固溶时效处理Ti-600合金的蠕变行为研究

研究了经α+β两相区固溶+时效处理的Ti-600合金3种温度(550、600、650℃)、3种应力(250、300、350 MPa)下的蠕变性能,通过合金的稳态蠕变速率数值求解了合金的蠕变激活能和蠕变应力指数n,并引入临界应力σ0获得合金的真实应力指数p,最后对合金的蠕变机制进行了分析。结果表明,蠕变温度升高、蠕变应力增加时,Ti-600合金的稳态蠕变速率增大,稳态蠕变时间缩短。Ti-600合金的名义蠕变激活能为473.5 k J/mol。600和650℃下,合金的临界应力σ0值分别为103.1和42.1 MPa;应力指数n分别为6.5和4.9;真实应力指数p值分别为4.23和4.22。同时构建了该合金600和650℃下的稳态蠕变速率本构方程。本实验条件下合金的蠕变均为位错攀移机制。     

Ti-600合金的高温蠕变行为

研究了Ti-600合金在550～650℃下的高温蠕变行为,实验应力为150～300 MPa.计算了合金在不同应力、不同温度下的稳态蠕变速率、应力指数及蠕变激活能,并在此基础上研究了其蠕变强化机制.蠕变应力为300 MPa时,Ti-600合金的蠕变激活能Q=490.1 kJ/mol;650 ℃,合金的蠕变应力指数n值在6.5～8.5之间变化,表明在实验温度范围内合金的蠕变变形以位错攀移为主,以位错的滑移为辅.     

AgInCd合金压缩蠕变性能研究

用RDL-50型拉伸蠕变试验机进行改装后的实验装置研究了铸态AgInCd合金在温度300~400℃及应力范围12~24 MPa内的压缩蠕变行为,分析了稳态速率与温度和应力的关系,计算了应力指数(n)和蠕变激活能(Q_a),并结合蠕变后样品在透射电子显微镜下的微观形貌及位错组态,探讨了合金的压缩蠕变机制。结果表明:随温度和应力水平的升高,合金的稳态蠕变速率增加。相比较指数关系,蠕变速率与应力之间更符合幂函数关系。300、350和400℃条件下,合金的蠕变应力指数n分别为3.31、4.09和5.77;12、18和24 MPa条件下,合金的蠕变激活能Q_a分别为68.1、103.7和131.6 kJ/mol。微观形貌以层错为主,孪生为300℃的主要蠕变机制,位错攀移生成位错墙为400℃的主要蠕变机制。     

锆对ZA27合金压蠕变行为的影响

采用自制的压蠕变试验装置研究了锆对ZA2 7合金压蠕变行为的影响。结果表明 ,在试验温度 2 0℃～ 1 60℃和压应力 50MPa～ 1 37 5MPa范围内 ,ZA2 7 Zr和ZA2 7合金压蠕变第一阶段的变形量和稳态蠕变速率随着温度和应力的增高而增大 ,但在 1 0 0℃以下时 ,ZA2 7 Zr合金第一阶段的蠕变量及稳态蠕变速率低于ZA2 7合金 ,合金的压蠕变抗力高于ZA2 7合金 ,在 1 60℃则相反。合金的压蠕变行为可用等式 :lnt=C -nlnσ +Q RT表达 ,其中 ,材料结构常数C不同导致两种合金的蠕变行为不同。ZA2 7 Zr合金的应力指数n和蠕变激活能Q分别为 3 63和 87 32kJ·mol-1 ,ZA2 7合金的应力指数和蠕变激活能分别为 3 46和 81 0 9kJ·mol-1 。表明Zr的加入并不影响ZA2 7合金的蠕变机制 ,均由锌的点阵自扩散和位错的攀移控制     

砂型及金属型铸造ZA27合金的压蠕变行为

采用自制的试验装置研究了ZA27合金在砂型和金属型铸造条件下的压蠕变行为。结果表明，合金第一阶段的压蠕变量和稳态蠕变速率随着温度和应力的增高而增大，在较低温度时，金属型铸造合金第一阶段的蠕变量低于砂型铸造合金的。合金的压蠕变符合经验公式ln(t/s)=C-nln(σ/MPa) Q/(RT)，砂型铸造合金的应力指数n和蠕变激活能Q分别为3.88和85.44kJ/mol，而金属型铸造合金的应力指数和蠕变激活能分别为3.49和81.02kJ/mol，合金的压蠕变由锌的点阵自扩散和位错的攀移控制，在整个试验温度和应力范围内，砂型铸造合金的压蠕变抗力高于金属型铸造合金的。     

反应堆控制棒材料Ag-In-Cd合金的压缩蠕变行为

研究了铸态Ag-In Cd合金在300—400℃及12—24 MPa压应力范围内的压缩蠕变行为,根据实验结果计算了表观应力指数n和表观激活能Q_a,探讨了合金的压缩蠕变机制.结果表明,随温度和应力的升高,合金的稳态蠕变速率增加,稳态蠕变速率与应力之间呈指数关系.温度为300,350和400℃时,合金的n分别为2.90,4.09和5.77;压应力为12,18和24 MPa时,合金的Q_a值分别为68.1,103.7和131.6 kJ/mol.位错运动形成大量层错是Ag-In-Cd合金在温度为300—400℃,压应力为12—24 MPa下的压缩蠕变控制机制.     

TC6钛合金的高温拉伸蠕变行为研究

通过高温拉伸蠕变实验,获得了TC6合金的蠕变应变-时间曲线,并计算了其不同应力与不同温度下的稳态蠕变速率、应力指数及在350～450℃范围内的蠕变激活能,借助OM、TEM等手段对合金蠕变前后的显微组织进行了观察和分析,并在此基础上研究了其蠕变变形机制.结果表明:TC6合金的稳态蠕变速率随温度或恒应力的增加而增大,该合金在此温度范围内的蠕变受位错和扩散双重机制的控制,晶界滑动对蠕变也有一定的作用.     

快速凝固/粉末冶金Mg-6wt％Zn-5wt％Ca合金的压缩蠕变行为研究

采用雾化-双辊急冷法和热挤压工艺,制备了快速凝固/粉末冶金Mg-6wt％Zn-5wt％Ca合金,研究了合金在150～200℃和压力为30～70MPa的压缩蠕变行为.结果表明,随温度和应力的升高,合金的压蠕变量增大,稳态蠕变速率的对数分别与应力的对数和温度的倒数呈线性关系,稳态蠕变速率符合半经验公式;在175℃时,应力指数n为2.27;在70MPa条件下,表观激活能Qa为133 kJ/mol;合金的压蠕变速率由镁的自扩散和位错滑移控制.     

Mg-Al-RE-Ca合金的压缩蠕变行为研究

采用自制实验装置研究了铸态Mg-4Al-IRE-1.2Ca合金在125～175℃、88～112MPa范围内的压蠕变行为.结果表明:随温度和应力升高,合金的压蠕变量增大.稳态蠕变速率符合半经验公式.在不同的温度下,应力指数n相近,平均值为6.24;在不同的应力下,表观激活能Qa相差不大,平均值为37.51 kJ/mol,材料的结构常数为2.88x10-13,稳态蠕变速率由位错攀移控制.合金中沿晶界分布的Al2Ca相具有很高的热稳定性,能提高合金的抗蠕变性能.     

LA141镁锂合金压蠕变行为的研究

试验研究了铸态LA141合金在温度为30～85℃和压力为37.3～74.6MPa的范围内的压蠕变行为.结果表明,随温度和应力的升高,合金的压蠕变量增大,稳态蠕变速率的对数分别与应力对数和温度呈较好的线性关系,稳态蠕变速率符合半经验公式.在不同的温度下,应力指数n相近,平均值为3.16;不同的应力下,表观激活能Qa相差不大,平均值为104.1 kJ/mol,材料结构常数A为2.68×105,稳态蠕变速率由Li的点阵自扩散和位错的攀移过程所控制.     

Mg-Y-LPC合金的压蠕变行为

采用自制的试验装置研究了Mg- Y- LPC合金在铸态条件下的压蠕变行为。结果表明,在试验温度为180℃到280℃和压应力为183MPa到231.6MPa的范围内,合金的压蠕变量随着温度和应力的升高而增大。合金的稳态蠕变速率符合Dorn方程εs=Aσnexp(- Qa/RT)。合金的应力指数n为2.49,表观激活能Qa为88.42kJ/mol。合金的压蠕变速率由镁的点阵自扩散和位错攀移所控制,同时,晶界滑移起了重要作用。     

Ti40阻燃钛合金的高温蠕变行为

计算了Ti40合金在不同应力、不同温度下的稳态蠕变速率、应力指数及在460℃－540℃范围内蠕变激活能Q＝94.0kJ/mol，并以此基础上研究了其蠕变强化机制。实验结果表明：该合金在此温度范围内的蠕变受位错和扩散双重机制控制，晶界移动对蠕变也有一定的贡献。在目前实验条件下，Ti40合金在620℃蠕变性能较差。     

铸态ZA27合金的压蠕变行为

采用自制的实验装置研究了铸态ZA27合金在常温及高温时的压蠕变行为。在温度为20～160℃和压应力为50～137．5MPa的范围内，随温度和应力的升高，合金的压蠕变量增大，稳态蠕变速率的对数分别与应力和温度的对数曲线有较好的线性关系，稳态蠕变速率符合半经验公式。在不同的温度下，应力指数n相近，平均值为3．87；不同的应力下，表观激活能Qa相差不大，平均值为83．73kJ／mol，材料结构常数A为0．002，稳态蠕变速率由锌的点阵扩散和位错的攀移所控制。     

Sn-9Zn无铅钎料合金的压蠕变行为研究

试验研究了Sn-9Zn合金钎料在温度为40～100℃和压力为9．3～18．6MPa范围内的压蠕变行为。结果表明：随温度和应力的升高，合金的压蠕变量增大，稳态蠕变速率的对数分别与应力对数和温度呈较好的线性关系，稳态蠕变速率符合半经验公式。在不同的温度下，应力指数n相近，平均值为5．74；不同的应力下，表观激活能Qa相差不大，平均值为51．95kJ／mol，材料结构常数为0．03，压蠕变变形是位错滑移和位错攀移共同作用的结果，控制稳态蠕变速率的主要因素为位错管道扩散过程控制下的位错攀移。     

时效态Mg-12Gd-3Y-1Sm-0.5Zr合金的拉伸蠕变行为

利用RC-1130型蠕变持久试验机测试了时效态Mg-12Gd-3Y-1Sm-0.5Zr合金在(200、250、300℃)/(50、70、90 MPa)的条件下的拉伸蠕变行为。结果表明：当蠕变温度一定时,合金的蠕变应变随蠕变应力增加而增大;当蠕变应力一定时,蠕变应变随蠕变温度增大而增大,合金的蠕变应变对蠕变温度更敏感。由应力指数和蠕变激活能计算可知,蠕变应力为50～90 MPa,在200℃时,合金的应力指数为1.560;在250和300℃时,应力指数分别为2.230和3.602。蠕变温度为200～250℃,50 MPa下,合金的蠕变激活能为111.9 kJ/mol;当应力增大至70 MPa和90 MPa时,蠕变激活能分别为137.4 kJ/mol和142.6 kJ/mol;在250～300℃/50～90 MPa条件下,合金的蠕变激活能为126.2～87.0 kJ/mol。随着蠕变温度和应力的提高,合金的蠕变机制由晶界滑移为主转变为位错滑移为主。     

Sn-0．7Cu无铅钎料的压入蠕变行为研究

采用自制的蠕变装置研究Sn-0.7Cu合金钎料在温度为60～120 ℃,压力为30～50 MPa下的压入蠕变性能,并利用SEM和XRD对合金蠕变前后组织的变化进行分析.结果表明,随温度和应力的增加,合金的蠕变速率增大,稳态蠕变速率符合半经验公式,并得出了该合金的本构方程.通过对其蠕变后应力指数、蠕变激活能及显微组织变化的分析,压入蠕变变形机制主要由位错攀移引起.     

Mg-Al-RE-Ca-Sr合金的压缩蠕变行为

采用自制的实验装置研究了铸态Mg-4Al-1RE-1Ca-0.2Sr(AECJ411002)合金在温度为125～175 ℃和压力为88～112 MPa范围内的压蠕变行为.结果表明,随温度和应力升高,合金的压蠕变量增大,稳态蠕变速率的对数分别与应力的对数和温度的倒数呈较好的线性关系,稳态蠕变速率符合半经验公式.在不同的温度下,应力指数n相近,平均值为6.19;不同的应力下,表观激活能Qa相差不大,平均值为39.05 kJ/mol,材料的结构常数A为4.18×10-14,稳态蠕变速率由位错攀移控制.AECJ411002合金中沿着晶界分布的Al2Ca相和Al4Sr相具有很高的热稳定性,能提高合金的抗蠕变性能.     

稳定化处理对ZA27合金压蠕变的影响

采用自制的试验装置研究了稳定化处理对ZA2 7合金在常温及高温时的压蠕变行为的影响。研究表明 ,在试验温度为2 0℃到 16 0℃和压应力为 5 0MPa到 137 5MPa的范围内 ,合金在稳定化处理及铸态下的压蠕变量均随着温度和应力的升高而增大 ,稳定化处理状态下的压蠕变速率大于铸态下的蠕变速率。稳定化处理后 ,合金在压蠕变过程中的负蠕变量及出现负蠕变的温度和应力范围减小。两种状态下的稳态蠕变速率均符合于半经验公式ε·s=Aσnexp(-Qa/RT)。但在不同的温度稳定化处理后 ,合金的应力指数n和表观激活能Qa 均低于铸态时的应力指数和表观激活能 ,而合金的材料结构常数 (A =0 0 7)高于铸态时的材料结构常数 (A =0 0 0 2 )。在两种状态下 ,合金的稳态蠕变速率均是由锌的点阵自扩散和位错的攀移所控制     

Mg-5.5Zn-2Gd-0.6Zr铸造镁合金的蠕变机制

在ZM-1(Mg-5Zn-0.6Zr)合金的基础上,适量增加Zn的含量并加入重稀土元素Gd,设计了Mg-5.5Zn-2Gd-0.6Zr实验合金。采用砂型铸造工艺制备实验合金试样,在不同温度和应力条件下对该实验合金和ZM-1合金的蠕变曲线进行了测试。结果表明:在相同条件下,Mg-5.5Zn-2Gd-0.6Zr实验合金的稳态蠕变速率较ZM-1合金的降低了一个数量级;当施加应力为40 MPa时,实验合金的蠕变激活能Q200-250℃=142.0 kJ/mol,接近镁的自扩散激活能,蠕变受位错攀移控制,而ZM-1合金在相同应力下蠕变激活能Q200-250℃=88.5 kJ/mol,接近镁的晶界扩散激活能,蠕变受晶界滑移控制。合金在200℃条件下的应力指数n=4.21,而ZM-1合金的应力指数n=2.21。因此,认为加入重稀土元素Gd后实验合金的蠕变机制发生改变,200℃时的蠕变机制为位错攀移机制。     

GH4049镍基高温合金的高温蠕变行为

研究了镍基变形高温合金GH4049,在实际工作温度范围700～900℃,应力137～600 MPa下的高温拉伸蠕变行为,得到了蠕变后的高温应变恢复曲线.提出了应用参数优化估计的方法,在较大温度及应力范围内,计算稳态蠕变率的宏观唯象公式中的各参数,并用ZA27和GH4049合金的实验数据验证了该方法的可行性.GH4049合金各温度下的稳态蠕变速率与所施加的应力,在双对数坐标系下呈线性关系,应力指数平均值为7.685 1,平均稳态蠕变激活能为543.6 kJ/mol.