长期时效对γ/γ′-αMo内生复合材料组织结构的影响

研究了长期时效对生长态γ/γ′-α~(Mo)内生复合材料的组织结构的影响。时效温度为750,850和950℃,时效时间长达1000h。研究发现,在750℃时效过程中,先后有 Ni_3Mo 亚稳相、Ni_2Mo 亚稳相和 Ni_3Mo 相出现。850℃时效,加剧了上述相变过程。在950℃时效,有σ-NiMo 和α~(Mo)相析出。所有试样的γ′相区变化都不明显,从而延缓了α~_(Mo)纤维的相变过程。     

一种镍基单晶合金高温长期时效后的组织与力学性能

研究了高温长期时效对一种镍基单晶合金组织和在1010℃/248MPa条件下的持久性能的影响.结果表明:950℃时效500h以前,合金的持久性能变化不大,时效1000h后合金的持久性能大幅度降低,1050℃时效100h后,合金的持久性能便开始明显下降,持久性能降低的原因是γ′相尺寸的增大及形状不规整.合金在950℃时效500h和1050℃时效100h后,γ′相开始沿不同的[100]方向长大,γ/γ′相界面能和弹性应变能的降低是γ′相长大的驱动力.     

GH742中γ′相和γ基体成分随时效时间和温度的变化规律研究

利用透射电镜能谱法(TEM-EDX)研究了GH742合金中γ′和γ基体两相成分随温度和时效时间的变化规律.结果表明:合金在1050℃时效时,γ′相和γ基体的成分在时效初期变化较大,当时效时间超过1440min后,γ′相和γ基体的成份基本稳定.合金在750～1100℃时效时,γ′相和γ基体的成分均随着温度的升高而发生变化,其中γ基体的成分随温度变化较明显.合金中各元素在γ′和γ两相中的偏析率Cγ′/ Cγ变化规律研究表明:Ti,Al,Nb,Ni等γ′形成元素的偏析率均随着时效温度的升高而降低,而Cr,Co,Mo等γ形成元素的偏析率均随着时效温度的升高而增大.     

Ru对第四代镍基单晶高温合金DD22长期时效组织演化的影响EI北大核心CSCD

利用透射电镜和场发射扫描电镜研究了两种不同Ru含量(3%和5%,质量分数)的第四代镍基单晶高温合金DD22在1130℃长期时效过程中γ′相形貌演化、TCP相析出和界面位错网的演化情况。研究结果表明:在完全热处理后5Ru合金比3Ru合金的γ′相尺寸更小,形状更规则,γ/γ′相界面的错配度更大,高Ru含量使合金Re,Mo等元素出现反分配现象;5Ru合金在1130℃长期时效过程中γ′相粗化速率、溶解速率和形筏速率均低于3Ru合金;5Ru合金在长期时效1000 h后仍没有TCP相析出,而3Ru合金在时效50 h后便析出TCP相,随着长期时效时间延长,TCP相数量增多,尺寸增大;与3Ru合金相比,长期时效1000 h后5Ru合金γ′/γ界面位错网更加致密和规则;综上所述,Ru的元素反分配作用和低的扩散系数使5Ru合金比3Ru合金表现出更高的组织稳定性。     

Ti5Mo5V3Al-xCr系合金等温时效相变动力学

利用同步X射线衍射技术研究了Ti5Mo5V3Al-xCr(x=1.0,3.0,5.0,7.0和9.0)系列合金在550℃的α+β→β等温相变动力学。结果显示,Ti5Mo5V3Al-xCr系列合金等温相变为长程扩散控制型相变,相变过程可以用JMA方程进行宏观描述。等温时效过程中,1Cr合金的相变速率最快,且随Cr含量的增加,相变速率变慢。Cr含量随平衡态α相含量增加呈线性递减规律。Cr元素含量对合金相变点及平衡态相含量的影响是造成合金系等温相变动力学行为差异的主要原因。     

GH742合金中γ′相粗化动力学研究

采用场发射扫描电镜观察和定量金相分析等方法，研究了GH742合金在900，950，1050℃时效时，基体中γ′相的粗化规律。结果表明：合金在一定温度时效时，基体中初期析出的高密度细小γ′相随时效时间延长逐渐长大为低密度粗大γ′相，即发生Ostwald熟化；在1050℃时效2880min后γ′相形貌出现方化并沿一定方向排列；合金在时效过程中γ′相长大规律符合传统的LSW理论，并且随时效温度增高，γ′相粗化速率增加；用作图法得出了GH742合金中γ′相粗化激活能为（289．53±1．48）kJ／mol，这同Al，Ti等元素在Ni中的扩散激活能相当，说明GH742合金中γ′相的长大粗化主要由Al，Ti等元素在Ni基体中的扩散所控制。     

时效温度对Ti-51.1Ni形状记忆合金相变和形变行为的影响

用XRD、光学显微镜、TEM、示差扫描量热仪和拉伸试验研究了时效温度(T_(ag))对300、400、500、600℃各保温1h时效态Ti-51.1Ni形状记忆合金组织、相变、拉伸性能和形状记忆行为的影响。结果表明300～600℃时效态Ti-51.1Ni合金室温下由母相B2、马氏体B19′和析出相Ti_3Ni_4组成,显微组织形态呈等轴状,组织中存在Ti_3Ni_4析出相,随T_(ag)升高Ti_3Ni_4析出相的形貌由点状变为片状。随T_(ag)升高,Ti-51.1Ni合金冷却/加热相变类型由A→R/R→A型向A→R→M/M→A型向A→M/M→A型转变(A-母相B2,CsCl型结构;R-R相,菱方结构;M-马氏体B19′,单斜结构);R相转变温度(T_R)升高,M相转变温度(T_M)在500℃时效态后降低。随T_(ag)升高,合金的抗拉强度先升高后降低;伸长率先降低后升高。300、400℃时效态合金呈稳定超弹性(SE),500、600℃呈现形状记忆效应(SME)+SE。要使Ti-51.1Ni合金常温下呈SE,需对合金进行300℃或400℃时效处理;要使该合金在常温下呈SME,需对合金进行500℃时效处理。     

冷却制度对铁素体基Ti-Mo微合金钢超细碳化物析出行为的影响

采用SEM、TEM和SAXS研究了轧后γ→α相变过程以及γ→α相变后冷却速率对(Tix,Mo1-x)C粒子析出行为的影响。结果表明:在γ→α相变温度范围内采用较快的冷却速率可以使相间析出的(Tix,Mo1-x)C粒子尺寸更细小,分布更均匀,这些粒子尺寸多数在1~10nm;γ→α相变完成后缓慢冷却可以使(Tix,Mo1-x)C粒子在α基体中进一步弥散析出,这类弥散析出的粒子形成温度低,尺寸细小均匀。     

掺Er3+勃姆石(γ-AlOOH)凝胶高温烧结相变

采用溶胶-凝胶法(sol—gel)制备掺0-20mol％Er^3 勃姆石(γ-AlOOH)凝胶，X射线衍射和差热分析法研究掺Er^3 ：γ—AlOOH凝胶在950-1400℃烧结的相变过程．结果表明：Er^3 的掺杂降低α相的生长速度，抑制Al2O3的θ→α相变，推迟相变结束温度50-70℃，Er-Al-O系化合物Al10Er6O24和ErAlO3相的析出取决于掺Er^3 浓度和烧结温度．在较高烧结温度下，ErAlO3相由掺1-5mol％Er^3 ：Al2O3中析出；Al10Er6O24相则在掺5-20mol％Er^3 ：Al2O3中析出，随着烧结温度的升高，在全部掺Er^3 ：Al2O3中析出．ErAlO3相促进θ→α相变的形核，α相形核起始温度可提前30-50℃，但对α相生长影响不大．Al10Er6O24相对θ→α相变没有显著影响．     

预时效对CuAlNi单晶相变温度的影响

根据有序化理论,提出了预时效概念,并用无析出物形成的预时效处理研究了Cu-13.4Al-4. 0Ni单晶相变温度随预时效工艺的变化,结合DSC和偏光金相分析探讨了预时效与时效的界限.淬冷状态的Cu-Al-Ni单晶其相变温度可以根据需要进行预时效处理,经预时效后,其M s为淬冷态的Ms+0～70 ℃,As为淬冷态的As+0～90 ℃可调. 预时效温度应为淬冷态的Ms+100～200 ℃. 经过预时效的合金在马氏体状态下其相变温度保持稳定. 在高出淬冷态合金Ms点300 ℃以上随着保温温度的升高或保温时间的增长,处理后的 Ms、As等转变温度向高温移动,并且相应的β′1相的数量也会降低,γ′1 相量增加. 尽管此时没有析出物产生,但是单一β′1相转变为β′1+γ′1后,由于γ′1相很差的原位再现性而导致降低形状记忆行为和超弹行为.     

Nb、Cr和Mo对新型β/γ-TiAl合金组织与相变的影响

为了研究TiAl合金中β相稳定元素对显微组织及相变温度的影响,本文在Ti-43Al合金的基础上,通过单独与复合添加Nb、Cr、Mo 3种合金元素,获得了新型β/γ-TiAl合金,并系统研究了3种元素的作用规律.结果发现:Nb促使合金形成片层结构,Cr、Mo使合金分别形成近γ组织和针状魏氏组织;3种元素对β相的稳定能力为Mo>Nb>Cr;复合添加Nb、Cr、Mo元素对β相的稳定作用比单一添加更为显著;3种不同元素对α+β+γ三相区范围有显著影响,对α2+γ→α转变的共析温度(te)影响较大,而对γ→α的转变温度(tα)影响较小,Ti-43Al-4Nb-2Mo-0.2B合金的α+β+γ三相区最窄约为15℃,而Ti-43Al-6Nb-0.2B合金的α+β+γ三相区最宽约为95℃,Ti-43Al-4Nb-1Cr-1Mo-0.2B合金的α+β+γ三相区为55℃.     

Ti-4.4Al-3.8Mo合金的亚稳相变及其对硬度的影响

对锻态 Ti-4Al-3.8Mo合金分别进行了β单相区和α β两相区(相变点之下45℃)淬火处理,研究了亚稳相变对硬度的影响.结果表明,β单相区淬火处理的样品硬度比α β两相区处理的样品高约10%.β单相区淬火后的相组成为全α'马氏体,自910℃的α β两相区淬火后的相组成为等轴初生α相 α'马氏体 α"马氏体.硬度出现差异的主要原因是后者中存在硬度较低的初生α相和α"马氏体.本文修正了Ti-β稳定元素二元系亚稳相图(示意图),指出在α α'和α α"相区之间存在α α' α"相区,并使用修正后的相图解释了Ti-4.4Al-3.8Mo合金的相组成与硬度的关系.     

FeNiCr WMoTi合金中γ′数量和尺寸及其强硬化效应

研究了Fe 2 8Ni 13Cr 1W 1.5Mo 2Ti 0 .5Nb 0 .2Al高温合金不同时效状态下γ′相的数量和尺寸对强硬化效应的影响。在 16h时效条件下 ,随时效温度升高 (在 6 5 0～ 730℃ ) ,由于γ′粒子尺寸增大速率较小 (从 7～ 14nm ) ,其数量显著增多 ,因而合金的硬化效应增大 ;温度在 730～76 0℃时 ,在位错的Orowan绕过机制启动之前 ,虽然γ′相数量随时效温度升高继续增多 ,但由于尺寸显著增大 ,合金的硬化效应明显降低。在位错以切割方式通过γ′粒子的尺寸范围内 ,沉淀出精细γ′粒子的合金状态比析出相同数量粗大γ′粒子的合金状态具有更高的室温硬化效应     

长期时效对定向凝固高温合金DZ8组织与性能的影响EI北大核心

研究了定向凝固高温合金DZ8长期时效后的显微组织和力学性能的变化规律。研究结果表明,合金经900℃长期时效,时效至500h,γ′相由立方形开始向圆形转变;时效至1000h,γ′相则基本上呈圆形,γ′相尺寸稍有长大;随着时效时间的延长,γ′相尺寸逐渐变大,时效至3000h,γ′相大小接近1μm;合金经3000h长期时效后没有出现脆性的TCP相,该合金具有良好的组织稳定性。随着时效时间的增加,室温σb和σ0.2均呈下降趋势,拉伸塑性变化则相反;760℃和980℃持久寿命,时效100h时达到峰值,时效100h后,随着时效时间的延长呈下降趋势。     

时效制度对挤压+锻造工艺路线FGH95粉末高温合金组织和性能的影响

采用不同的时效制度处理热等静压+挤压+等温锻造工艺的FGH95合金,并对处理后合金的显微组织和力学性能进行了系统研究。结果表明,经过双级时效(870℃/1 h,AC+650℃/24 h,AC)和单级时效(760℃/10 h,AC)处理后,合金的晶粒度无明显差异,但γ′相的数量、尺寸及分布存在显著差异。相比于单级时效,双级时效可以更有效地促进晶内γ′相粗化,晶内γ′相平均直径达到78 nm,而单级时效为67 nm;同时,双级时效更有利于M 3B 2等晶间强化相的析出。二者的拉伸强度水平相当,但双级时效合金的持久寿命低于单级时效合金,而其持久塑性要优于单级时效合金。     

Ti-4．4A1—3．8Mo合金的亚稳相变及其对硬度的影响

对锻态Ti-4．4Al-3．8Mo合金分别进行了β单相区和α＋β两相区（相变点之下45℃）淬火处理,研究了亚稳相变对硬度的影响．结果表明,β单相区淬火处理的样品硬度比α＋β两相区处理的样品高约10％．β单相区淬火后的相组成为全α’马氏体,自910℃的α＋β两相区淬火后的相组成为等轴初生α相＋α’马氏体＋α″马氏体．硬度出现差异的主要原因是后者中存在硬度较低的初生α相和α″马氏体．本文修正了Ti—β稳定元素二元系亚稳相图（示意图）,指出在α＋α’和α＋α″相区之间存在α＋α’＋α″相区,并使用修正后的相图解释了Ti-4．4Al-3．8Mo合金的相组成与硬度的关系．     

长期时效对DZ951合金γ′相的影响

研究了定向凝固DZ951镍基高温合金在长期时效过程中的组织演化。结果表明：随着时效温度和时间的增加，γ′粗化形筏。形筏时间随时效温度的升高而减少。形筏驱动力为弹性应变能和界面能的降低。γ′长大受元素扩散控制，长大遵循LSW理论，长大激活能为294kJ／mol左右。由于DZ951合金γ′相中含有较多的高熔点元素W，Mo和Nb等，从而提高γ′相的稳定性，增加γ′长大激活能。合金在长期时效过程中未出现拓扑密排相（Topological Close-Packed Phase，TCP Phase）等有害相，表明DZ951合金具有较好的组织稳定性。     

Ni-25Cr-20Co合金时效组织结构及性能研究

在Thermo-Calc热力学软件模拟计算基础上,采用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱检测和透射电子显微镜研究了Ni-25Cr-20Co合金在长期时效过程中析出相的变化情况及对性能的影响,理论分析了γ′相颗粒粗化对合金拉伸变形过程中第二相与位错交互作用机制的影响。结果表明:经750℃时效后合金中析出MC、M_(23)C_6和γ′相,γ′相的体积分数约为16%。长期时效后,γ′相颗粒的平均尺寸与时间t符合LSW理论,受溶质原子扩散及γ/γ′界面能的影响。时效后合金的拉伸强度明显增加,随时效时间的延长,拉伸强度逐渐降低。随γ′相的粗化,拉伸变形过程中第二相与位错交互作用的机制由位错热攀移机制→位错切割机制→Orowan绕越机制转变为位错热攀移机制→Orowan绕越机制→位错切割机制。     

长期时效处理对镍基高温合金中γ′相形态的影响

对镍基高温合金在700℃/1000h和850℃/1000h进行时效处理,在850℃/1000h时效处理基础上,进行了730℃/20h时效处理,观察了长期时效处理对合金γ′相形态的影响。结果表明:合金在700℃/1000h时效时,γ′相呈球形弥散分布于合金中。在850℃/1000h时效时,γ′相开始产生聚集排列现象,同时γ′相由球形开始向方形转变。经850℃/1000h时效处理后的试样再经过730℃/20h的时效处理后,合金基体中原γ′相呈方形并有细小的γ′相析出。     

铝锂合金的时效研究

本文研究了铝锂合金(8090)时效过程中组织与性能之间的关系。190℃时效析出相的顺序可能是α_(ss)→α+δ′→α+δ′+T_1+S′→α+δ′+T_1+S′+θ′+T_2。当T_1和S′相析出时,强度和延伸率都提高,过时效后,由于θ′和T_2相析出,性能下降。