Al、Ti、Ta对镍基单晶高温合金组织和性能的影响

利用ISP 05 DS/SC定向单晶炉拉制单晶试棒,研究了Al、Ti、Ta含量对镍基高温合金组织和性能的影响.研究结果表明,铸态组织中Al、Ti、Ta主要分布于γ'相中.Al、Ti、Ta含量的提高可以提高Co、Cr、Mo在γ基体中的溶解度,同时,随着Al、Ti、Ta含量的提高,合金的固溶温度提高,错配度增大,γ'增强相的形貌也由椭球形转为方形.高温持久试验结果表明,Al、Ti、Ta含量的增加可以提高合金的持久寿命.     

Ti含量对一种镍基单晶合金组织和持久性能的影响

研究了3种不同含Ti量单晶高温合金的铸态、热处理态组织及持久性能。结果表明：Ti含量对合金的微观组织和持久性能都有明显的影响。随着钛含量的增加，铸态合金枝晶间区域的共晶尺寸和含量明显增大、增多，枝晶间区域的面积也逐渐增大。热处理后，3种合金的枝晶干处的γ′相形态基本一致，都为规则的立方体γ′相，尺寸大约为400nm-500nm。随着钛含量的增加，合金的持久寿命略有降低，延伸率略有增加。     

热处理工艺对Ti60合金持久性能的影响

将α+β两相区变形的Ti60合金锻件分别在950、995、1 015℃进行固溶处理,研究了固溶温度和冷却方式对Ti60合金微观组织及持久性能的影响。结果表明:Ti60合金的显微组织和持久性能受固溶温度和冷却方式的双重影响。950℃固溶处理,冷却方式对合金组织的影响较小,空冷试样的持久性能略低于油冷试样。995℃和1 015℃固溶处理,随温度的升高组织中的初生α相含量降低,空冷组织中的初生α相尺寸略大于油冷组织;在实验温度范围内,Ti60合金的持久性能随固溶温度的升高而升高,且在相同固溶温度下,空冷试样在600℃、340 MPa下的持久寿命明显高于油冷试样。次生α相的含量和α板条/α集束的尺寸是影响Ti60合金持久寿命的重要因素,合金的持久寿命与二者成正相关。     

新型Ni-Co基高温合金中平衡析出相的热力学研究

利用热力学计算软件JMatPro和相应的镍基高温合金数据库,研究了U720Li合金以及在此基础上研发的新型Ni-Co基高温合金的化学成分对平衡相的析出行为、加工性能和γ/γ′晶格错配度的影响.结果表明:Ti/Al值(原子比)的增加提高了合金中γ/γ′相的晶格错配度,γ′析出相的含量随Ti+Al含量(原子分数)的增加而增加.因此,增加Ti/Al值和Ti+Al含量能提高合金的高温强度.Co含量的升高可以拓宽合金的加工窗口,改善合金的加工能力,并且还可以增加合金γ/γ′相的晶格错配度,提高合金错配强化的效果.同时,Ti/Al值的增加促进合金中η相析出,而Co含量的增加具有抑制η相的效果.因此,在Co含量较高的Ni-Co基高温合金中,适当提高Ti含量,增加Ti/Al值对提高合金高温强度有利.     

低活化元素对耐热钢组织及性能的影响

研究了Ti和Co元素对9Cr3W耐热钢显微组织和力学性能的影响。结果表明,Ti可以细化耐热钢9Cr3W中原奥氏体晶粒和析出相,并且促使析出相均匀弥散分布于基体中。Co促使析出相分布不均,加剧M23C6型析出相团聚。Ti元素和Co元素对9Cr3W钢都有强化作用。在650℃、120 MPa条件下,加入Co和Ti后,9Cr3W的蠕变断裂寿命从264 h延长到了502 h和516 h。     

(Ti,W,Mo,Ta,Nb,Zr)(C,N)-(Co,Ni)金属陶瓷的烧结致密化过程研究

本文研究了(Ti,W,Mo,Ta,Nb,Zr)(C,N)-(Co,Ni)基金属陶瓷材料烧结致密化过程、烧结过程中金属陶瓷的成分、组织结构和性能的变化,初步探讨烧结工艺控制对成分、组织结构和性能的影响。研究结果表明：(Ti,W,Mo,Ta,Nb,Zr)(C,N)-(Co,Ni)基金属陶瓷致密化过程中,合金因烧结而引起的质量损失在液相出现前的固相烧结阶段基本结束;而1340℃以后,由于液相的出现,合金的体积收缩和密度急剧上升。烧结过程中氮含量的变化趋势与合金磁性能的变化趋势一致,金属陶瓷合金成分中氮含量的变化对合金固溶体的形成有显著的影响。在1490℃烧结温度下,(Ti,W,Mo,Ta,Nb,Zr)(C,N)-(Co,Ni)金属陶瓷的综合力学性能最佳,而通过合适的N₂分压烧结工艺,可以实现对(Ti,W,Mo,Ta,Nb,Zr)(C,N)-(Co,Ni)基金属陶瓷强韧性的进一步提升。     

新型718合金的元素强化作用及组织稳定性研究

通过对718合金中沉淀强化元素Al，Ti以及固溶强化元素W含量的调整，研究了δ相形成规律及合金中γ″／γ′复合析出组织的形成条件，同时分析了合金的微观组织与力学性能之间的关系。结果表明，维持理想的（Al＋Ti＋Nb）含量（at％）及（Al＋Ti）／Nb原子分数比可以显著减少针状δ相的析出，得到稳定的γ″／γ′复合析出组织并提高合金的拉伸强度、持久及硬度等多项力学性能。而在718合金基础上，采用W强化的合金与原型718合金相比也显现出了更为优异的力学性能。     

12Cr10Co3W2MoNiVNbNB合金中碳化铌的形成及控制机理研究

通过检测12Cr10Co3W2MoNiVNbNB合金在不同淬火回火制度下的显微结构、冲击吸收能量、NbC析出相,研究了淬火温度、C、Nb含量以及Ti、Al含量对NbC析出相的影响规律。     

超细多元固溶体添加方式对合金金相组织特征的影响

本文探讨硬质合金数控刀片基体立方相弥散均匀分布的制备方法。采用超细(Ti,W)C﹑(Ta,Nb)C﹑WC﹑Co粉制备了WC-5%(Ti,W)C-5%(Ta,Nb)C-6%Co合金,采用超细近饱和的(Ti,W,Ta,Nb)C﹑WC﹑Co粉制备了WC-10%(Ti,W,Ta,Nb)C-6%Co合金。通过X衍射和扫描电镜研究不同温度下的组织结构特征,研究结果表明:制备WC-5%(Ti,W)C-5%(Ta,Nb)C-6%Co合金时,WC于1 200℃向未饱和的(Ti,W)C固溶体进行扩散,形成W含量更多的(Ti,W)C相,且(Ti,W)C和(Ta,Nb)C于1 200～1 300℃发生固溶反应,形成(W,Ti,Ta,Nb)C相,导致(Ti,W,Ta,Nb)C相粗大;而采用超细(Ti,W,Ta,Nb)C﹑WC﹑Co粉制备得到WC-10%(Ti,W,Ta,Nb)C-6%Co合金具有立方相弥散分布的特征。     

Ti/Al比对镍基单晶高温合金组织和持久性能的影响

研究了Al+Ti原子总量相同、Ti/Al比不同的3种单晶高温合金的微观组织和持久性能,讨论了无Re单晶高温合金中Al和Ti元素的成分设计原则.利用金相显微镜和扫描电镜对铸态和热处理态组织进行观察和分析;利用透射电镜的EDS对合金元素在两相中的分配比和错配度进行测试和分析.结果表明:随着Ti/Al比的增加,合金铸态枝晶间的r'-r共晶含量略有增加;热处理态r'相尺寸略有降低,r'相形貌逐渐规则,错配度略有降低.Ti/Al比的变化对合金的相变温度影响不大.Ti/Al比的变化对合金元素在两相中的分配有明显的影响,高Ti/Al比使合金元素在r'和r中的分配比更偏离于1.随着Ti/Al比的增加,合金的持久寿命逐渐增加.     

旋转磁场对ZA—27合金组织的影响

采用电磁搅拌法，研究在旋转磁场作用下对ＺＡ－２７合金组织的影响，并对流变组织的形成机理作了初步的探讨。还研究了改变工艺条件（如交替改变磁场旋转方向和加入微量合金元素）对流变组织的影响。     

旋转磁场对ZA-27合金组织的影响

采用电磁搅拌法 ,研究在旋转磁场作用下对ZA 2 7合金组织的影响 ,并对流变组织的形成机理作了初步的探讨。还研究了改变工艺条件 (如交替改变磁场旋转方向和加入微量合金元素 )对流变组织的影响     

Effect of Microstructural Variation on Dry Sliding Wear Behavior of Ti-6Al-4V Alloy

The present article evaluates the influence of independent control factors such as microstructural variation, normal load, sliding velocity, and test duration on dry sliding wear behavior of Ti-6Al-4V alloy at room temperature using a statistical approach. Ti-6Al-4V alloy has been heat treated in a controlled manner in order to produce different microstructural features (i.e., lamellar, bimodal, and equiaxed). Lamellar microstructure is found to be harder than bimodal microstructure followed by equiaxed microstructure in Ti-6Al-4V alloy. Dry sliding wear tests have been carried out using a multiple Tribo tester following a well planned experimental schedule based on Taguchi’s L₉ orthogonal array design. Dry sliding wear behavior of Ti-6Al-4V alloy consisting of various microstructural features is related to their hardness values. Results indicated that lamellar microstructure has the lowest sliding wear resistance followed by bimodal and equiaxed microstructure. With the help of signal-to-noise ratios, optimal combination of control factors to minimize the dry sliding wear in Ti-6Al-4V alloy has been determined. Normal load is the most significant control factor influencing the dry sliding wear behavior of investigated Ti-6Al-4V alloy followed by sliding velocity, test duration, and microstructural variation. Normal load has greater static influence of 27.02%, sliding velocity has an influence of 18.07%, test duration has an influence of 12.71%, and microstructural variation has an influence of 10.55% on weight loss of Ti-6Al-4V alloy due to wear having R ² = 0.89. Two wear mechanisms have been identified: oxidative wear occurs at the lowest sliding velocity and delamination wear occurs at the highest sliding velocity. Optical microscopy, scanning electron microscopy, energy dispersive x-ray spectroscopy, and Rockwell hardness measurements have been used to characterize the microstructures in order to correlate the results obtained.     

稀土La对Al-Si合金复合材料凝固组织与溶质偏析的影响

利用挤压铸造法制备了Al2O3/Al-Si-La复合材料;研究了稀土La对复合材料凝固组织以及基体合金凝固时溶质偏析的影响。结果表明,稀土La可细化基体合金的凝固组织,La富集在界面附近,有利于改善铝合金液对氧化铝短纤维的润湿性,但是未发现任何富稀土相在界面上形成。稀土La对基体合金中镁的偏聚没有明显的影响,镁和稀土La均在界面处富集,且它们的分布位置大致近似。     

球磨时间对粗晶硬质合金性能的影响

通过对粗晶合金性能的检测和金相组织的观察,研究了球磨时间对粗晶粒硬质合金性能的影响。结果表明,球磨时间对粗晶粒硬质合金性能和组织结构有明显的影响;通过控制适当的球磨时间,可得到兼有高硬度和高韧性的粗晶合金。     

Influence of Severe Plastic Deformation on the Structure and Properties of Al–Li–Cu–Mg–Zr–Sc–Zn Alloy

The structural and phase transformations in the Al–Li–Cu–Mg–Zr–Sc–Zn alloy have been studied by the electron microscopy after the aging for the maximum strength and in the nanostructured state after severe plastic deformation by high-pressure torsion. It has been shown that severe plastic deformation leads to the formation of a nanostructured state in the alloy, the nature of which is determined by the magnitude of deformation and the degree of completeness of the dynamic recrystallization. It has been established that deformation also causes a change in the phase composition of the alloy. The influence of the structural components of the severely deformed alloy on the level of mechanical properties, such as the hardness, plasticity, elastic modulus, and stiffness has been discussed.     

自蔓延高温合成法（SHS）制备Al-Ti-C中间合金的研究

采用自蔓延高温合成（SHS）技术制备出了一种用于铝及铝合金晶粒细化的Al-Ti-C中间合金，并研究了压坯密度、压坯直径、预热温度对自蔓延高温合成Al-Ti-C中间合金时的燃烧温度及微观组织结构的影响。结果表明：采用SHS法合成的Al-Ti-C中间合金由Al，Al3Ti，TiC3相组成：本研究中压坯压力、预热温度对反应合成Al-Ti-C中间合金时的燃烧温度及产物的微观组织结构有较大的影响，而压坯直径变化对微观组织的影响不是很大。     

B,RE,La对锶变质A356铝合金微观组织及力学性能影响

对比研究了B,RE,La对锶变质A356铝合金微观组织与力学性能的影响。结果表明,钛、硼联合细化,晶粒细化效果最明显。经0.01%Ti、0.03%B联合细化的0.04%Sr变质的A356铝合金晶粒细小,硅颗粒细碎、圆整,具有最好的力学性能。     

高压下Mg65Cu25Y10合金凝固过程中Cu2(Y,Mg)纳米相的形成及其热稳定性

采用X射线衍射、差热分析及透射电镜研究了Mg65Cu25Y10合金熔体在大气压下和高压(2—5GPa)下熔淬时的组织结构．实验结果表明，压力对Mg65Cu25Y10合金凝固时形成的相结构有影响．高压下有利于生成纳米级Cu2(Y，Mg)相．Cu2(Y，Mg)为一亚稳相，高温退火后转变为稳定的Mg2(Cu，Y)相．讨论了压力对晶粒度影响的机制。     

冷轧高纯铝箔初始织构对再结晶织构的影响

高压箔经过多道次冷轧后,形成类型复杂的织构。本试验应用X射线衍射仪测定铝箔织构,定量研究了冷轧高纯铝箔常见初始织构与再结晶织构的关系。结果表明,当初始织构为高含量的S织构{123}<634>、铜织构{112}<111>和约10%的立方织构{100}<001>,较少的旋转立方{001}<110>、黄铜织构{011}<211>时,再结晶退火后立方织构含量最高。由于S织构与立方织构存在40°<111>关系,在退火过程中有利于形成立方织构。