液态金属冷却工艺对NiAl-Cr(Mo)-Hf(Ho)定向合金组织的影响

用液态金属冷却技术(LMC)和传统的定向凝固技术(HRS)制备了名义成分为Ni-33Al-31Cr-2.9Mo-0.1Hf-0.05Ho(%,原子分数)的定向合金,研究了制备工艺对其组织的影响.结果表明,合金由初生NiAl枝晶、NiAl/Cr(Mo)共晶胞和少量Hf同溶体组成.与HRS工艺相比,LMC工艺能提高同液前沿温度梯度和冷却速度.较高的固液前沿温度梯度扩大了NiAl/Cr(Mo)共晶共生区成分范围,减少初生NiAl枝晶的体积分数.而较高的冷却速度抑制固溶元素扩散,细化定向合金的组织,增加合金中固溶元素总量.另外,LMC工艺能避免HRS工艺中产生的生长缺陷,包括斑点,NiAl一次枝晶的偏转和NiAl一次枝晶的不连续.     

NiAl及NiAl基合金的氧化

综述了近期NiAl及NiAl基合金的氧化研究成果.研究表明:在NiAl表面通常形成一层完整的Al2O3保护膜,而NiAl基合金中由于含有大量的合金化元素,使NiAl合金由单相转变为β相与其它贫铝相组成的多相结构,使得合金的氧化规律复杂化.在氧化过程中,Al2O3保护膜经历了由快速生长的不稳定相δ-Al2O3或θ-Al2O3向稳定相α-Al2O3的相变过程,不同的合金化元素对其转变速度有不同程度的影响.在氧化膜与合金之间形成的孔洞减弱了氧化膜的黏附性,加快了氧化膜的剥落速度.     

Ti含量对NiAl-Cr(Mo)共晶合金凝固组织的影响

添加Ti降低了NiAl-Cr(Mo)共晶合金凝固过程中NiAl/Cr(Mo)共晶生长速度,导致NiAl/Cr(Mo)胞状共晶组织的粗化,并因合金偏离共晶成分而促进先共晶NiAl相的形成.在添加Ti的NiAl-Cr(Mo)共晶合金中,Ti主要分布在基体NiAl相中.随着Ti含量的提高,过饱和的NiAl(Ti)基体发生分解,促进了Ni2AlTi相的形成,并且NiAl/Cr(Mo)胞状共晶组织发生退化.Ni-33Al-28Cr-3Mo-5Ti共晶合金的NiAl基体中析出细小的Cr(Mo)相,Cr(Mo)共晶相中析出细小的NiAl相.     

FeAl系合金抗高温氧化性能研究进展

FeAl金属间化合物具有优异的力学性能和抗高温氧化、硫化腐蚀性能,被公认为是高温结构材料、高温气体除尘领域内具有重要应用价值的新材料,因而成了人们研究的重点课题之一。系统地讨论了铁铝金属间化合物的氧化过程、机理以及研究的进展情况。     

FeCrAl-ODS合金的高温水蒸气氧化行为

目前有关FeCrAl-ODS钢在高温水蒸汽下的氧化过程中氧化膜结构的演变少有分析研究.以FeCrAl-ODS合金为研究对象,采用XRD、SEM、EPMA、EDS等分析手段,在700～1100℃条件下开展了高温水蒸气氧化试验,从氧化动力学和氧化层结构形貌、物相、成分等方面研究了其高温水蒸气氧化行为.研究结果表明:在700...     

Ni3Al+Ni7Hf2定向共晶合金的凝固行为

研究了Ni3Al/ Ni7Hf2定向共晶复合材料的组织和凝固行为。结果表明, Ni- 5.8Al-32Hf 和 Ni-4Al-26Hf-8Cr-4W 合金是这类Ni3Al/ Ni7Hf2定向共晶复合材料的合适成分。这两种合金在铸态下存在Ni3Al和Ni7Hf2相。缓慢凝固时会出现少量β-NiAl相。三元合金和五元合金的凝固范围分别为41℃和57℃,临界G/R值分别为5×105和7×106℃*s*cm－2 。对三元合金在温度梯度G=250℃*cm－1 和生长速率R=5μm*s－1,对五元合金在G=350℃ cm－1和R=1μm*s－1 条件下制备了平行于生长方向定向排列Ni3Al/Ni7Hf2片状共晶材料。     

短时氧化对定向凝固高温合金不同取向腐蚀性能的影响

为了研究定向凝固高温合金不同取向氧化前后的常温腐蚀性能,选择镍基高温合金DZ125和钴基高温合金DZ40M在1050℃下进行不同时间的短时氧化,研究合金不同取向的氧化行为;对氧化前后合金在3.5%NaCl溶液中进行电化学实验,研究氧化对定向凝固高温合金不同取向常温腐蚀性能的影响。结果表明:定向凝固高温合金晶界或亚晶界附近容易发生局部腐蚀,纵截面晶界和亚晶界面积分数小,因此耐蚀性优于横截面;与合金横截面相比,纵截面晶界结构不利于扩散,故其氧化速率小于横截面;短时氧化后在合金表面生成分层结构的氧化物,对合金起到保护作用,一定程度上提高耐蚀性。     

一种含Ru镍基单晶高温合金的高温氧化行为

采用恒温氧化的实验方法,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜显微镜(SEM)及能谱仪(EDS)等分析了一种新型含Ru的镍基单晶高温合金在1 100 ℃和1 140 ℃的高温氧化行为。研究结果表明,合金在氧化初期质量迅速增加,但随着氧化时间的延长,氧化膜质量增加速率变得缓慢,由于氧化过程中会发生氧化膜脱落,使得氧化增重曲线略微偏离抛物线规律。氧化膜大致分三层:外层由Cr₂O₃和NiO组成,中间层为Cr₂O₃,内层为Al₂O₃。     

钛对FeAl金属间化合物高温氧化行为的影响

探究了钛元素对ＦｅＡｌ金属间合理化物在１０００℃和１１００℃大气环境下的循环氧化行为的影响。合金的氧化动力学过程通过增重法测定，氧化产物通过Ｘ射线衍射、能谱和扫描电镜等鉴定。实验结果表明，加钛和未加钛Ｆｅ－３６．５Ａｌ合金的氧化动力学曲线均可拟合为抛物线；（△Ｗ／Ｓ）＾２＝Ｋｐｔ＋Ｃ。加钛ＦｅＡｌ合金在１０００℃和１１００℃时的Ｋｐ值分别为２．４，３．３ｍｇ＾２ｃｍ＾－４ｈ＾－１。而未加钛Ｆｅａｌ     

高温共晶自生复合材料的研究进展

介绍了高温共晶自生复合材料的应用潜力，分析了自生复合材料的研究热点，指出了自生复合材料发展中存在的问题。     

快速凝固AlCoCrFeNi2.1共晶高熵合金的微观组织演变和力学性能

使用真空快速凝固设备制备不同直径的AlCoCrFeNi_2.1合金铸棒和薄带,研究了冷却速率对多主元共晶高熵合金的微观组织和力学性能的影响。结果表明,全部试样均由FCC和B2两相组成。不同直径的合金铸棒均为常规共晶组织,只在表层某些位置观察到胞状共晶组织。铸棒的直径越小,冷却速率越大,规则共晶组织的片间距(λ)越小,其屈服强度越高。当铸棒直径由8 mm减小至2 mm时表层区域的λ值由530.4 μm减小至357.0 μm,轴心区域的片间距由712 μm减小至474 μm,合金的屈服强度由690 MPa提高到877 MPa。结合合金薄带的微观组织分析结果表明,随着冷却速率的提高AlCoCrFeNi_2.1合金依次形成规则和非规则混合共晶组织、胞状共晶组织和树枝状组织。     

Ti60合金高温连续氧化行为研究

研究了Ti60合金（Ti-5.6Al-4.8Sn-2.0Zr-1.0Mo-0.85Nd-0.34Si)在620℃，720℃和800℃时的连续氧化行为，用扫描电子显微镜和X射线衍射仪和X射线能谱仪研究分析了Ti60钛合金氧化层形貌，微观结构和成分分布，以研究Ti60合金在不同温度下的氧化机理，结果表明：Ti60和在620℃有较好的抗氧化性能，其连续氧化动力学符合抛物线规律。在720℃和800℃，氧化严重，其连续氧化曲线近似直线规律。     

定向凝固Ti-(43-48)Al-2Cr-2Nb合金的显微组织和性能

研究了Al含量对冷坩埚定向凝固Ti-(43-48)Al-2Cr-2Nb合金的显微组织和力学性能的影响。结果表明,Ti-(43-48)Al-2Cr-2Nb合金的定向凝固组织主要由α₂相和γ相组成,随着Al含量的提高α₂相逐渐减少而γ相含量提高,且其显微组织片层由以平行片层和45°片层为主的混合片层向垂直混合片层转变;Al含量(48%,原子分数)较高的Ti-(43-48)Al-2Cr-2Nb合金其片层取向与应力方向垂直,具有较高的抗压强度和较低的塑性;Al含量(45%,原子分数)适中的合金其片层取向与应力方向平行,具有较高的强度、室温延伸率和综合性能。     

抗高温氧化合金的研究进展

首先指出高温氧化的一般概念，然后全面介绍了抗高温氧化合金设计的现状，并对各种抗高温氧化的途径进行了详细的分析，最后对其未来发展方向进行了展望。     

温度梯度对定向凝固Al-4.5%Cu合金一次枝晶间距的影响

使用5kg坩埚下拉式定向凝固设备,对Al-4.5%Cu合金进行定向凝固试验,研究Al-4.5%Cu合金在不同温度梯度下一次枝晶间距的变化规律。结果表明:在其他凝固参数不变时,随着温度梯度的增大,一次枝晶逐渐变小,细密,挺直,基本呈平行状分布,同时计算的一次枝晶间距值与Hunt模型计算值接近,实验测得的一次枝晶间距的回归曲线为:y=2843478.3x2-70217.4x+543.8。用温度梯度较高的实验值来模拟时,可得到1λ=26.7G-0.5-135.9,一次枝晶间距λ1与G-0.5基本呈线性关系,这和Hunt模型分析结果一致。     

Tensile Behavior of NiAl-9Mo Eutectic Alloy around Brittle to Ductile Transition Temperature

The influence of strain rate and temperature on the tensile behavior of as-cast and HIPed NiAl-9Mo eutectic alloywas investigated in the temperature range of 700～950℃ and over a strain rate range from 2.08×10~(-4) s~(-1) to2.08×10~(-2)s~(-l). The results indicate that HIP process causes an enhancement in ductility and a decrease in ultimatetensile strength (UTS), yield strength (YS), average strain hardening rate as well as a drop in brittle to ductiletransition temperature(BDTT) under the same condition. It is noticed that the BDTT of as-cast NiAl-9Mo is moredependent on strain rate than that of HIPed one. The brittle to ductile transition process of the alloy is related toa sharp drop in strain hardening rate. Regardless of strain rate, the fracture morphology changes from cleavage inNiAI phase and debonding along NiAI/Mo interface below the BDTT to microvoid coalescence above BDTT. Theapparent activation energy of the BDT of HIPed and as-cast material are calculated to be 327 and 263 kJ/mol,respe     

强磁场下Zn-2 wt.%Cu合金定向凝固的初步研究

本文进行了10T强磁场下Zn-2wt.%Cu合金的定向凝固的初步研究.结果发现下拉速度较低时,无磁场时晶体以平界面方式生长,而施加磁场则产生带状组织,并且随着磁场的增加带状组织越来越明显,带状组织间距越来越小;当定向凝固速度较高,晶体以枝晶方式生长时,磁场促进枝晶的分枝,并扰乱枝晶规则生长;随定向凝固速度提高,磁场的作用逐渐减弱.     

Nb基超高温合金制备及定向凝固用坩埚的选择

目前Nb基超高温合金的制备主要是通过多次电孤熔炼得到成分均匀的铸锭.其定向凝固或者是在水冷铜坩埚内采用Czochralski技术进行,或者是采用不需要坩埚的悬浮区熔法实现,但这两种方法都不能得到较高的温度梯度.为了获得更好的定向凝固组织,需要在超高温超高真空定向凝固设备上进行有坩埚的整体定向凝固.结合国内外共晶自生复合材料常用的制备技术,提出了适用于铌基超高温合金整体定向凝固技术的坩埚材料及其涂层技术.     

T2钛合金高温腐蚀行为研究

采用高温熔盐灼烧法研究T2钛合金高温腐蚀动力学及腐蚀行为.分别在500,600,700,800℃的Na2SO4或Na2SO4(80%) NaCl(20%)环境中发现T2钛合金腐蚀增重符合直线规律,直线通式为y=KLt.随着温度的增加,直线的速率常数KL增大.混合盐Na2SO4(80%) NaCl(20%)比纯Na2SO4的加速腐蚀作用更加明显.在Na2SO4或Na2SO4(80%) NaCl(20%)中,T2钛合金随温度升高,氧化膜的完整性降低.合金中Al,Zr等元素在腐蚀中向合金表面扩散,而盐中的S,Cl等元素则向合金内部扩散.