原位自生TiC颗粒对Al8.5Fe1.4V1.7Si耐热铝合金的组织及性能的影响

利用原位自生技术向Al8.5Fe1.4V1.7Si耐热铝合金中添加一定数量的TiC颗粒,利用金相、X-射线以及透射电镜等手段,分析了材料的组织结构特点,研究了原位TiC粒子对材料的组织结构的影响规律,并测试了材料的力学性能.研究结果表明:原位TiC粒子可以有效地抑制合金中粗大相的产生,促进球状Al12(Fe,V)3Si相的形成;通过添加原位TiC粒子,可以将材料的力学性能提高10%左右,而材料塑性变化不大.     

快速凝固Al—Fe—V—Si合金弥散纳米相的价电子结构

计算与分析了快凝Al－Fe－V－Si合金弥散纳米相基本结构单元α-（AlFeSi）的空间构型、价电子结构以及键络键能研究表明，V原子替代Fe原子可使结构稳定性增强主要原因是V原子自身的键合能力（Fα，Bα）优于Fe原子     

8090Al—Li合金蠕变断裂行为的研究

本文研究了8090型Al—Li合金在190～290℃以及30～200MPa的应力条件下的蠕变断裂行为和蠕变过程中的显微组织变化。实验结果表明,蠕变断裂行为与蠕变过程中发生的沉淀相粗化、平衡相在晶界的析出以及晶界无析出带的宽化等有关。和T_o处理的试样相比,T_8处理试样具有较高的蠕变断裂寿命。这是因为经T_8处理的试样中析出大量S＇相分散了共面滑移,同时能稳定亚晶界阻止动态回复过程因而提高了蠕变断裂阻力。     

挤压对喷射成形Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si铝合金组织与性能的影响

采用喷射成形和挤压工艺制备了Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si合金,通过金相、扫描电镜和力学性能测试等实验分析了挤压件的组织和性能。结果表明:沉积态合金中,相组成主要为α-Al、α-Al12(Fe,V)3Si相,除此之外,合金中还含有少量的具有单斜结构的θ-Al13Fe4。挤压态合金在室温下的抗拉强度(σb)达到了415 MPa,屈服强度(σ0.2)达到了345MPa,延伸率(δ5)可达到22.5%;随着拉伸温度的升高,合金的拉伸强度和屈服强度都下降,而合金的延伸率则呈现"下降-上升"的中温脆性规律。     

喷射成形Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si合金组织和性能的研究

采用喷射成形技术制备了Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si合金,采用透射电镜、X射线衍射和力学性能实验对该合金的组织和性能进行了分析,在合金的显微组织中检测到了第二相粒子.拉伸实验结果表明,由于存在热稳定相Al12(Fe,V)3Si颗粒,喷射成形Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si合金在室温和高温下都具有较高的拉伸强度.     

快速凝固高温Al—Fe—Mo—Si—Zr—Ti合金强化相结构及其热粗化行为

用Ｚ－ｒａｙ衍射、系统倾转、会聚速，能谱分析确定了Ａｌ－Ｆｅ－Ｍｏ－Ｓｉ－Ｚｒ－Ｔｉ合金强化相的晶体结构，点阵常数、空间群及化学式，系统研究了该强化相在４２７℃、４７７℃，５２７℃时的粗化规律及机制，以及稀土元素Ｇｄ，Ｙ对该强化相热粗化行为的影响。     

锰对ZA27合金压缩蠕变的影响

为了解质量分数为0.5%Mn对铸态ZA27合金压缩蠕变行为的影响,采用自制的试验装置研究了ZA27-Mn合金和ZA27合金第一阶段的压蠕变量和稳态蠕变速率.结果表明:ZA27-Mn合金第一阶段的压蠕变量和稳态蠕变速率低于ZA27合金,而两种合金的压蠕变均符合于lnt=C-nlnσ Q/RT,ZA27-Mn合金的应力指数(n)和蠕变激活能(Q)分别为3.83和82.76 kJ·mol-1,而ZA27合金的应力指数和蠕变激活能分别为3.46和81.09kJ·mol-1,材料结构常数C不同,合金压蠕变不同,ZA27-Mn合金的压蠕变抗力高于ZA27合金;加入0.5%Mn对ZA27合金蠕变机制并无影响,均是锌的点阵自扩散和位错的攀移机制.     

先进镍基单晶高温合金蠕变行为的研究进展

先进镍基单晶高温合金具有优良的成分兼容性,在1 000℃以及更高温度下仍能保持较高的组织稳定性、抗蠕变性、抗疲劳性、抗氧化性和抗腐蚀性能,被广泛应用于现代航空发动机和地面燃气轮机的涡轮叶片等关键热端部件。在服役过程中,镍基单晶高温合金主要发生涡轮叶片旋转造成的蠕变及疲劳变形。另外,现代航空发动机对涡轮进口温度的要求不断提升,使得镍基单晶高温合金的承温承载能力面临着更大的挑战。长期以来,材料科研工作者尝试了许多方法来提升镍基单晶高温合金的蠕变性能:在镍基单晶高温合金中添加了大量的难熔元素(W、Cr、Mo、Re等),降低了元素的扩散速率,从而提高了合金的固溶强化水平;添加了γ'相形成元素(Al、Ti、Ta),形成金属间化合物γ'沉淀相,利用γ'沉淀相与γ基体相之间的相干应变、有序化,以及弹性模量和堆垛层错能差异等沉淀强化机制,提高合金的强度;通过调整热处理制度,进一步优化沉淀相的尺寸、形态以及体积分数,最大化沉淀强化效果;通过调整Mo与Re的含量,提高γ'沉淀相与γ基体相的错配度,细化γ/γ'界面位错网间距,强化γ/γ'相界面强度,提高镍基单晶高温合金的蠕变抗力;同时加入适量的Pt族金属元素,抑制了TCP有害相的析出,进一步稳定了合金组织。然而,镍基单晶高温合金中元素的合金化程度已很高,在CMSX-10中难熔元素的含量高达20.5%,这已经接近镍基体的溶解度极限;同时,也带来了其他一系列问题:组织不稳定性(包括凝固缺陷析出倾向的增加、TCP相的析出)以及合金密度和成本的增加。另外,对于第四代及其后续的镍基单晶高温合金的设计,除依赖提高难熔元素含量和加入铂族元素稳定组织外,并无其他公开、有效的措施。现行措施也与现代工业追求低密度、低成本、环境友好的理念背道而驰。因此,深入认识镍基高温合金成分-组织-结构-性能之间的内在联系十分重要,亟待突破现有的合金设计理论。本文试图从最重要的长时力学性能之一的蠕变性能出发,分别对镍基单晶高温合金成分、组织结构、蠕变行为特点等方面进行了阐述,重点探讨了固溶元素、γ'体积、尺寸、形态、γ/γ'界面、堆垛层错能(SFE)、反相畴界能(APB)等因素对蠕变行为、蠕变机制的影响规律,分析了镍基单晶高温合金蠕变行为研究面临的问题,并展望其研究前景,以期能够深入理解单晶高温合金的强韧化机理,为新一代镍基单晶高温合金的设计提供一些思路。     

Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo合金室温压缩蠕变行为及位错类型研究

研究Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo合金在不同外加应力下的室温压缩蠕变行为,拟合了蠕变曲线,计算出蠕变发生第二阶段的临界值,并对不同应力水平压缩后的合金显微组织进行TEM观察,研究其位错滑移类型。结果表明：室温条件下,Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo合金压缩蠕变-时间曲线符合时间强化指数模型,该合金发生蠕变第二阶段的临界值为518 MPa,这为深海装备的安全设计提供了依据。Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo合金室温压缩蠕变机制主要是位错滑移,其中基面滑移最容易启动,其次是柱面滑移和锥面滑移。结合微观组织分析与蠕变曲线可以判断锥面滑移对蠕变有较大贡献。     

V对Fe3Al基有序合金力学性能的影响

研究了微量Ｖ对ＤＯ３型Ｆｅ３Ａｌ基合金伸性能和组织结构的影响。结果表明，Ｖ可细化晶粒，改善Ｆｅ３Ａｌ合金室温强度和塑性，室温伸断口也由穿晶解理型转变为加沿晶混合型，Ｖ还使Ｆｅ３Ａｌ合金高温强度峰值对应的温度提高约２００℃，从而提高Ｆｅ３Ａｌ合金高温强度峰值对应用温度提高约２００℃，从而提高Ｆｅ３Ａｌ合金使用温度。     

基于Burgers模型对缓冲材料EPE压缩蠕变行为的分析

目的 为解决缓冲材料发泡聚乙烯因蠕变引起保护失效的问题,基于Burgers模型,分析载荷、应力保持时间对EPE压缩蠕变行为的影响。方法 根据不同应力下的不同保持时长压缩蠕变试验结果,拟合EPE不同应力下的压缩蠕变试验数据,分析不同应力、应力保持时间下的EPE蠕变过程中蠕变总量、弹性应变、黏弹性应变和黏性应变的变化规律。结果 Burgers四元件力学模型对EPE不同应力下的压缩蠕变实验数据拟合度为0.992 4～0.998 9。在同一应力保持时间下,随着应力从3.3 kPa增加到5.3 kPa,弹性模量E₁、弹性模量E₂、黏度系数η₂、黏度系数η1都逐渐减小,蠕变总量、黏性应变呈非线性显著增加,弹性应变、粘弹性应变呈线性微量增加;在同一应力下,随着应力保持时间从20 d增加到120 d,弹性应变一直保持不变,占蠕变总量的比例降低,粘弹性应变先微量增加后保持不变,占蠕变总量的比例降低,黏性应变增加,占蠕变总量的比例增加。结论 Burgers模型可较准确地模拟EPE不稳定蠕变阶段和稳定蠕变阶段的压缩蠕变行为;应力的增加导致EP...     

Sc对Al—Mg合金组织与性能的影响

采用铸锭冶金法制备了三种Ａｌ－Ｍｇ－Ｓｃ合金，研究了Ｓｃ对Ａｌ－Ｍｇ合金拉伸性能物显微组织的影响。结果表明：在Ａｌ－Ｍｇ合金中添加微量的Ｓｃ，可提高合金的强度，细化合金的晶粒组织；Ｓｃ含量越高，合金强度提高的幅度越大，晶粒细化效果越显著；     

Ti-6Al-4V合金的室温蠕变行为

研究了Ti-6Al-4V钛合金板材的室温蠕变行为及其对合金后续使用性能的影响.结果 表明:合金的宏观织构、应力水平以及预塑性应变都显著影响其室温蠕变行为.在加载方向上合金的<0001>峰值极密度越高,则其加工硬化指数越大、蠕变指数越小、室温蠕变性能越好.足够大的应力,是合金发生室温蠕变的必要条件.只有在蠕变应力不小于0...     

Al2O3—TiN复合物蠕变行为的研究

研究了由两种方法（直接热压法和反应热压法）制得的Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＮ复合物在１２５０～１４００℃、１０～５０ＭＰａ应力范围内的压缩蠕变特性。结果表明,两种方法制备的Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＮ复合物的蠕变特性及显微结构没有明显差异。只是在ＴｉＮ加入量较低时,直接热压法制得的样品的应变速度略高于反应热压法制得的样品的应变速度。ＴｉＮ加入Ａｌ２Ｏ３中提高了应变速度。复合物的应力指数约为２,表现活化能一般为５００～６００ｋＪｍｏｌ＾－１。对显微结构进行了观察,简要讨论了蠕变机理。     

汽车用热镀锌板Fe—Al合金层的研究

用Ｘ射线衍射，萃取碳复型样品的电子衍射等方法对汽车用热镀反Ｆｅ－Ａｌ合金的组织结构进行了分析，结果表明，当锌液中的Ａｌ浓度小于０．１５％时，Ｆｅ－Ａｌ层主要由Ｆｅ２Ａｌ５金属间化合物组成。     

Ti-6Al-4V合金的蠕变行为及影响因素

通过T6热处理、蠕变性能测试和SEM,TEM组织观察,研究了T6处理对Ti-6Al-4V合金组织结构与蠕变性能的影响.结果表明,锻造态Ti-6Al-4V合金在400℃/575MPa条件下具有较好的塑性和较低的蠕变寿命,并具有明显的温度敏感性.T6处理可明显提高合金的蠕变激活能和蠕变抗力,与锻造态合金相比,T6处理态合金在蠕变稳态期间具有较低的应变速率,并使蠕变寿命由66h提高到548h.锻造态合金的组织结构由a β相组成,T6处理后,合金的组织结构由a相与"网篮"相组成,其中"网篮"中大量针状β相沿不同取向析出是提高合金蠕变寿命的主要原因.蠕变期间,合金的蠕变机制是双取向的位错和位错在a相内发生柱面滑移和锥面滑移.