Ti－Al－Ga系双相γ－TiAl合金的组织及室温拉伸性能

通过对Ｔｉ－Ａｌ－Ｇａ系γ－ＴｉＡｌ基（α２＋γ）双相合金的铸态及热等静压状态组织和室温拉伸性能的试验研究，发现Ｇａ能明显地改变合金的组织，降低Ｔｉ－４５Ａｌ－３Ｇａ合金中γ相晶格的ｃ／ａ比值，是改善（α２＋γ）双相合金室温抗拉强度和室温塑性的有效合金元素．     

全层片组织 TiAl 基合金室温断裂机理的研究

在ＳＥＭ和ＴＥＭ下对Ｔｉ３３Ａｌ３Ｃｒ０．５Ｍｏ合金全层片组织薄板状和薄膜状试样分别进行了动态拉伸，并原位观察了试样中裂纹的形核及扩展过程．发现裂纹遇到内相界面时会发生偏转或裂尖发生钝化；主裂纹主要以使剪切带断裂而与微裂纹相连接的方式扩展并沿曲折路径进行．     

TiAl基合金热机械处理新工艺技术的研究

探讨了包套锻复合热机械处理新工艺技术对（Ｔｉ－３３％Ａｌ－３％Ｃｒ）－０．５％Ｍｏ（质量分数）合金显微组织、变形亚结构和室温、高温力学性能的影响。试验结果表明，经过包套锻复合热机械处理，可以在ＴｉＡｌ基合金整个试样上获得均匀、细小的各种典型形态的显微组织。其中，具有均匀、细小全层片状显微组织的试样，显示出良好的室温和高温综合力学性能。     

添加钇对TiAl合金组织和性能的影响

设计并熔炼了成分为（Ｔｉ５０Ａｌ５０）１００－ｘＹｘ（ａｔｏｍ）＝０－２．０％）的合金，用金相显微镜、扫描电镜、三点弯曲试验等手段，研究了添加钇（Ｙ）对ＴｉＡｌ合金显微组织和力学性能的影响。结果表明：２的添加能改变ＴｉＡｌ合金中Ｏ、Ｎ等间隙原子含量并增加ＴｉＡｌ合金显微组织，使γＴｉＡｌ使合金晶粒细化，促进γ＋α２片层状组织的形成，适量钇的添加能降低ＴｉＡｌ合金中Ｏ、Ｎ等间隙原子含量并增加ＴｉＡｌ     

镍对TiAl合金层片状组织分解的影响

对镍原子百分数分别为０％,０．２％和０．５％的ＴｉＡｌ合金试样在１０５０℃和１１５０℃进行了层片组织分解退火实验。并对ＴｉＡｌ合金的铸态组织和不同条件下退火的组织进行了金相分析。结果表明：镍的加入细化了合金的铸态组织,促进了层片组织分解,显著缩短了分解退火时间。镍原子百分数为０．５％的ＴｉＡｌ合金在１１５０℃下退火１６８ ｈ即可获得均匀细小的等轴近γ组织。     

高应变速率下Ti-47%Al-1.5%Cr-0.5%Mn-2.8%Nb合金的拉伸性能

采用Ｈｏｐｋｉｎｓｏｎ拉杆技术和常规拉伸技术,在室温、５×１０－４～８００ｓ－１应变速率范围内研究了具有复相（ＤＰ）和全片层（ＦＬ）组织的Ｔｉ－４７％Ａｌ－１．５％Ｃｒ－０．５％Ｍｎ－２．８％Ｎｂ合金的拉伸力学性能．发现在高应变速率（动态）和低应变速率（静态）条件下两种组织都呈现出接近零塑性．ＤＰ组织的抗拉强度（σｂ）比ＦＬ组织的高,同种组织动态σｂ比静态的高．扫描电镜断口分析结果表明,两种组织的静态和动态的断裂方式基本相同,都是以穿晶解理为主,局部区域伴有沿晶开裂;ＴｉＡｌ合金的动态脆性和静态脆性一样,主要不是由环境因素造成．     

Al—12Ti机械合金化过程的结构演变

采用三种不同类型的球磨机对高Ａｌ含量的Ａｌ－Ｔｉ元素进行球磨试验，研究了其结构演变的特点和影响因素．Ａｌ－Ｔｉ混合粉末在高能球磨过程中的结构演变与球磨输入能量有很大关系，输入能量高的球磨方式能导致Ｔｉ完全过饱和固溶于Ａｌ中，甚至形成部分非晶相和Ｌｌ２有序相；中等输入能量只能形成过饱和固溶体，不能形成非晶相；输入能量较低则不能使Ｔｉ完全溶于Ａｌ．球磨输入能量还对最终球磨态粉末的畸变程度和晶粒大小有重要作用，输入能量高的球磨机制备的机械合金化粉末的畸变明显高于另外两种球磨机制备的粉末，且晶粒更细．高的畸变和细的晶粒可能是促进部分非晶化的原因之一．     

TiAl＋Ca合金断裂及变形亚结构研究

运用ＳＥＭ和ＴＥＭ等分析手段研究了ＴｉＡｌ＋Ｃａ三元合金的室温断裂行为和变形亚结构．结果表明，少量Ｃａ的添加可以大幅度提高Ｔｉ－３４％Ａｌ合金的室温力学性能．合金断裂时不再表现为单纯的穿晶解理断裂而在γ单相中出现了河流状的解理纹，断口上还出现较多的撕裂梭；ＴＥＭ分析表明，Ｃａ的添加有助于１／２＜１１０］正常位错的启动；Ｔｉ－３４％Ａｌ－１．０％Ｃａ合金压缩变形时产生大量的位错环，当Ｃａ含量达到２．０％时，在γ相中出现了由于位错分解而产生的层错．     

高温变形时Al67Mn8Ti25的动态回复和动态再结晶

采用透射电子显微术研究了Ａｌ６７Ｍｎ８Ｔｉ２５金属间化合物高温拉伸变形后的显微组织．结果表明,该合金在１１７３Ｋ和８．３５×１０－５ｓ－１条件下的塑性变形过程是以动态回复为主,变形后晶粒内存在较高密度的位错、位错墙和位错网络;而在１１７３Ｋ及３．３４×１０－５ｓ－１条件下合金则发生了动态再结晶,变形后的组织为动态再结晶形成的新晶粒,晶粒内包含有稳定的亚晶界．Ａｌ６７Ｍｎ８Ｔｉ２５合金高温塑性变形是一典型的速率控制过程．由于该合金中的位错运动及与原子扩散有关的过程进行较为困难,故只有在足够高的温度和低的应变速率条件下才发生动态回复和动态再结晶,同时合金获得较高的拉伸塑性．     

超塑性变形 TiAl 基合金中的孔洞

研究了超塑性Ｔｉ－３３Ａｌ－３Ｃｒ－０．５Ｍｏ（质量分数,％）合金中孔洞的形成和发展过程及其与合金的断裂之间的关系．研究结果表明,ＴｉＡｌ基合金在超塑性变形过程中产生的孔洞有３种类型,它们分别形成于三叉晶界处、晶界上和晶粒内．三叉晶界上的孔洞一般呈Ｖ型,而晶界和晶内的孔洞则呈圆形或椭圆形．分析认为,孔洞的长大、扩展和聚集是造成ＴｉＡｌ基合金超塑性拉伸断裂的主要原因．     

TiAl基合金双态组织原位拉伸-卸载试验研究

通过对TiAl基合金不同类型的缺口试样进行原位拉伸-卸载实验及其SEM断裂表面观察,研究了TiAl基合金的断裂机理.研究发现,对于缺口试样,裂纹起裂于缺口根部,其断裂过程主要是主裂纹首先起裂、扩展并最后断裂.对于双态组织,由于晶粒尺寸小,应力集中出现在缺口根部,裂纹沿晶粒边界和层间起裂并扩展,裂纹路径比较平直.在拉伸过程中,试样产生微裂纹导致材料发生损伤,随后卸载再加载时,与先前相比,裂纹更易扩展.预损伤加快了裂纹的产生和扩展,使损伤进一步加重,促使材料抵抗裂纹产生、扩展的能力下降.     

轴承钢中M/B复合组织形态及其断裂机理

研究含碳量对钢中马氏体／贝氏体（Ｍ／Ｂ）复合组织形态和断裂机理的影响。试验结果表明，由于钢中含碳量不同，下贝氏体形成特点存在差异，使贝氏体分布发生变化，从而导致不同含碳量Ｍ／Ｂ复合组织断裂机理的差异。轴承钢中Ｍ／Ｂ复合组织对强韧性的主要贡献应归功于下贝氏体对裂纹扩展的阻碍作用，同时还与下贝氏体在组织的分布有关。     

显微组织对近α钛合金BT-20疲劳裂纹扩展的影响

通过显微镜及电子背散射衍射试验对近α钛合金BT-20的篮网、双态和魏氏组织微观结构及晶粒尺寸进行测定,并采用拉伸与疲劳裂纹扩展试验进行力学性能以及裂纹扩展研究,讨论微观组织对裂纹扩展速率、路径和断口形貌的影响.结果表明,双态组织的强度和延伸率最好,魏氏组织最差;双态组织的断口为解理断裂,裂纹碰到大尺寸初生α晶粒时发生穿晶失效,形态呈直线状,从而具有较高的扩展速率;篮网和魏氏组织的断口形式为沿相界断裂,裂纹扩展路径在通过α晶粒集束边界时改变方向,路径呈曲线状,扩展速率相对较低,从而具有较好的耐裂纹性能.     

预淬火对G Cr15钢M/ B复合组织及性能的影响

研究了预淬火马氏体对 Ｇ Ｃｒ１５ 钢马氏体／ 下贝氏体（ Ｍ／ Ｂ） 复合组织及性能的影响。试验结果表明，通过 Ｍｓ 以下适当温度的预淬火，获得的 Ｍ／ Ｂ 复合组织具有更优的机械性能。     

复相钢的疲劳小裂纹扩展实验研究

用塑料复型法对马氏体＋贝氏体复相钢小裂纹的扩展特性进行了实验研究，实验表明，塑料复性法是监测小裂纹的有效手段，小裂纹主要在缺口表面初始缺陷（如夹杂物）处萌生；在裂纹较小阶段、疲劳小裂纹的扩展受显微组织与多相界的影响。     

聚碳酸酯冲击断面形态

用扫描电镜观察聚碳酸酯(PC)缺口冲击破坏断面形态。结果表明,断面形态主要包括平滑面、放射线条纹和带三种。放射线条纹具有金属断口似的“放射剪切花样”和“河流花样”,还有“色骨花样”和“蝴蝶翅花样”。放射线条纹基本上是以撕裂台阶形式呈位错逐段连接起来的。位于裂源区和放射线区的带的微观结构是相同的。它们都是银纹和裂纹的不连续增长带。     

Mechanism of hot-rolling crack formation in lean duplex stainless steel 2101

The thermoplasticity of duplex stainless steel 2205 (DSS2205) is better than that of lean duplex steel 2101 (LDX2101), which undergoes severe cracking during hot rolling. The microstructure, microhardness, phase ratio, and recrystallization dependence of the deformation compatibility of LDX2101 and DSS2205 were investigated using optical microscopy (OM), electron backscatter diffraction (EBSD), Thermo-Calc software, and transmission electron microscopy (TEM). The results showed that the phase-ratio transformations of LDX2101 and DSS2205 were almost equal under the condition of increasing solution temperature. Thus, the phase transformation was not the main cause for the hot plasticity difference of these two steels. The grain size of LDX2101 was substantially greater than that of DSS2205, and the microhardness difference of LDX2101 was larger than that of DSS2205. This difference hinders the transfer of strain from ferrite to austenite. In the rolling process, the ferrite grains of LDX2101 underwent continuous softening and were substantially refined. However, although little recrystallization occurred at the boundaries of austenite, serious deformation accumulated in the interior of austenite, leading to a substantial increase in hardness. The main cause of crack formation is the microhardness difference between ferrite and austenite.     

固溶处理温度对2507双相不锈钢组织结构及耐蚀性能的影响

【目的】现代工业的飞速发展对双相不锈钢的使用要求越来越高,为扩大2507双相不锈钢(DSS2507)的实际应用,本研究探讨固溶处理温度对DSS2507组织结构、硬度及耐蚀性能的影响。【方法】通过定量金相法及硬度法研究固溶处理温度对DSS2507显微组织结构以及硬度的影响;通过电化学实验分析固溶处理温度对DSS2507抗腐蚀能力的影响。【结果】随着固溶处理温度的上升,铁素体α相含量增多而奥氏体γ相含量减少,固溶处理温度为1 050~1 100℃时可使钢中铁素体相跟奥氏体相的比例达到1∶1。固溶处理温度为1 000~1 050℃时DSS2507的硬度降低;但固溶处理温度从1 050℃升高到1 200℃时,其硬度又逐渐升高。另外,随着固溶处理温度从1 000℃升高到1 200℃,DSS2507的耐均匀腐蚀和点蚀性能先增强后减弱,1 050℃处理的DSS2507抗电化学腐蚀性能最优。【结论】固溶处理温度为1 050~1 100℃时可以使DSS2507两相比例达到1∶1,经1 050℃固溶处理的DSS2507抗电化学腐蚀性能最优。     

Si_3N_4陶瓷的显微结构与阻力行为

测定了 2种不同显微结构的Si3N4 材料的阻力行为 ,并对裂纹扩展过程中的裂尖尾区闭合应力进行了估算 .研究发现 :Si3N4 陶瓷的显微结构与阻力行为密切相关 ,长柱状 β Si3N4 的R曲线较陡 ,而 β/α双相陶瓷的R曲线较为平缓 .同时 ,显微结构不同 ,裂纹尖端闭合应力也不同 ,因而会产生不同的R曲线 .     

Effect of microstructures restoration on high temperature fatigue behavior of DZ125 superalloy

Combination of hot isostatic pressing (HIP) and rejuvenation heat treatment (RHT) technology was used to restore creep-damaged DZ125 directional solidified superalloy, and the influence of microstructure restoration on high temperature fatigue behavior of the samples was explored. The results show that the HIP+RHT process could effectively heal internal cavities and recover the degraded γ′ phase in creep-damaged DZ125 superalloy to cubic particles similar as in as-received sample. After restoration treatment, the stress concentration areas inside the sample eradicated with the healing of the internal cavities, and the fatigue source areas were limited only to near surface than initiating from inside as in the as-received and creep-damaged samples. As a result, the restored sample had higher crack initiation life and lower crack propagation rate compared to as-received and creep damaged samples. The TEM microstructure characterization near fatigue fracture showed that the restoration of the degraded γ′ phase eliminated tangled dislocation in creep damaged sample and produced evenly distributed dislocations in the γ channel with short curved line-like morphology, like the as-received sample, which effectively hindered the dislocations movement during subsequent deformation, and strengthen the fatigue resistant of alloy. Therefore, it can be concluded that the HIP-RHT process, through the combined effect of internal cavities healing and the restoration of the degraded microstructures, renders higher high temperature fatigue life than creep-damaged and even higher than as-received DZ125 superalloy.