C1023镍基高温合金中时效析出σ相

研究了5种成分的C1023镍基高温合金850 ℃时效试样中析出σ相的形态、数量、分布及其对高温持久寿命的影响.对C1023合金铸态试样进行了850 ℃保温500 h的时效热处理及850 ℃、应力325 MPa的高温持久性能测试;对时效试样显微组织和持久试样断口形貌及微区成分进行观察分析,测定了时效试样中σ相的含量.结果表明,C1023合金850 ℃时效析出的σ相有2种典型形态:在枝晶间均匀分布的颗粒以及从枝晶间伸向枝晶干的长针;在850 ℃时效240 h左右出现析出峰,时效400 h之后σ相的生成量相对稳定.存在合金成分-σ相生成量-高温持久寿命之间的良好对应关系.成分中Cr、Mo等元素含量在成分范围的下限,而C与Ti含量在成分范围中限的合金,时效σ相的生成量相对少,σ针相对短粗,对应具有相对最高的持久寿命.     

铁基高温合金中μ相和σ相引起的晶界脆化

本文研究了15Cr-25Ni和15Cr-40Ni型铁基高温合金中μ和σ相引起的晶界脆化。在铁基高温合金中当晶界存在少量的μ和σ相时(甚至其含量在0.01—1%间),就会引起合金脆化,其脆化程度与晶界存在的μ和σ相的密集系数成正比关系。冲击试验时的脆化导致沿晶断裂,μ和σ相所引起的断裂机构是完全不同的。减小晶粒尺寸或控制合金化学成分使晶界上的μ和σ相减少或根本不生成,则可以控制或消除合金的脆化效应。     

高合金钢与高温合金中的相

高温合金一般是指以铁、镍或钴形成的面心立方基体(γ)为基的在较高温度下使用的合金,有些合金靠碳化物强化,有些合金靠铝、钛、铌等与镍生成的中间相(γ′或γ″)强化。此外,还要加入一定数量的钼或钨强化固溶体γ,加入微量的硼或锆强化晶界,加入较多的铬以增强合金的抗氧化能力。由此可见,高温合金中的合金元素,无论从种类或数量上来看,都要比合金钢中复杂得多。但是,在奥氏体不锈耐热钢与铁基高温合金之间并无明显的界限,实际上铁基高温合金就是在镍铬不锈耐热钢中不断提高镍的含量和增添新的合金元素而发展出来的。因此,在讨论高温合金中的相时,我们把铬镍不锈耐热钢也包括在内。     

一种Fe-Ni基高温合金中的η相

本文研究了合金元素、热加工和热处理工艺对一种Fe-Ni基高温合金中γ′-η相转变的影响,以及η相对机械性能和热加工性能的影响。试验结果表明,η相降低断裂强度和持久寿命,提高高温塑性和热加工性能.增加钛含量和热加工应变能促进η相形成,而添加Al,Mo和微量元素硼阻碍η相形成。     

铸造镍基高温合金中的初生μ相

研究了铸造镍基高温合金中初生μ相的形成条件及μ相的特征,结果表明：在碳量低于０．０７％的铸造镍基高温合金中,当难熔元素Ｃｒ,Ｍｏ,Ｗ,Ｎｂ,Ｈｆ总量超过１１％超过８％,Ｍｏ／（Ｗ＋Ｍｏ）（原子分数）超过０．１７时会形成初生μ相,该相在高温下是不稳定的,它会转变成Ｍ６Ｃ碳化物。Ｍｏ,Ｗ,ＣｒＨｆ,Ｎｂ,Ｃｏ是μ相形成元素,Ｍｏ在形成μ相方面作用更强,Ｗ,Ｃｒ,Ｈｆ,Ｎｂ的作用差别不明显,Ｃｏ的作用小     

一种抗热腐蚀铸造镍基高温合金中σ相的析出及回溶

研究了不同热处理条件下σ相的回溶规律及其对合金持久性能的影响.研究发现,在800~900℃范围内经过最长1×104h时效后,合金中产生的σ相率先在枝晶干的M23C6碳化物附近形成,之后扩展到枝晶间;随着时效温度的升高,σ相形成速度加快,σ相形核的孕育时间缩短.激活能计算结果对比表明,σ相形成初期与Co,Cr的扩散相关,稳态阶段与Mo的扩散相关;长期时效后合金在1000~1170℃固溶时,σ相都可以回溶到基体,且固溶温度越高,σ相回溶越快.σ相的回溶动力学研究表明,σ相的回溶速度受Co的扩散过程控制.对比持久实验结果表明,合金中的σ相并不能使合金变脆;经过恢复热处理,长期时效过程中析出的σ相回溶,持久寿命提高.     

高温合金中的拓扑密堆相:新相及畴结构

一、引言高温合金中拓扑密堆相是众所周知的σ,Laves,μ,δ,P相等的总称。这些相由于使不锈耐热钢及高温合金变脆而引起人们的重视。高温合金的合金化程度高且较为复杂,成分控制或热处理不当都会导致拓扑密堆相析出,从而恶化材料的热强性及韧性。因此,在拓扑密堆相的形成条件(包括成分及加工热处理条件)、析出的动力学等方面都已经进行了大量的研究。拓扑密堆相的晶体结构研究则是这些工作的基础。早在1927年,Bain和Griffith就发现某些Fe-Cr合金变脆原因是由于有成份为FeCr的     

快冷Mg-Ni-Zn-Y合金的组织与力学性能

采用铜铸型铸造了直径为3mm的Mg-Ni-Zn-Y（x=0,2,4,6）快冷合金,通过扫描电镜、X射线衍射、能谱仪、差分扫描量热计以及压缩试验对合金的组织、相组成、非晶特性以及力学性能进行了研究。结果表明,Mg77Ni12Zn9-xY2＋x（x=0,2,4,6）系列合金可以形成以非晶为基体的一种复相材料。当x≥2时合金具有明显的玻璃转变温度和过冷液相区,同时在非晶合金基体上开始形成具有长周期结构（LPOS）的针状Mg相;在x≥4时,非晶基体上存在均匀分布LPOS相,表现出合金具有较佳的力学性能。Mg77Ni12Zn3Y8和Mg77Ni12Zn5Y6合金的强度和塑性应变量分别为720MPa、5．0％和630MPa、10．8％。合金的力学性能与组织中晶态相的形貌特征有关。     

激光快速熔凝消除GH220合金渗层下针状相的研究

激光辐照高Ｗ,Ｍｏ含量的Ｎｉ基超合金表面,可消除针状μ相。μ相通常在涂Ａｌ防护层的ＧＨ２００合金,经高温长时间时效后在渗层与基体交界处产生,严重影响合金的使用寿命。激光快速熔凝还可细化组织,均匀成份,提高组织的稳定性,防止或延缓μ相的再析出,而不失涂层的防护作用。     

快凝AlFeVSi合金的高温退火行为

对比研究了冷变形前后的快凝ＡｌＦｅＶＳｉ合金高温退火时性能与显微组织的变化规律，结果表明，冷变形未促进合金退火时的性能与组织变化，这可能是该合金表现出的低加工硬化效应，退化时位错大量增殖，弥散相对再结晶的阻碍以及冷变形态合金的退火现象有关。     

激光立体成形Rene88DT高温合金γ'相的高温粗化行为研究

采用激光立体成形技术(LSF)制备Rene88DT高温合金,对其在760～840℃温度区间进行高温短时(4～16 h)时效处理,采用微观测试分析方法对高温短时时效处理后γ'相形态、尺寸变化及粗化动力学行为进行了研究.结果表明:激光立体成形Rene88DT高温合金在高温短时时效条件下,γ'相分布均匀,形态基本为球形,时效温度对γ'相的影响比时效时间更为显著;γ'相的粗化规律符合Lifshitz- Slyozov -Wagner (LSW)理论,γ '粗化激活能Q=211.65 kJ/mol,γ'相的粗化行为主要由Ti和Al在基体中的扩散所控制.     

激光立体成形Rene88DT高温合金γ′相的高温粗化行为研究

采用激光立体成形技术(LSF)制备Rene88DT高温合金,对其在760～840℃温度区间进行高温短时(4～16h)时效处理,采用微观测试分析方法对高温短时时效处理后γ′相形态、尺寸变化及粗化动力学行为进行了研究。结果表明:激光立体成形Rene88DT高温合金在高温短时时效条件下,γ′相分布均匀,形态基本为球形,时效温度对γ′相的影响比时效时间更为显著;γ′相的粗化规律符合Lifshitz-Slyozov-Wagner(LSW)理论,γ′粗化激活能Q=211.65kJ/mol,γ′相的粗化行为主要由Ti和Al在基体中的扩散所控制。     

难变形镍铬钴基高温合金中σ相对合金力学性能的影响

研究结果表明,难变形镍铬钴基高温合金,在长期时效中,微量和少量σ相的析出,对合金的力学性能没有明显的影响;析出多量σ相,则显著降低合金的室温拉伸、冲击韧性、持久、蠕变和断裂韧性,此时材料的断裂沿σ相界面发展。但对高温拉伸性能没有影响。σ相在室温是一种硬而脆的相,在较高温度时显示了一定塑性,可以发生较大变形。     

钛及高温合金的冷炉床熔炼

综述了冷炉床熔炼的发展历史、特点、炉子的结构和工作原理以及电子束和等离子体两种熔炼方式用于熔炼纯钛和Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ的各自优点。     

高温合金GH909激光焊接工艺

研究了高温合金GH909的激光焊接。通过光学显微镜、X射线衍射仪等方法,研究了GH909激光焊接头的组织和性能特征。结果表明,激光功率3.6kW、焊接速度4m/min、保护气流量2.5 m3/h是比较合适的激光焊接工艺参数;焊接过程中出现的缺陷有气孔、下塌、未焊透等;焊缝硬度明显高于母材,其峰值达到267 HV;焊缝区的组织主要有胞状晶、树枝晶,成分偏析比较严重;焊缝中主要的物相除有γ基体相外,还有γ'-Ni3Al相、η-Ni3Ti相、γ″-Ni3Nb相、Laves-Ni2Ti相以及少量的β-NiTi相。     

高温合金GH140的激光焊接

研究了CO2激光焊接镍基高温合金时,主要工艺参数（如激光功率、焊接速度、离焦量）对焊缝形状的影响;简要分析了激光焊接接头的显微组织特征及显微硬度变化。     

快凝Al-Fe-V-Si-Nd合金中第二相选择

用Ｘ线衍射和穆斯堡尔谱研究了快凝Ａｌ－Ｆｅ－Ｖ－Ｓｉ－Ｎｄ合金的组织结构，并用与时间有关的非均匀形理论计算了在快凝过程合金第二相α－Ａｌ１３（Ｆｅ，Ｖ）３Ｓｉ和Ａｌ８Ｆｅ４Ｎｄ的起始形核温度与形核过冷度。结果表明，在相同的冷却速度下，亚稳相ＡｌＦｅ４Ｎｄ的形核孕育期短，并且满足优选的动力这条件而析出，αＡｌ１３（Ｆｅ，Ｖ）３Ｓｉ相被抑制。     

2205双相不锈钢高温下σ相析出的原位观察

利用共焦激光扫描显微镜(CSLM)原位观察了2205双相不锈钢850、900、950℃保温1 h时效处理过程中σ相的析出行为。结合扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和透射电镜(TEM)的分析结果可以认为,经过时效处理后,2205双相不锈钢中主要析出相类型为σ相,通常在铁素体晶内与晶界析出。实验结果还显示,由于α/γ晶界位置的减少以及Cr、Mo等合金元素的匮乏,致使2205双相不锈钢中σ相的析出时间随着时效温度的增加而延长,其析出量则呈现出减小的趋势;但在相同时效温度条件下,σ相析出量随时效时间的延长而增多。