700～750℃GH2984合金的蠕变变形机制

研究铁镍基高温合金GH2984在700~750℃蠕变期间的显微组织演变及其对性能的影响。结果表明:在(700℃,300 MPa)蠕变条件下,合金持久寿命仅160 h,变形过程中晶界处的应力集中并促进裂纹的萌生与扩展是造成合金失效的主要原因。应力降至200 MPa时,晶粒旋转导致晶界处应力集中得到释放,抑制裂纹萌生并进而使合金持久寿命明显增长。然而,随着蠕变温度的增加,晶粒在变形过程中伴随出现动态再结晶。这一现象虽然使得合金持久塑性有所增加,但晶粒加工硬化程度较低造成合金持久寿命明显缩短。     

高温合金GH 2984在750℃水蒸汽中的氧化行为研究

采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪等研究了GH 2984合金在750℃纯水蒸汽中的氧化行为。结果表明：GH 2984合金表面形成单一的Cr2O3膜,其中固溶有少量TiO2。在氧化膜下方的金属基体尤其是其晶界处Ti、Al发生内氧化,分别形成TiO2和 Al2O3。合金的氧化动力学近似遵循抛物线规律。文章探讨了瘤状/刀片状Cr2O3的形成原因及GH 2984合金在750℃纯水蒸汽中的氧化机制。     

高温合金GH 2984在750℃水蒸气中的氧化行为研究

采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪等研究了GH 2984合金在750℃纯水蒸气中的氧化行为。探讨了瘤状/刀片状Cr_2O_3的形成原因及GH 2984合金在750℃纯水蒸气中的氧化机制。结果表明:GH 2984合金表面形成单一的Cr_2O_3膜,其中分布少量TiO_2。在氧化膜下方的金属基体尤其是其晶界处Ti、Al发生内氧化,分别形成TiO_2和Al_2O_3。合金的氧化动力学近似遵循抛物线规律。     

625合金在750℃长时热老化时的组织演化及力学行为

利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等研究了625合金的显微组织随热老化时间的演化,并结合拉伸和硬度测试,揭示了 750℃热老化10000h过程中显微组织变化对力学性能的作用规律.结果表明,在750℃条件下,625合金中存在亚稳态γ相→稳态δ相的相变过程,δ相是该温度下合金的主要强化相.随热老化时间延长,γ相...     

Cu-Ag合金在650～750℃空气中的氧化

研究了含25,50与75wt%Ag的Cu-Ag合金在650～750℃空气中的氧化。结果表明,在所有的情况下合金均生成氧化铜的外氧化膜,其下为由Ag与Cu2O组成的混合内氧化带。对Cu-50Ag与Cu-75Ag合金在其内氧化带前沿尚出现含Cu的Ag基固溶体的单相层。合金氧化时Ag以金属态留下,在金属Cu的消耗带中自然地成为惰性标记。也有少许细Ag颗粒嵌入生成的外氧化膜中,纯Cu和三种合金的氧化都遵循抛物线规律,其氧化速率常数随合金中Ag含量的增加而降低,从多侧面讨论合金的双相组织对其氧化过程的影响。     

K452合金表面CVD渗铝涂层制备温度对其750℃硫酸盐热腐蚀行为的影响

采用化学气相沉积(CVD)技术在K452合金表面沉积渗铝涂层,沉积温度分别为850、950和1050℃。研究了沉积温度对CVD渗铝涂层在750℃空气中表面沉积Na₂SO₄及Na₂SO₄+NaCl环境下热腐蚀行为的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对腐蚀前和后的试样进行截面形貌观察和物相结构分析。结果表明,在750℃下表面沉积Na₂SO₄及Na₂SO₄+NaCl热腐蚀50 h后,3种涂层试样均表现出了较K452合金更好的抗热腐蚀性能,且涂层的抗热腐蚀性能随着涂层沉积温度的增加而增强。     

625合金在750℃长时热老化时的组织演化及力学行为研究

利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等研究了625合金的显微组织随热老化时间的演化,并结合拉伸和硬度测试,揭示了750℃热老化1万小时过程中显微组织变化对力学性能的作用规律。结果表明,在750℃条件下,625合金中存在亚稳态γ′′相→稳态δ相的相变过程,δ相是该温度下合金的主要强化相。随热老化时间延长,γ′′相在初期迅速析出长大后不断减少直至消失,而δ相则不断增多变大,最终演变为贯穿整个晶粒的针片状相;随热老化时间延长,合金抗拉强度、屈服强度、硬度等力学性能指标不断提高,但延伸率不断降低,热老化3000 h后各项性能逐渐趋于稳定。不同形态的δ相均能对625合金起到有效的强化作用。     

NiCrMo涂层在750℃硫酸盐中的热腐蚀行为

针对石油及化工设备在苛刻高温腐蚀条件下工作,其零件腐蚀破坏日益严重的现状,采用Q235钢为基体材料,对自行研制的NiCrMo涂层在750℃涂盐腐蚀中的热腐蚀行为进行了研究,并与母材Q235钢的性能进行了比较.采用金相显微镜、配有能谱分析仪的扫描电镜以及X射线衍射仪等检测设备对腐蚀产物的形貌和相组成等进行了分析.结果表明,在母材Q235钢表面涂覆层镍铬含量一定,有适当钼的NiCrMo涂层时,能形成对涂层进行保护的氧化膜,提高母材Q235钢的耐高温热腐蚀性能.这种镍基合金制备成涂层具有优良的抗热腐蚀性能,适于作为石油化工设备的防护材料.     

NiCrMo涂层在750℃硫酸盐中的热腐蚀行为

针对石油及化工设备在苛刻高温腐蚀条件下工作,其零件腐蚀破坏日益严重的现状,采用Q235钢为基体材料,对自行研制的NiCrMo涂层在750℃涂盐腐蚀中的热腐蚀行为进行了研究,并与母材Q235钢的性能进行了比较.采用金相显微镜、配有能谱分析仪的扫描电镜以及X射线衍射仪等检测设备对腐蚀产物的形貌和相组成等进行了分析.结果表明,在母材Q235钢表面涂覆层镍铬含量一定,有适当钼的NiCrMo涂层时,能形成对涂层进行保护的氧化膜,提高母材Q235钢的耐高温热腐蚀性能.这种镍基合金制备成涂层具有优良的抗热腐蚀性能,适于作为石油化工设备的防护材料.     

K444合金表面CVD渗铝涂层在750℃空气中耐NaCl腐蚀行为

采用化学气相沉积(CVD)法在镍基高温合金K444表面制备了渗铝涂层。850、950和1050℃制备的涂层均为双层结构,外层是NiAl相,内层为互扩散区。涂层随沉积温度升高而增厚,3个沉积温度制备的CVD渗铝涂层厚度分别约为6.2、12.5和30.3μm。研究了K444合金及3个温度制备的CVD渗铝涂层在750℃NaCl+Air条件下的腐蚀行为。结果表明,K444合金表面发生氧化和氯化反应,腐蚀严重。而CVD渗铝涂层表面生成了保护性Al₂O₃,抗NaCl腐蚀能力增强,1050℃沉积温度下制备的CVD渗铝涂层抗腐蚀能力最强。     

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.     

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。     

Ag-In-Cd合金压缩蠕变行为分析

对Ag-In-Cd合金的压缩蠕变行为进行研究,考虑到该合金作为反应堆控制棒的材料,实验温度选择300⁴00℃,压应力选择11400℃,压应力选择11²3 MPa。在实验条件下,该合金lnε觶与1/T具有线性相关性、n分别为2.89、4.08和5.76,Qa分别为68.0、103.6和131.5 kJ/mol、蠕变过程产生大量层错。     

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.     

耐热Al-Cu-Mg-Ag合金的高温蠕变行为

通过蠕变试验、扫描电子显微镜和透射电子显微镜分析,对比研究了 170℃下,蠕变应力(200 MPa、225 MPa、250 MPa、275 MPa、300 MPa)对峰时效态Al-Cu-Mg-Ag合金蠕变行为的影响.结果表明:合金的稳态蠕变速率ε对应力状态非常敏感,它们之间的关系符合幂指数关系:ε=e-64.81σ8....     

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.     

Fe-Ni合金在600 ℃空气中的氧化行为

采用称量法研究了两种Fe-Ni合金（Ni含量分别为5%和9%,质量分数）在600 ℃静态空气中的高温氧化行为,对比分析了两种合金的氧化动力学特征,采用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和能谱分析（EDS）等手段分析了表面氧化膜的物相组成及显微结构。结果表明：Fe-5%Ni和Fe-9%Ni合金在 600 ℃空气中的氧化行为基本类似,氧化前期Ni-5合金质量增加量较高,16 h后发生逆转,其氧化动力学遵循近似抛物线规律,表明氧化膜内的离子扩散过程受氧化过程控制。两种合金的表面氧化膜均由Fe3O4 和 Fe2O3 组成,同时含有尖晶石相(Ni, Fe)3O4。Ni-9合金氧化膜中尖晶石相含量相对较高,是导致氧化质量增加发生逆转的主要原因。     

Fe-Y合金在800℃空气中的氧化行为

研究了Fe-5Y和Fe-10Y合金在800℃空气中的氧化行为。结果表明：二元Fe-Y合金氧化动力学曲线不规则,此温度下Fe-10Y合金的氧化速率高于Fe-5Y合金的氧化速率。Fe-5Y合金及Fe-10Y合金形成了相似的氧化膜结构,且它们都发生了内氧化现象。同时合金未形成单一的Y₂O₃层,这归结于Y在Fe中非常低的溶解度及合金中两相共存而阻碍了Y通过合金向外扩散。     

Haynes230合金在1100℃的恒温氧化行为

利用SAXD和SEM(EDAx)研究了Haynes 230合金在1100℃的恒温氧化行为.结果表明:氧化膜主要由Cr2O3和(Ni、Mn、Cr)3O4组成.随着氧化时间的延长,形成了多层氧化膜.外部的(Ni、Mn、Cr)3O4氧化膜可以阻止内部Cr2O3氧化层的挥发.氧化增重近似遵循抛物线规律.由于Cr和Mn的快速向外扩散,靠近氧化膜的基体化学成分发生变化,从而导致合金表层组织恶化,形成沿晶界分布的富Al的内氧化物、孔洞以及无碳化物区域.     

IMI834和Ti—1100在550℃～750℃高温下的氧化行为

利用Ｘ射线衍射，扫描电镜及电子探针观察并分析了ＩＭＩ８３４和Ｔｉ－１１００高温钛合金在５５０℃～７５０℃在气下的氧化层的结构、形貌及成分分布。结果表明：ＩＭＩ８３４和Ｔｉ－１１００合金在６００℃～７５０℃区间表现出抛物线氧化规律。氧化层表面形成的Ａｌ２Ｏ３保护膜阻挡了氧的渗透，降低了氧化速度；Ｎｂ元素有利于改善氧化层的性质，提高高温钛合金的抗氧化性。合金氧化所吸收的氧除形成ＴｉＯ２氧化层外，还溶解