Ti600高温钛合金的力学性能

研究Ti600高温钛合金经过不同退火制度处理后的显微组织和力学性能。结果表明:Ti600合金具有良好的热稳定性,片层组织可以获得强度与塑性的良好匹配,蠕变性能优异。随着退火温度的升高,合金的强度升高,合金经过双重退火后的强度高于一次退火的强度。     

Ti600合金中硅化物与蠕变性能关系的研究

研究了Ti600高温钛合金在固溶处理过程中,不同冷却速率对组织结构的影响及结构与性能之间的关系。重点考察冷却速度对抗蠕变强度的影响,以确定最合适的热处理制度。实验内容包括:观察α片层宽度与晶间α形貌随冷却速度的变化规律;测试不同状态下棒材的高温蠕变性能;分析组织特征与性能之间的相互关系;测定了Ti600合金中硅化物的溶解温度,研究硅化物对合金晶粒尺寸的影响规律。结果表明,在固溶处理过程中,随着冷却速率的增加,α片层宽度减小,硅化物对合金晶粒长大具有明显的抑制作用。当合金在硅化物溶解温度以下进行固溶处理时,其晶粒尺寸的增加比较缓慢,而当固溶温度一旦超过硅化物溶解温度,其晶粒尺寸则迅速增大。研究得出,合金的固溶处理温度处在相变点与硅化物溶解温度之间,合金可获得良好的综合性能。     

Ti600高温钛合金600 ℃下表面稳定性研究

对Ti600合金600℃下氧化特性和氧化对力学性能的影响进行了研究。结果表明,Ti600合金氧化皮生长接近氧扩散控制的氧化皮生长规律。经过600℃长时间氧化,表面主要形成TiO2和Al2O3氧化物,固溶于α-Ti的氧元素主要存在于八面体间隙中,使得α-Ti晶格a、b轴几乎不变,c轴畸变明显。通过力学性能对比分析,证明表面氧化是Ti600合金热暴露后塑性降低的最主要原因,要使合金在600℃稳定使用,采取表面保护措施是必要的。     

Ti600高温钛合金600 ℃下组织稳定性研究

对Ti600高温钛合金600 ℃热暴露不同时间的组织和性能进行了研究。结果表明,该合金在热暴露过程中析出物的量不多,主要是硅化物的析出和a相的有序化过程。热暴露过程中,合金塑性的降低主要是硅化物和a2相协同作用的结果,其中a2相对力学性能的影响起主导作用;a2相的稳定化和长大过程是合金塑性下降的主要阶段。     

固溶处理对Ti-600高温钛合金蠕变性能的影响

研究了固溶处理温度和随后的冷却方式对Ti-600高温合金蠕变性能的影响。结果表明,为了获得最佳的抗蠕变性能,宜采用相变点以上的温度进行固溶及随后空冷的处理制度,合金在600℃、150MPa条件下进行蠕变变形,主要受晶界滑动和晶内位错的滑移和攀移所控制。     

固溶处理对Ti-600高温钛合金蠕变性能的影响

研究了固溶处理温度和随后的冷却方式对Ti-600高温合金蠕变性能的影响。结果表明，为了获得最佳的抗蠕变性能，宜采用相变点以上的温度进行固溶及随后空冷的处理制度，合金在600℃、150MPa条件下进行蠕变变形，主要受晶界滑动和晶内位错的滑移和攀移所控制。     

Ti600合金的高温氧化行为研究

研究了Ti600合金在600~750℃下的高温氧化行为。采用连续氧化增重的方法及氧化速度常数、氧化活度等理论计算了合金氧化的热力学和动力学规律;用XRD、SEM、EDS等手段研究保护膜的表面相结构和表面形貌以及截面元素分布。结果表明:Ti600合金在700℃以下均有较好的抗氧化性能,其连续氧化动力学曲线基本符合抛物线规律;在750℃,氧化较严重,其连续氧化动力学曲线近似符合抛物线-直线规律。氧化层由金红石型的TiO2氧化物和少量的Al2O3组成。Al2O3能阻止氧的渗入,降低氧化速度。     

TiNi合金中Ti2Ni3析出物的相变和晶体结构

在富锦的TiNi合金中，通过时效热处理可出现TiNi3,Ti2Ni3和Ti3Ni4等析出物．它们对合金的形状记忆效应和超弹性有严重影响．日本学者采用电子衍射（ED）、会聚束衍射（CBED）、高分辨电于显微束（HREM）和X射线衍射Rielvod分析方法分析了The拆出物的相变和晶体结构．用于分析样品是用红弧炉熔炼的成分为48T－52N（8％）钮扣锭．样品真空密封在石英管中，于1刀3K下周溶处理！h，然后打破石英管水淬．后在973K下进行不同时间的时效处理，产生Tde；沉锭，时放处理后冰水淬火．金相观察表明，在50h之内，随时效时间增长，析出量增多…     

新型含Al奥氏体耐热钢高温蠕变性能的研究现状

新型含Al奥氏体耐热钢(Alumina-forming austenitic steel-AFA钢)是近年来开发的新型耐热钢,具有比传统耐热钢更优异的高温抗氧化性与蠕变性能,可望应用于超超临界火力发电机组关键部件。从不同AFA钢的合金元素调控入手,阐述了AFA钢成分设计原则,分析了合金元素差异对析出相的影响,以期揭示析出相的析出与粗化动力学及其与蠕变性能间的关系,总结了高温蠕变断裂机制,讨论了影响材料蠕变性能的因素,并对AFA钢的强化思路与未来应用进行了展望。     

Al-Cu-Mn-Ti系耐热铸造合金高温蠕变性能研究

为探究新型耐热铸造铝合金Al-Cu-Mn-Ti的高温蠕变性能并探明合金有效热强化相,采用扫描电镜、EDS能谱分析、JMat-Pro材料仿真软件及蠕变持久性能测试等分析手段,对合金试样的显微组织、断口形貌和蠕变应变抗力进行了分析。结果表明,Al-Cu-Mn-Ti合金在250℃服役时合金中有效耐热相以θ′相为主,θ相、T相为辅,300℃时合金有效耐热相以T相、θ相为主;合金在300℃、100 MPa服役条件下测试,持久时间不超过40 h,且断裂方式呈塑性和脆性断裂同时发生;合金在250℃的蠕变强度极限达到了120 MPa,在300℃的蠕变强度极限达到了80 MPa。     

Tensile and creep properties of Ti-600 alloy

Ti-600 is one of the high performance titanium alloys used at 600℃, which was developed in Northwest Institute for Nonferrous Metal Research （NIN） in China. The tensile and creep properties of Ti-600 alloy with different thermal treatment conditions were investigated. The results indicate that Ti-600 alloy possesses favorite comprehensive properties solution-treated at 1020℃ for l h, then air-cool, and aged at 650℃ for 8 h, finally air-cooling, especially possesses quite good creep resistance. The residual deformation is less than 0.1% for the alloy exposed at 600℃ for 100 h with the stress of 150 MPa, and the bimodal microstructures of the alloy are almost the same as that of the alloy treated by duplex thermal treatment, only needle primary α phases became relatively thicker and coarsened. The ultimate strength and the elongation of the alloy tested at ambient temperature are l 080 MPa and 12%, respectively; while at 600℃, they are 690 MPa and 16%, respectively. The ductility of the alloy tested at room temperature is no less than 5% after thermal exposing at 600℃ for 100 h.     

Nickel and titanium-based high-temperature creep resistant alloy soldering

Summary

Measurement methods are only useful if results have industrial applications. Modelling is in this case a useful tool to validate and set limits on the ‘bath' and ‘droplet' methods. There are considerable industrial consequences resulting from selecting the right product and manufacturing parameters.     

Al-Mg-Si合金的原子成键与性能的关系

应用基于价键理论和能带理论建立的固体与分子经验电子理论(EET)和改进的界面TFD理论,将合金宏观性能的研究追溯到原子成键的电子结构层次,并对Al-Mg-Si合金的序列析出相内部原子间的价电子成键及其与基体界面间形成的界面键络特征研究进行总结,比较各析出相的键强、结合能以及析出相与基体的界面能。结果表明:β″相对合金的强化作用最显著,pre-β″相的次之;结合能与最强键键能的变化也能反映熔点的变化,pre-β″相、β″相与U1相的熔点比基体和其他GP区的熔点高;各析出相的键强演变规律与实验强化曲线的变化规律相符。     

AZ81镁合金压入蠕变性能

采用自制装置对AZ81镁合金进行压入蠕变实验,通过建立稳态压入蠕变本构模型分析合金的蠕变机制,利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等方法研究合金蠕变前后的组织和成分。结果表明:压铸AZ81合金在稳态蠕变阶段的应力指数n为2.08,蠕变激活能QC为87.26 kJ/mol;蠕变诱导β相首先由非连续方式析出,到达一定程度后连续析出;沿晶界析出的β相导致合金抗蠕变性能降低;蠕变温度越高,基体和析出相的晶粒尺寸越大;压铸AZ81合金的压入蠕变机制为晶界扩散主导的位错交滑移运动。     

Ti600合金置氢处理后热塑性研究

研究了不同含氢量对Ti600合金的热塑性及力学性能的影响规律.分析了变形温度、变形程度和应变速率对流动应力的影响.研究发现,Ti600合金置氢处理后,峰值应力明显降低,对应变速率的敏感程度有所降低,对温度变化的敏感程度降低.当氢含量为0.2%时Ti600合金表现出较低的变形抗力和较好的成形性能.     

Structure analysis of a precipitate phase in an Ni-rich high-temperature NiTiHf shape memory alloy

Thermal aging of the high-temperature shape memory alloy 50.3Ni–29.7Ti–20Hf (at.%) introduces a novel precipitate phase that plays an important role in improving shape memory properties. The precipitate phase was investigated by conventional electron diffraction, high-resolution scanning transmission electron microscopy (STEM) and three-dimensional atom probe tomography. An unrelaxed orthorhombic atomic structural model is proposed based on these observations. This model was subsequently relaxed by ab initio calculations. As a result of the relaxation, atom shuffle displacements occur, which in turn yields improved agreement with the STEM images. The relaxed structure, which is termed the “H phase”, has also been verified to be thermodynamically stable at 0 K.     

Ti600合金的高温变形本构关系

采用GW-1200A型控制器配合高温加热炉在WDW-300电子万能试验机上通过等温压缩实验研究了Ti600合金在温度为25?800℃、应变速率为10-4和10-3 s-1条件下的热变形行为,获得了该合金在变形过程中的真应力-真应变曲线,建立了该合金的高温本构关系。结果表明:Ti600合金在较高的温度(600和800℃)下流变应力随应变速率增大而增大,在较低温度(25和300℃)时变化不太明显。在一定的应变率条件下,随着温度升高流变应力降低。考虑到Ti600合金在不同温度下的真应力-真应变曲线随温度变化的发展趋势,建立了修正的井上胜郎高温本构关系,与实验结果对比验证了模型是可靠的。通过扫描电镜(SEM)观察发现,在室温准静态压缩条件下Ti600合金的断裂形式以脆性断裂为主,同时在局部区域出现韧性断裂特征。     

镍-石墨高温自润滑材料的熔炼制备及其组织性能

采用真空中频感应熔炼、电弧熔炼和高频感应熔炼辅助3 m落管无容器快速凝固方法,制备出镍-石墨两相自润滑合金.研究表明:在石墨型中浇铸,石墨呈片状生长;在金属型中浇铸,石墨有球化趋势;在电弧炉中熔炼并凝固,石墨基本呈球状组织形态,在3 m落管中经深过冷快速凝固后石墨呈球状组织.从而得出,石墨在生长过程中,(1010)棱面与(0001)基面的再辉温度差是影响石墨生长形态的重要因素.该材料具有高的冲击韧性和较低的电阻率,与45#退火钢及GCr15轴承钢干摩擦磨损时,摩擦因数分别稳定在0.23和0.15.