晶界角度对一种镍基双晶高温合金持久性能的影响

研究了晶界角度对一种镍基双晶高温合金持久性能的影响.结果表明,双晶试样的持久性能低于单晶试样.随着晶界角度的增加,试样的持久性能降低,断裂方式逐步由穿晶断裂向沿晶断裂过渡.随着温度的升高,由穿晶断裂过渡到沿晶断裂的临界晶界角度变小.871℃,552MPa条件下,12°晶界断口开始出现沿晶断裂特征;1100℃,120MPa条件下,4.5°晶界断口开始出现沿晶断裂特征.     

小角度晶界对DD6单晶高温合金980℃拉伸性能的影响

针对第2代单晶高温合金DD6,采用籽晶制备了小角度晶界双晶试样.初步定量研究了小角度晶界对单晶高温合金DD6 980℃拉伸性能的影响.结果表明,随着小角度晶界角度的增加,试样的塑性显著降低,抗拉强度下降.与[001]取向标准试样的韧窝型断裂不同,小角度晶界试样出现不同程度的解理断裂特征,在晶界角度较大时,出现明显的沿晶断裂特征.与[001]标准试样相比,小角度晶界试样的断裂过程发生了变化,导致断裂机制发生变化.在980℃条件下,垂直于拉伸应力轴的枝晶界和小角度晶界将导致合金拉伸性能的降低.     

Effect of LAB on the Stress Rupture Properties and Fracture Characteristic of DD6 Single Crystal Superalloy

用双籽晶法制备了带有扭转小角度晶界的DD6单晶高温合金双晶试板。在760℃/758 MPa, 850℃/550 MPa 和 980℃/250 MPa条件下研究了小角度晶界对合金持久性能和断裂特征的影响,用扫描电镜分析了断口形貌和断裂机制。结果表明,晶界角度相对较小时,对合金的持久性能影响较小。在同一测试条件下,合金的持久性能随着晶界角度增大而减小。在同一测试条件下随着晶界角度增大,或者在相同晶界角度随着测试温度升高应力减小,持久断裂有逐渐出现沿晶断裂的趋势。     

小角度晶界对DD6单晶高温合金持久性能和断裂特征的影响(英文)

用双籽晶法制备了带有扭转小角度晶界的DD6单晶高温合金双晶试板。在760℃/758 MPa, 850℃/550 MPa 和 980℃/250 MPa条件下研究了小角度晶界对合金持久性能和断裂特征的影响,用扫描电镜分析了断口形貌和断裂机制。结果表明,晶界角度相对较小时,对合金的持久性能影响较小。在同一测试条件下,合金的持久性能随着晶界角度增大而减小。在同一测试条件下随着晶界角度增大,或者在相同晶界角度随着测试温度升高应力减小,持久断裂有逐渐出现沿晶断裂的趋势。     

高温长期时效对Hastelloy C-276合金组织和力学性能的影响

对Hastelloy C-276合金在800℃进行了不同时间的时效处理,分析了其微观组织与力学性能的变化及高温拉伸的断裂机制。结果表明:Hastelloy C-276合金在800℃长期时效后的析出相为μ相和少量的M6C相。合金时效处理150 h后,晶界处开始有析出相产生;时效170 h后,晶界处出现连续的析出相并布满了整个晶界;时效310 h后,晶粒内部开始出现析出相,晶界处开始有少量析出相沿晶界向晶粒内部生长;时效510 h后,晶粒内部有大量的析出相出现;时效超过700 h后,晶粒内部的析出相开始聚集长大,几乎布满了整个晶粒。时效处理后的合金高温拉伸的断裂机制为微孔聚集型断裂。     

高氮奥氏体钢低温断裂途径与断口形貌

用扫描电子显微镜对18Cr-18Mn-0.7N高氮奥氏体钢低温断裂途径进行了观察。证实该钢低温脆断中裂纹既可穿晶扩展又可沿晶界和退火孪晶界扩展。仔细观察发现裂纹更容易在晶界和退火孪晶界形成并沿这些晶界扩展，对断面与侧面组织的双面观察表明，退火孪晶界断裂，沿晶断裂和穿晶断裂分别形成光滑平面状断裂刻面，光滑曲面状断裂刻面和粗糙不平的断裂刻面。     

燃气轮机二级动叶片失效分析

对燃气轮机二级动叶片失效件进行了化学成分分析、金相组织观察、晶粒度测定、夹杂物检查及断口分析。结果表明，叶片断裂的原因是在长时间高温作用下，碳化物(M23C6)析出并集聚于晶界，近晶界处出现贫铬区，产生表层晶界严重氧化过烧，使热强性降低，材料脆化而产生断裂失效。     

钢铁材料晶界性质和冲击断裂特征的电子结构表征

采用电子能量损失谱(EELS)研究了不同商用钢铁材料的晶界,计算了晶界处和晶粒内铁原子的3d电子占据态密度,并将其和晶界性质以及材料的宏观断裂性能相联系．结果表明：当样品晶界处铁原子的3d电子占据态密度高于晶粒内时,晶界结合强度低于晶内,晶界表现出脆性,材料的冲击断裂方式主要为脆性的沿晶断裂;反之,如果晶界处铁原子的3d电子占有态密度与基体没有明显的差异,则晶界结合强度与晶内相当,晶界表现出韧性,材料的断裂方式主要为韧性的穿晶断裂．     

二次时效7055-T7951铝合金微观组织及力学性能

通过对峰时效与T7951二次时效7055铝合金力学性能测试、微观组织与断口分析,研究了显微组织、基体析出相、晶界析出相与晶界无沉淀析出带对材料强度与断裂韧性的影响,并分析了断裂机理。研究表明T7951二次时效产生的位错强化、细晶强化效应与基体内出现平衡η相导致的弱化作用之间的竞争机制导致材料强度较峰时效损失不大;晶界析出相的团聚粗化是造成二次时效7055铝合金断裂韧性提高的主因;7055铝合金室温拉伸断口表明断裂机理为韧脆混合型断裂,二次时效较峰时效表现出更强的韧性断裂特征。     

晶界碳化物在Fe—15Cr—25Ni合金蠕变断裂中的作用

本文报道了晶界碳化物对Fe—15Cr—25Ni合金蠕变断裂性质的影响。结果表明,晶界碳化物大大提高了合金断裂寿命与延性、这是由于晶界碳化物的析出阻碍了晶界滑移与扩散,从而降低了裂纹或空洞形核与生长速率。     

Bi偏聚对[001]对称倾侧Cu双晶晶界脆性的影响

使用定向生长的［００１］对称倾侧Ｃｕ双晶，研究了Ｂｉ偏聚对Ｃｕ双晶断裂行为和晶界脆性的影响．结果表明：Ｃｕ－Ｂｉ双晶的断裂行为和断裂应力强烈地依赖于晶界的取向差，而与晶界的重位点阵密度无关，其晶界脆性取决于未偏聚Ｃｕ双晶晶界的能量．晶界的能量越大，晶界脆性越强．这种依赖关系可由Ｂｉ在不同晶界的选择性偏聚解释．     

小角度晶界对单晶高温合金高周疲劳性能的影响

用双籽晶法制备了带有9°小角度晶界的DD6单晶高温合金试板,研究了小角度晶界对合金700℃高周疲劳性能的影响,并与[001]取向合金的疲劳性能进行了对比分析,用扫描电镜和透射电镜分析了其断口形貌和断裂机制。结果表明,带有9°小角度晶界合金的高周疲劳极限比[001]取向合金的稍有降低。疲劳裂纹萌生于试样表面或亚表面,而不在晶界上形成。小角度晶界试样的疲劳断裂机制有两种情况,大部分试样为类解理断裂,其它试样为类解理与沿晶混合断裂。     

7A60铝合金高压扭转变形微观组织及力学性能分析

对不同高径比H/D的7A60铝合金坯料进行高压扭转实验,借助于EBSD技术分析了变形7A60铝合金微观组织(晶界取向差、晶粒取向)演变规律,同时对变形7A60铝合金进行拉伸实验和断口扫描,分析7A60铝合金的抗拉强度、断裂方式和断裂机理。研究结果表明:高压扭转变形后7A60铝合金晶粒发生了明显破碎细化,当高径比H/D为0.25时,晶粒取向沿001、101方向;当进一步减小高径比H/D时,在三叉晶界处出现了细小的动态再结晶晶粒,取向角在2°≤θ≤5°范围内的小角度晶界比例较大,同一晶粒内部出现了颜色渐变区,大部分晶粒取向沿111方向;高压扭转变形后7A60铝合金抗拉强度明显提高,最高抗拉强度达到了751 MPa,提升幅度达到了20.74%,在强度得到大幅提高的同时伸长率也得到了较好的保持,最高伸长率为14%;高压扭转变形后7A60铝合金断裂方式为塑性断裂,断裂机理属于微孔连接断裂。     

N02200板材热加工断裂失效分析

为了研究N02200板材热加工过程中发生断裂的原因,对出现的断裂失效部位进行取样分析,采用化学成分分析、光学显微镜、扫描电镜、能谱分析等手段,对N02200板材的化学成分、金相组织、断口形貌进行分析,研究其断裂失效机制。结果表明,高温长时间加热致使金属内碳发生石墨化转变并偏聚于晶界,熔炼时过量氧化铝类夹杂物以及原料带入的Si-Ca-Mg-Al类裹渣非金属夹杂物等3类晶界夹杂导致晶界脆性,是N02200板材热加工过程中失效的主要原因。通过控制原料清洁度以减少非金属夹杂、改进熔炼工艺以减少氧化铝类夹杂和调整加热规程以降低加热时间,降低了晶界处各种夹杂、提高了热加工性能。     

铸态CN617耐热合金的高温热塑性

研究了CN617耐热合金铸锭退火后的高温热塑性,分析了该合金不同温度断裂方式及原因。研究结果表明, 该合金在1000~1160 ℃具有较高的热塑性,断面收缩率在50%~70%之间,1100 ℃以下拉伸变形断裂方式为沿晶界断裂,1100~1150 ℃拉伸变形后断裂方式为韧性断裂;变形温度超过1200 ℃以后,断裂方式为沿晶界脆性断裂,热塑性显著降低,超过1250 ℃变形时,热塑性几乎为零,晶界偏聚的低熔点共晶相及易熔元素是造成塑性恶化的主要原因。     

线材轧机链板失效分析

通过对链板断裂件进行金相组织、断裂形貌分析,发现链板断裂原因是链板热处理时淬火冷却速度不够,在组织中出现沿晶界分布的铁素体,导致强度下降。在机械应力作用下,使链板在短期内发生脆性断裂。     

7050铝合金晶界偏析与应力腐蚀,腐蚀疲劳行为的研究

研究了不同时效状态的７０５０铝合金晶界偏析与应力腐蚀开裂及湿空气环境下疲劳裂纹扩展的关系，并采用修正的化学方法计算了晶界偏析对断裂应力的影响。结果表明：随着时效程度的增加，晶界上Ｍｇ偏析浓度减小，捕获Ｈ的能力减弱，晶界断裂应力的百分数随之下降，因而合金的抗应力腐蚀和腐蚀疲劳性能提高。     

不锈钢退火酸洗线引带断裂原因分析及防控措施

针对不锈钢退火酸洗线发生引带断裂事故，对断裂试样进行宏观检测、化学成分检测、金相分析和扫描电镜分析，发现J4侧因奥氏体晶界析出的铁素体相和出现沿晶裂纹是断带的根本原因，并提出了相应的防控措施。     

EFFECT OF ZIGZAG GRAIN BOUNDARY ON CREEP RUPTURE OF A 10Cr-15Co-Ni-BASE WROUGHT SUPERALLOY

应用两种热处理制度分别获得弯曲晶界和平直晶界,研究两种晶界状态对10Cr-15Co-Ni基变形高温合金蠕变断裂过程的影响,重点探讨弯曲晶界改善合金热强性原因。研究表明,弯曲晶界对裂纹的萌生、长大及扩展,对裂纹的形态及断裂方式,都有显著的影响。弯曲晶界能有力地阻止晶界滑动及推迟裂纹连接,使晶内参与更多的变形,弯晶的主要作用体现在蠕变第三阶段。合金经弯晶处理后蠕变断裂寿命提高26％。     

中碳硅-锰钢热轧板断裂原因分析

含硅量较高是第三代汽车用高强钢的成分特点,会导致钢产生回火脆性。宝钢热轧中碳硅-锰钢板回火后断裂。采用扫描电镜研究了钢板断裂的原因。研究发现:该钢板断口有"冰糖状"和"河流花样状"特征,主要是沿晶断裂。热轧钢板中的原奥氏体晶界是微裂纹萌生和扩展的主要部位,形成"冰糖状"断口,同时产生少量的穿晶裂纹,导致钢板断裂。断裂钢板含1. 7%Si影响了回火过程中的组织演变,也即使碳化物集中在板条界面和原奥氏体晶界析出,而板条内析出物很少,位错密度很低。碳化物和磷的偏聚,奥氏体晶界的位错塞积和应力集中降低了原奥氏体晶界的断裂强度,导致原奥氏体晶界成为裂纹萌生和扩展的通道。