6C外,还发现有点阵参数略小于M_6C的M_(12)C型碳化物,其化学组成式为(Ni_(0.47)Co_(0.53)_(4.8)(Cr_(0.27)W_(0.13)_(7.2)C,析出温度范围是800～11℃,析出高蜂在900℃,而M_6C析出温度范围是900～1150℃,析出高峰在1000℃。此外,在700℃或800℃长期时效后,发现有M_6C Cr→M_(23)C_6 M的反应,式中M_C是属于一次MC。用金属薄膜技术测定出μ相和γ基体间的关系是(0110)_μ∥(110)_γ,〔0001〕_μ∥〔116〕γ。     

析出硬化型热强钢中合金元素的作用机制

采用X射线衍射和透射电镜等手段,对高温下析出硬化型热强钢中合金元素的再分配行为及其作用机制进行了分析和探讨,并和用余氏理论分析了该钢的价电子结构,阐述了高温下钴的作用机制。结果表明：在700℃的高温下,钢中的合金元素会逐渐析出并形成碳化物等析出相;在700℃下保持600h后,钢中全部的钼、钨、碳及部分的铬、微量的钴和钒等脱溶析出,形成μ相、Layes相、MC、M23C6和M6C等析出相,产生析出强化作用。而大部分的钴、铬和少量的钒保留在基体中起固溶强化作用。价电子结构计算结果表明,钴增强了基体晶格的键合力,同时也提高了回火抗力。