T250马氏体时效钢的显微结构变化对性能的影响

多种手段的显微结构研究显示,T250马氏体时效钢在时效过程受到晶粒尺寸的影响。时效析出细小的弥散相起到沉淀强化作用,同时产生的逆转奥氏体以膜片状分布在晶界和亚晶界起到明显的软化作用,这些组织结构特征是材料的强韧性和晶粒尺寸关系不明显的原因。     

服役230000h的X20马氏体耐热钢主蒸汽管道的组织和性能

以热电厂服役时间长达230000 h的主蒸汽管道X20马氏体耐热钢为研究对象,通过室温和服役高温的力学性能测试、组织以及亚结构和析出相的SEM、TEM观察、电解萃取相XRD物相分析等,研究了耐热钢长期服役的力学性能和显微结构变化。结果表明:服役钢除室温冲击性能下显著下降外,其他的力学性能退化并不显著。服役后材料的组织仍为典型的马氏体,但马氏体组织粗化明显,出现板条碎化,板条界移动,位错密度下降,碳化物粗化等现象。服役前后材料中碳化物形态和种类出现明显变化,耐热钢中主要碳化物M23C6长期服役后粗化显著,原始态中存在的亚稳态碳化物M2C及M6C和部分MX溶解,析出了Laves相和Z相。     

通孔泡沫铝的制备方法和性能

通孔泡沫铝具有特殊的力学和物理性能,兼具结构材料和功能材料的特性,是一种具有多用途的新型多孔材料.详细介绍了目前通孔泡沫铝的主要制备方法,比较了各制备方法的优缺点,简单论述了孔隙率及孔径对泡沫铝压缩性能的影响,分析了材料性能和制备方法的相关性.     

国产P92钢低周疲劳性能与断裂特征研究

采用疲劳性能测试方法研究了应变控制下国产P92钢室温和600℃高温下的低周疲劳性能,并采用扫描电子显微镜对疲劳试样断口形貌进行了观察.结果表明:国产P92钢具有循环软化特征,应变幅和温度的提高是造成材料单轴疲劳寿命降低的主要原因;2种温度下疲劳裂纹均起源于表面,裂纹扩展为条纹机制;高温下具有较低的疲劳寿命是与氧化损伤、裂纹萌生扩展速率和材料的塑性变形密切相关的.     

纤维与颗粒混杂增强聚氨酯硬泡塑料的制备及显微形貌

采用尼龙66纤维及SiO2颗粒粉末作为增强剂制备了混杂增强聚氨酯硬泡塑料,这种混杂增强硬泡塑料的力学性能包括拉伸强度．压缩强度,冲击强度都有明显提高。研究表明,为达到增强效果增强剂必须以偶联剂预处理。当尼龙66纤维的含量为7％,SiO2的含量为20％时所得聚氨酯泡沫塑料的力学性能增强最佳。SEM现察表明该硬泡塑料胞体平均大小为60um左右。从拉伸断口形貌可看出纤维受力痕迹明显．表明纤维本身的拉伸强度对于硬泡塑料的力学性能增强起了重要作用。     

长期服役的12%Cr马氏体耐热钢中的碳化物及其变化

以X20CrMoV12.1耐热合金钢管为研究对象,重点研究了管道材料的显微结构变化,特别是碳化物沉淀相的形态和成分变化,探讨了材料性能变化的微观原因.结果表明:12%Cr耐热合金钢主蒸汽管线在550℃高温条件下经180 000 h长期服役后,材料的组织结构发生明显变化,出现马氏体分解,形成板条亚晶结构,表现出典型的蠕变特征;合金碳化物沉淀相大多分布于晶界和板条亚晶界,且相对于原始态粗化严重;晶界和亚晶界分布的碳化结构是M23C6,晶内相对细小的碳化物结构也大多数是M23C6,另有少量方形片状的富V碳化物MX;M23C6碳化物中合金含量随服役时间的延长明显富集,且分布在不同区域的碳化物不仅形态不同,其化学成分也存在明显差异.长期服役过程中碳化物产生这些演变现象与碳化物的粗化进程相关,并受热力学条件和扩散方式的影响.     

18Ni无钴马氏体钢薄壁管径缩机理研究

采用显微组织观察、XRD分析和硬度测试,研究了热处理后18Ni无钴马氏体钢薄壁管径向收缩0.20%-0.38%的现象.结果表明,材料经旋压后组织呈现明显的织构形貌,晶粒被拉长,沿环向排列,相应硬度值升高.固溶处理后,晶粒细化并回复正常形貌,大部分残余应力消除;时效过程中,形成一定量的逆转变奥氏体,同时基体中析出弥散分布的沉淀强化相.分析表明,形变引起的内应力消除是薄壁管径缩的主要原因,时效过程产生逆转变奥氏体以及沉淀析出等相关的微观结构变化对径缩现象有明显的贡献.     

AlGaN紫外探测器p电极的Ni/Au/Ni/Au欧姆接触结构研究

研究了AlGaN半导体p电极的Ni/Au/Ni/Au接触结构的性能和组织结构。退火 前,p电极接触具有明显的整流特性。经空气中550℃/3 min一 次退火和N2气氛中750℃/30 s二 次退火后,电极呈现出了良好的欧姆接触。采用扫描电镜(Scanning Electron Microscope, SEM)、透射 电镜(Transmission Electron Microscope, TEM)、能量分散谱仪(Energy Dispersive Spectrometer, EDS)和X射 线光电子能谱(X-ray Photoelectron Spectroscopy, XPS)观察了电极退火后金--半界面微结构的演化过程。结果表明,完全退火后的p电极 界面及金属层出现了明显的互扩散和界面反应现象;金--半界面上形成了存在良好共格/半共格关系的外延结 构。初始沉积的金属电极分层现象消失,形成了单一的电极结构。Ni向外扩散并与O发生反应,Au扩散至p-GaN 表面。在金-半接触界面上,Ga扩散至金属电极,造成界面附近的金属层中富集Au和Ga元素;Au和Ni明显扩散 至半导体表层,在金-半界面附近形成了Au、Ga和Ni富集现象。这些现象应该对于降低势垒高度和形成欧姆接触具有重要作 用。     

超期服役F12耐热钢断裂失效与组织结构的相关性

采用金相、SEM和XRD等方法,对原始及不同服役阶段的F12马氏体耐热钢试样的性能和组织结构进行了分析和比较.结果表明:随着服役时间的延长,试样的力学性能明显下降;在不同服役阶段,F12马氏体耐热钢试样的显微结构发生了明显变化,不仅出现原奥氏体晶界处碳化物的粗化、基体组织中α-Fe的晶格常数减小,且断裂态马氏体组织完全分解,并在晶界粗化的碳化物处形成蠕变孔洞.马氏体组织分解、碳化物粗化和基体组织合金元素贫化是直接导致材料性能下降的原因.     

X20CrMoV12.1耐热合金钢长期高温时效的脆性

12％Cr耐热合金钢X20CrMoV12．1是热电厂主蒸汽管线等重要部件用材。该质材的主蒸汽管道经23年长期高温负荷运行后，性能明显退化，常温下呈脆性。实验显示服役后材料的脆化是可逆的，属于逆回火脆现象。运用TEM和AES等对显微组织结构的研究显示，有害元素P在晶界的偏聚和晶界碳化物的粗化是材料性能退化和致脆的原因。