CoAlW合金时效过程中γ'相析出的相场模拟

运用相场方法模拟了CoAlW合金时效过程中,L12有序结构的γ'相从共格无序面心立方母相γ中析出的过程.基于静态浓度波的形式描述结构的有序度,构造了关于浓度和有序度的自由能曲面.将晶格的错配应变和L12结构的4种反相纳入模型中,并考虑两相弹性模量差别对组织演化的影响.通过二维计算机模拟,得到与实验相符的组织形态,证实了...     

长期时效过程中GH4586合金的微观组织演变机理

系统研究了航空涡轮盘GH4586A和GH4586B合金在700～800℃长期时效时,合金微观组织的演变过程.重点研究了时效过程中沉淀强化相与奥氏体基体的稳定性,尤其是拓扑密排相（TCP相）析出行为及其与时效温度和时效时间的关系.研究表明,长期时效过程中GH4586B合金未见TCP相析出,但γ＇相随时效时间的延长快速粗化,导致合金室温与高温强度显著衰减.GH4586A合金的γ＇相长大缓慢,从而保持了稳定的抗拉强度,但在750℃、2 000 h以上时效时出现了μ相析出在晶界与晶内M6C二次碳化物表面形核并以半共格形式向奥氏体基体内生长,致使合金的塑性有所下降.     

时效期间含Re镍基单晶合金中TCP相的演化

为了研究单晶合金中TCP相的演化过程,采用对含Re镍基单晶合金进行1100 ℃长期时效处理及组织形貌观察等方法,研究了时效期间合金中析出TCP相的演化特征.结果表明：元素W、Re可促进TCP相的析出,合金在1100 ℃长期时效期间,TCP相沿{111}晶面<110>取向呈片状析出,并确定出析出的TCP相为μ相,其中在不同晶面观察多组针状μ相可相互垂直或互成60°排列.在长期时效期间,片状μ相逐渐粗化、出现沟槽直至发生溶断,并逐渐转变成球状形貌.随w（Re）增加,合金的偏聚自由能降低,可使片状μ相粗化及形成γ′/μ两相凹凸界面;而在曲率半径较小处产生附加压力,引起溶质元素在μ相中化学位提高,是致使片状μ相发生分解及逐渐球化的主要原因.     

P对一种新型Ni-Fe基铸造高温合金组织和性能的影响

研究了P元素添加对一种700℃先进超超临界电站汽轮机气缸和阀体用新型Ni-Fe基铸造高温合金组织特征和力学性能的影响。结果表明:P元素的添加使合金枝晶组织粗化且合金元素偏析程度增大。经标准热处理后,合金的主要析出相为γ'相、M C型碳化物、M_(23)C_6型碳化物和Ti(C,N)型碳氮化物。P元素添加对析出相类型无明显影响,却增加晶界M_(23)C_6型碳化物的形核率并减小其尺寸。合金的拉伸强度随P元素的加入无明显变化,然而,700℃/400MPa条件下的持久寿命和塑性明显降低。合金力学性能的变化被归因于枝晶粗化和偏析程度增加引起的晶界和枝晶间强度降低。     

AZ91HP非连续析出的组织转变特点

AZ91HP压铸试样在加热至415度,保温8h并淬火之后,晶界上离异共晶的粗块状β-Al12Mg17相将溶入基体,形成过饱和α-Mg固溶体,a-Mg固溶体在人工时效过程中,将发生β-Al12Mg17的非连续和连续的沉淀析出,非连续析出的β-Al12Mg17相在时间和数量上分别先于和大于连续析出的β-Al12Mg17相,其形态和数量都随时效时间变化,对合金的性能蚊蝇衅大,金相组织观察显示,非连续析出的β-Al12Mg17相首先在晶界形核,开始时呈颗粒状,随后进入块和胞状共存阶段,最后块状的β-Al12Mg17相首先在晶界形,开始时呈颗粒状,随后进入块和胞肽共存阶段,最后块状的β-Al12Mg17 相消失,胞状β-Al12Mg17相不断地向晶内蔓延长大,伴随着β-Al12Mg17相的析出与形态转变过程,AZ91HP性能也随之变化,显示了明显的时效硬化特征。     

Mg-Gd-Er-Zn稀土变形镁合金的微观组织与力学性能

为研究Mg-Gd-Er-Zn稀土变形镁合金微观组织与力学性能,通过金属模铸造、固溶处理、热挤压和时效处理工艺过程,制备了Mg-Gd-Er-Zn稀土变形镁合金,并利用金相显微镜(optical microscopy,OM)、X射线衍射仪(Xray diffraction,XRD)、扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)及透射电镜(transmission electron microscopy,TEM)等手段进行表征.结果表明:Mg-Gd-Er-Zn合金的铸态组织主要由α-Mg基体和沿晶界分布的(Mg,Zn)3Gd第2相组成,固溶后生成层片状的长周期堆垛有序(long period stacking ordered,LPSO)结构;经过热挤压变形,合金的晶粒得到显著细化;时效处理过程中,合金中析出纳米级尺寸的β'相.最终时效态合金的室温抗拉强度、屈服强度和伸长率可分别达397.5 MPa、359.0 MPa和6.0%.     

Ti-Mo合金氢化物原位脱氢的相变研究

目的 研究Ti-Mo合金氢化物在原位退火中相变行为,分析Ti-Mo合金氢化物原位退火中的结构变化.方法 利用X射线原位衍射对不同成分的Ti-Mo合金的氢化物在退火过程中的相变用Rietveld法进行了分析.对晶格参数、微观应变在退火过程中的变化用Rietveld法程序进行了计算.对部分样品进行了透射电镜分析.结果 Ti-Mo合金饱和充氢后形成面心立方6相氢化物,在升温过程中转变为体心立方β相固溶体.随着温度升高,δ相与β相的晶粒尺寸和微观应变基本上都经历逐渐增大然后又变小的过程.在相转化的同时,δ相与β相的晶格参数基本随温度的升高而减小.衍射峰形和峰位存在各向异性展宽和位移.结论 用X射线原位衍射结合Rietveld法得到了Ti-Mo合金氢化物的相变信息.δ相氢化物存在广泛的位错和层错(孪晶).一些样品在退火中同时出现两个不同晶格参数的β相.     

CoAlW合金时效过程中γ'相析出的相场模拟

运用相场方法模拟了CoAlW合金时效过程中,L12有序结构的γ′相从共格无序面心立方母相γ中析出的过程。基于静态浓度波的形式描述结构的有序度,构造了关于浓度和有序度的自由能曲面。将晶格的错配应变和L12结构的4种反相纳入模型中,并考虑两相弹性模量差别对组织演化的影响。通过二维计算机模拟,得到与实验相符的组织形态,证实了CoAlW合金中γ/γ′沉淀强化机制。     

时效处理对7050铝合金组织与性能的影响

对7050铝合金进行硬度测试、腐蚀性能测试和透射电子显微分析(TEM),研究了单级时效处理对合金组织与性能的影响。实验结果表明:7050铝合金具有较强的时效硬化效应。单级时效温度由120℃升高到160℃时,合金时效硬化速度显著加快,合金进入峰时效状态所需时间显著缩短,但合金的峰值点的硬度降低。时效处理后合金晶内析出了大量的尺寸细小的η'相,弥散分布在基体中。合金晶界处析出了粗大的平衡相,成分为MgZn_2,PFZ出现。随着时效温度的升高,合金晶间析出相连续且粗大,PFZ宽化,合金的抗晶间腐蚀性能持续下降。对于剥落腐蚀来说,合金的腐蚀程度不仅与晶界结构有关,还与晶界数量有关,温度上升,合金晶粒尺寸迅速增大,晶界数目显著减少,二者相互作用最终导致了合金的抗剥落腐蚀性能的提高。     

硬面合金中碳氮析出物的研究

硬面合金是利用研制的氮合金自保护硬面药芯焊丝在低碳钢板上堆焊得到.Nb和Ti作为最有效的碳氮合金化元素被加入到硬面合金中.用光学显微镜、扫描电镜、电子探针研究了硬面合金中碳氮析出物形态和组成,并进行了热力学分析,讨论了碳氮析出物对组织的影响.结果表明:硬面合金中的碳氮析出物为分布在晶界和位错上的MX(M＝合金元素,X＝C、N)复合型碳氮化物,焊态和热处理条件下具有不同的数量和尺寸.初生碳氮析出物在焊缝凝固过程中形成,并具有较大尺寸;细小的二次碳氮析出物能在堆焊热处理后大量弥散析出,对基体产生明显硬化作用.硬面合金中的碳氮析出沿位错和晶界弥散分布,抑制了富Cr析出相的形成并改善耐晶界腐蚀性能.     

快速凝固Cu—Cr—Zr—Mg合金的原位再结晶与不连续再结晶

对快速凝固Ｃｕ－０．６Ｃｒ－０．１５Ｚｒ－０．０５Ｍｇ合金伴随时效析出的再结晶过程进行了观察和研究。发现该合金在形变后的时效过程中,析出相非常细小、弥散,阻碍了再结晶的进行,出现了原位再结晶与不连续再结晶同时发生的现象,在再结晶的形核和长大过程中,析出相在晶界前沿快速粗化或重新溶解,并在再结晶区域中重新析出,导致更加析出的相分布。     

激光3D打印Ti60A合金20-700℃热疲劳裂纹萌生机理

采用电阻炉加热自约束热疲劳试验机对激光3D打印Ti60A高温钛合金进行200～2 000次的热疲劳试验,对比研究了热疲劳循环次数对合金显微组织特征、显微硬度、裂纹长度和深度等的影响,分析表明:经800次热疲劳循环后裂纹萌生,合金中出现"反常粗化的α相"非均匀组织,这主要是由循环热应力和氧原子间隙固溶的共同作用促进β相更多转变为α相形成的。热疲劳裂纹萌生位置主要在晶界,α/β相界,微孔和"反常粗化的α相"区域。研究结果可为优化高温钛合金的综合力学性能和提高航天器钛合金构件高温服役可靠性提供重要参考。     

GH9158铁基高温合金析出相分析

目的　研究合金元素在 GH91 58合金各析出相中的分配及浓度的变化规律 .方法　采用电解萃取相分析方法 .结果　测定和计算了不同时效温度下析出相的类型、数量、组成结构 .结论　析出相 M6 C,Laves在 ( 72 0～ 82 0 )℃时效过程中是稳定的     

改型GH4133A合金长期时效的组织稳定性研究

采用显微组织观察和图像分析等方法,研究了改型GH4133A合金在650,700和750℃下长期时效过程中的组织变化.结果表明：在650℃和700℃下时效过程中,合金的组织变化规律一致,组织具有良好的稳定性.而在750℃时效时,500 h后开始出现η相.随时效时间增长,η相进一步析出、变长和粗化,由晶界向晶内生长;γ′相和M23C6数量增加;MC型碳化物则减少.     

Ti40合金吸放氢后的组织演变规律

利用XRD、OM、TEM等方法研究了Ti40合金吸氢与放氢后的组织演变规律。研究表明：由于氢在β相中的溶解度很高,Ti4合金中并没有发现氢化物的析出,但β晶界处更加宽化;当氢含量较高时,β相内开始析出α相,并伴随着硅化物粒子的析出;吸氢Ti40合金放氢后,合金中的相与原始合金一致。     

GH188合金的微观组织和均匀化工艺

利用微观组织分析手段研究了GH188合金铸锭和均匀化后合金的显微组织及元素的偏析情况。结果表明:合金的铸态组织中主要的析出相是M6C和M23C6;合金中偏析程度较为严重的元素为Mn和Si,釆用1180℃/20h均匀化工艺可以明显减轻枝晶偏析,获得较均匀的组织.     

GH4169合金δ相的析出动力学研究

采用X射线衍射技术测定了GH4169合金中δ相在900℃、930℃时的析出动力学,并采用光学显微镜进行组织观察,结果表明：δ相的形核位置和形核方式与时效温度有关.当时效温度在900℃时,δ相主要在晶界和孪晶界上形核析出,而晶内颗粒状δ相由时效初期析出的亚稳态γ″相转变形成;当时效温度为930℃时,δ相不仅可以在晶界和孪晶界形核析出,还可以从基体γ莫直接形核析出,并且随着时效时间的延长,δ相逐渐向晶内生长,最终形成魏氏体δ相.当时效温度一定时,δ相的析出含量与时效时间满足Avram i方程.     

添加Mo元素对Fe40Co40Zr9B10Ge1合金晶化过程和磁性能影响

采用单辊快淬法制备Fe40Co40Zr9B10Ge1和Fe40Co40Zr5Mo4B10Ge1两种非晶合金,并在不同温度下对其进行热处理。利用XRD和VSM两种仪器对合金的微观结构和磁性能进行测试分析,研究Mo添加对Fe40Co40Zr9B10Ge1合金晶化过程和磁性能的影响。结果表明,两种合金在晶化初期均有α-Fe(Co)相从非晶基体析出,但高温热处理后的晶化产物不同,Mo添加减少了高温金属化合物的含量。低于675℃热处理,Mo添加降低了合金晶化过程中析出α-Fe(Co)相的晶粒尺寸和合金的矫顽力。     

脉冲电流对一种镍基高温合金γ’相粗化行为的影响

对一种镍基高温合金进行脉冲电流处理,研究了脉冲电流与时效处理过程中γ’相的粗化行为．结果表明,与相同温度时效状态相比,脉冲电流条件下合金中γ’相的长大速率显著增加．脉冲电流下γ’相的粗化遵循Lifshitz—Slyozov—Wagner理论,与时效过程中γ’相粗化激活能相比降低64．3％．脉冲电流处理过程中,脉冲电子流加剧合金原子自身的热振动,使原子处于相对高能状态,降低合金中原子跃迁激活能;脉冲电流初期由于瞬时升温而形成热应力,提高合金中的空位浓度,加速合金中的原子扩散,促进γ’相的粗化．     

固溶时效处理Mg-Zn-Al-Sn-Mn合金的微观组织演变及腐蚀行为研究（英文）

通过电子背散射衍射、扫描电子显微术、透射电子显微术、电化学试验和浸泡试验,研究了Mg-Zn-Al-Sn-Mn合金热挤压、固溶和人工时效过程中的微观组织演变和腐蚀行为。研究发现,挤压型材表现出由变形晶粒和再结晶晶粒组成的多峰结构特点。固溶处理后,大部分第二相颗粒在固溶过程中溶解进镁基体中,合金中形成了完全再结晶的晶粒结构,且晶粒尺寸显著增大。上述两方面使得固溶处理后的合金表现出最佳的耐腐蚀性能。时效处理24 h后,合金硬度达到峰值水平(HV 84),其强化效果主要来源于密集分布的τ-Mg₃₂(Al,Zn)₄₉析出相。随着时效时间的延长,过时效状态下析出相尺寸出现典型的双峰分布。然而,时效处理过程中析出的大量τ-Mg₃₂(Al,Z)₄₉颗粒导致了合金耐腐蚀性能的降低。此外,腐蚀机制也由点蚀和丝状腐蚀转变为晶间腐蚀。