两种Ni-Cr-Co基高温合金的凝固偏析及其对Rayleigh数的影响

利用SEM和EDAX研究了2种Ni-Cr-Co基高温合金GH742和GH738凝固过程中组织、液相成分变化,用图像分析软件测定了各温度下的液相分数,并计算了2种合金凝固过程中液相密度差和相对Rayleigh数变化。结果表明,GH742凝固过程中主要是Cr、Co和Nb的偏析,GH738合金凝固过程中主要是Cr、Co和Ti的偏析;GH742和GH738合金凝固过程中都存在着液相密度反转,后者密度差的绝对值较大;GH738合金相对Rayleigh数绝对值的最大值是GH742的3.5倍,凝固时更易形成黑斑。     

新型高温合金700℃时效组织及力学性能

利用微观组织分析和高温力学性能测试方法，研究了1种新型Ni—Cr—Co基高温合金在700℃长期时效过程中的组织稳定性及其一些力学性能。结果表明：试验合金在700℃时效过程中，析出物有MC，M23C6和γ’；晶内和晶界碳化物MC和M23C6的稳定性好，γ'的粗化为扩散控制的生长过程；在700℃时效初期，室温硬度变化小，随时效时间的增加而减小，这与γ'的粒度、形貌和分布有关；合金的高温拉伸强度和持久强度比Nimonic 263显著提高，且韧塑性好；试验合金在700℃具有稳定的显微组织和较高的高温力学性能。     

34CrNi3Mo钢高温变形行为与Zener－Hollomon因子的关系

通过热模拟压缩试验，研究了３４ＣｒＮｉ３Ｍｏ合金结构钢在温度８４０～１２００℃，变形速度０．１～８０Ｓ~（－１）变形条件下的热压缩行为。获得了３４ＣｒＮｉ３Ｍｏ钢的变形激活能及峰值流动应力（σ_ｐ）、发生动态再结晶的临界条件（包括临界因子Ｚ_ｃ和临界应变ε_ｃ）和再结晶晶粒大小（ｄ）与Ｚｅｎｅｒ－Ｈｏｌｌｏｍｏｎ因子Ｚ的关系，并给出了回归公式。     

不同氧化条件下 Cr35 Ni45 Nb合金组织特征及其与持久寿命的关系

以Cr35Ni45Nb合金为研究对象,进行不同气氛条件下高温时效及高温持久试验,并结合扫描电镜及定量电子探针对样品表面及横截面的观察分析,系统研究不同氧化条件下Cr35Ni45Nb合金组织演变与持久寿命的关系.结果表明:随着处理时间的延长,管材边缘及内部组织均逐渐发生变化.氧化序列体现为先是在样品边界不同地点形成不连续的氧化膜,随后氧化膜连成一体形成连续氧化膜,同时贫化区也逐渐形成;由于温度波动,氧化膜破裂脱落,而在氧分压较高的时效环境中,氧化膜得不到及时修复,使得贫化区晶界中出现内氧化.此外,在空气中氧化与在真空充氩气石英管中持久试验结果表明,较薄的连续氧化膜有助于提高合金的蠕变性能,而随着高温时效时间的延长,边界贫化区逐渐形成,氧化膜破裂及内氧化的发生,使得合金的蠕变性能逐渐弱化.      

断口附近组织对GH4080A合金缺口持久性能的影响

本文以630 ℃汽轮机紧固件备选合金GH4080A合金为研究对象,对美国Special Metals和抚顺特钢冶炼的材料经过标准热处理后分别在不同载荷下进行高温缺口持久实验,并结合光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)及背散射电子衍射(EBSD)分析,研究合金持久寿命的分散性与持久样品断口附近组织的关联性。结果表明：GH4080A抚钢边缘和芯部持久寿命不同的主要原因是两者晶粒大小不同；抚钢边缘与SMC边缘持久寿命不同的主要原因是两者变形机制不同,前者为晶界滑移,后者为晶内变形与晶界变形协调作用。     

Q235钢的热变形特性

通过热模拟压缩试验,研究了Q235钢热变形时的动态再结晶行为,确定了其热变形激活能,建立了峰值应力、峰值应变、晶粒尺寸与Zener-Hollomon参数之间的关系模型.结果表明:Q235钢的动态再结晶主要发生在形变温度≥900℃、应变速率≤5 s-1(即lnZ≤37.77)的条件下.     

新型优质GH738合金热变形过程动态再结晶模型的建立

采用MTS810-25T低周疲劳试验机对新型优质GH738合金进行热压缩试验,分析该合金在不同初始晶粒尺寸(42～340μm)、变形温度(1 020～1 100℃)、应变速率(0.01～1 s-1)和应变量(0.15～0.70)条件下的动态再结晶(Dynamic recrystallization,DRX)组织演化规律,并利用Avrami方程构建了该合金的动态再结晶模型,进而结合DEFORM软件及热压缩试验进行验证。结果表明,随着初始晶粒尺寸的减小,应变速率的降低,变形温度升高,应变量增加,动态再结晶的体积分数增加;有限元结果及验证试验均表明,建立的新型优质GH738合金的动态再结晶临界应变模型、体积分数模型以及晶粒尺寸模型,具有良好的预测精度。     

GH80A组织特征及平衡相析出行为的热力学计算分析

采用高分辨扫描电镜、物理化学相分析、X射线衍射等手段对实验GH80A合金热处理态的微观组织特征进行了定性和定量分析。结果表明,合金晶界分布有M7C3、M23C6两种碳化物,有效强化晶界,晶内弥散分布有γ’强化相,有效提高合金的高温强度;此外,采用Thermo-Calc热力学计算软件和Ni基数据库,对GH80A平衡析出相和非平衡凝固过程进行了模拟计算,并分析了合金元素Al、Ti对γ’相,C对MC、M7C3、M23C63种碳化物析出量和析出温度的影响。     

热处理工艺对GH4151合金冲击性能的影响

采用冲击实验研究了不同温度固溶处理及固溶和双级时效处理对GH4151合金冲击性能的影响，采用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜等观察了合金经不同工艺处理后的显微组织、析出相和断口形貌。结果表明：对于仅固溶处理的合金，当固溶温度低于1140℃时，其冲击韧性值的变化不大，固溶温度高于1140℃时，冲击韧性值随固溶温度的升高而增加，断裂过程以裂纹的稳定扩展区为主，断口呈韧性断裂。对于固溶时效处理的合金，当固溶温度低于1160℃时，冲击韧性值的变化也比较稳定，固溶温度高于1160℃时，冲击韧性值随固溶温度的升高而降低，断裂过程不存在裂纹的稳定扩展区，断口呈典型的沿晶脆性断裂。这主要是因为当固溶温度低于1140℃时，合金的晶粒尺寸变化不大，而在1140℃以上时晶粒尺寸明显增大；双级时效后，当固溶温度高于1160℃时，晶界上连续或不连续分布的第二相显著降低了合金的冲击韧性。     

时效热处理消减2A02铝合金淬火残余应力的微观机理

将2A02铝合金进行500℃/2 h固溶淬火处理后的不同温度及时间的时效热处理,结合压痕硬度法及透射电镜精细结构分析,研究2A02铝合金时效前后的组织和相演化及与残余应力变化的关联性。结果表明,170℃时效处理时,随着时效时间的延长,2A02铝合金表面淬火残余应力的消减效果越好,当时效时间达到16 h时,残余应力消减程度最为显著,可达原淬火残余应力的42.9%,而190℃时效热处理后淬火残余应力消减不明显。进一步的组织分析表明,170℃时效时,随着时效时间的延长,针状S'(Al2Cu Mg)相的数量增多且不断长大粗化,S'相产生的共格应力场与淬火残余应力叠加,达到消减淬火残余应力的目的;而190℃时效热处理后S'相的数量极少,使得样品表面淬火残余应力消减并不明显。