Fe-Cr-Mn(W,V)合金中层错和fcc(γ)hcp(ε)转变特征

利用TEM和X射线衍射仪对固溶态、固溶空冷态和固溶冰水淬火态亚稳奥氏体Fe-Cr-Mn(W,V)合金(84), 以及固溶态、固溶 + 拉伸变形态稳定奥氏体Fe-Cr-Mn(W,V)合金(85N)γ→ε中转变与层错之间的关系进行了研究,并对影响γ→ε马氏体转变的合金元素进行了分析,提出了进一步提高合金相稳定性的措施.     

Fe-Cr-Mn(W,V)合金中层错和fcc(γ)→hcp(ε)转变特征

利用TEM和X射线衍射仪对固溶态、固溶空冷态和固溶冰水淬火态亚稳奥氏体Fe-12Cr-10Mn(W,V)合金(84),以及固溶态、固溶+拉伸变形态稳定奥氏体Fe-13Cr-17Mn(W,V)合金(85N)中γ→ε转变与层错之间的关系进行了研究,并对影响γ→ε马氏体转变的合金元素进行了分析,提出了进一步提高合金相稳定性的措施。     

（C＋N）复合加入对Fe—Cr—Mn系合金组织及性能的影响

近年来的研究工作表明:低活性Fe-Cr-Mn系合金最有希望替代高洁性Fe-Cr-Ni系合金,使用在核反应堆中,用作第一壁结构材料和包壳材料的。本文在多年有关Fe-Cr-Mn系合金研究的基础上,设计出两种不同成分的Fe-Cr-Mn（M,V）合金,并对其显微组织、性能进行研究。实验结果证实:在Fe-Cr-Mn系合金中（C十N）的复合添加,有利于细化晶粒。使Fe-Cr-Mn（W.V）合金具有优良的力学性能,与常用316型不锈钢相比较性能接近。同时在Fe-Cr-Mn系合金中由于N的加人,使Mn元素对奥氏体层错能产生相反的影响,而层错能的提高,从根本上抑制了ε-马氏体的形成,提高了奥氏体的稳定性。     

亚固溶温度热处理对 GH720Li 难变形高温合金γ相的影响

对难变形镍基高温合金 GH720Li 进行了亚固溶处理、亚固溶+单时效(650℃,24 h→空冷)或双时效处理(650℃,24 h→空冷+760℃,16 h→空冷)以及870℃时效3000 h 条件下γ相演变规律的研究。发现一次γ相受亚固溶处理影响较大,发生部分回溶的程度随固溶温度升高而增大,时效处理使一次γ相向球形或近球形转变;二次和三次γ相在亚固溶保温过程中完全回溶,在时效处理时补充析出明显且析出数量和区域随固溶温度升高而增大;870℃长期时效时,合金组织逐渐均匀,二次和三次γ相完全回溶,晶界一次γ相时效500 h 后有所粗化,合金硬度先降低而后保持不变。     

亚固溶温度热处理对GH720Li难变形高温合金γ′相的影响

对难变形镍基高温合金GH720Li进行了亚固溶处理、亚固溶+单时效(650℃,24 h→空冷)或双时效处理(650℃,24 h→空冷+760℃,16 h→空冷)以及870℃时效3000 h条件下γ′相演变规律的研究.发现一次γ′相受亚固溶处理影响较大,发生部分回溶的程度随固溶温度升高而增大,时效处理使一次γ′相向球形或近球形转变;二次和三次γ′相在亚固溶保温过程中完全回溶,在时效处理时补充析出明显且析出数量和区域随固溶温度升高而增大;870℃长期时效时,合金组织逐渐均匀,二次和三次γ′相完全回溶,晶界一次γ′相时效500 h后有所粗化,合金硬度先降低而后保持不变.     

Fe-24Mn-Ge合金的顺磁-反铁磁及γ→ε马氏体转变

通过磁化率、电阻率和组织结构分析及形状记忆效应测定等手段研究了Fe-24Mn-Ge合金顺磁-铁磁转变和γ→ε马氏体转变。结果表明：Ge降低尼耳温度（TN）的同时增加合金的磁化率，尼尔点所对应磁化率峰值随Ge含量的上升变高变尖，并促使合金由泡利顺磁性向具有局域磁矩的居里-外斯顺磁性转变。Ge还显著提高Fe-24Mn合金奥氏体与ε马氏休珠电阻率，且提高ε马氏体电阻率作用明显大于奥氏体。Ge含量升高时，ε马氏体量明显减少，同一晶粒内ε马氏体相互交截程度减弱，表明Ge抑制Fe-24Mn合金的γ→ε马氏体转变，但Ge对Fe-24Mn合金的形状记忆效应影响并不显著。     

固溶热处理对一种第三代镍基单晶高温合金组织及高温持久性能的影响

研究了固溶热处理对一种Re含量为6.5%(质量分数)的第三代单晶高温合金组织及持久性能的影响,实验结果表明:合金铸态下存在明显的凝固偏析,枝晶间区域存在大量的(γ+γ′)共晶组织。固溶过程中,共晶组织在1 335℃以上开始快速溶解,但难熔元素,尤其是Re元素的偏析需要在1 360℃以上才能有明显改善;经过1 365℃固溶后疏松含量增加至0.21%(体积分数),接近铸态下疏松含量的5.2倍。铸态及经1 360℃和1 365℃固溶热处理后合金的持久性能测试结果显示:固溶热处理显著改善了合金的持久性能,且固溶温度越高,持久性能越高。在高温持久加载过程中,铸态合金的裂纹主要沿枝晶间分布,在(γ+γ′)共晶组织处萌生;当固溶温度较低时,且枝晶干处析出了较多的TCP(topologically close-packed)相,未能充分降低Re元素的偏析可能是导致枝晶干处TCP相大量析出的主要原因;当固溶温度较高时,TCP相析出量较少。     

Ge含量对Fe—24%Mn合金γ→ε马氏体转变的影响

通过X射线衍射（XRD）、拉伸性能的测定,分析了Ge对Fe-24%Mn形状记忆合金γ相点阵参数和马氏体转变的影响。发现随着Ge含量的上升,Fe-24%Mn合金γ相点阵参数增大,Fe-24%Mn合金的γ→ε马氏体相变有明显抑制作用,γ奥氏体相趋于稳定,合金的拉抻强度和屈服强度逐步降低,塑性上升。尽管Ge与Si具有相同的外层电子结构,且原子半径都比Fe小,但两者对奥氏体的点阵参数影响完全相反,Si降低γ相点阵参数能促进γ→ε马氏体相变,Ge增加γ相的点阵参数却抑制相变。     

W，V对Fe—Cr—Mn奥氏体钢辐照诱起晶界偏析和相稳定性的作用

利用电子束辐照Fe-Cr-Mn(W,V)合金的结果表明，添加原子半径尺寸大的溶质元素W和V，可形成大量微细碳化物，增多相界面即增加基体中尾闾数目，能有效降低合金基体中点缺争过饱和浓度，减少空洞肿胀，同时有利于形成高密度位错环，减少它们相互间的间距 缩短点缺陷向尾闾移动扩散的平均自由程，导致点缺陷捕获溶质原子的机会减少，进而抑制辐照诱起晶界偏析，提高合金γ相稳定性。     

Fe-Mn-Al(Cr)-C系合金热处理组织的研究

利用金相显微分析，X衍射分析，测量显微硬度和电子探针分析研究了在固溶处理和时效处理时Fe-Mn-Al(Cr)-C系合金的组织形态，结果表明在1120℃以上温度固溶处理时，合金组织中仍有少量的碳化物(Cr，Mn，Fe)7C3。合金元素在组织中分别起着不同的作用，Cr元素主要参与碳化物的形成，而AL、Mn元素的作用是固溶强化和稳定奥氏体组织和碳化物。     

冷变形对2Cr19Ni9Mo钢组织与性能的影响

研究了冷变形对２Ｃｒ１９Ｎｉ９Ｍｏ钢组织与性能的影响。结果表明，固溶态的２Ｃｒ１９Ｎｉ９Ｍｏ钢经冷变形后会发生γ→ε→α＇或γ→α＇的应变诱发相变。随形变量的增加，α＇马氏体含量呈指数关系增加，钢的强度、硬度以较大幅度呈线性关系增加。     

Co-Al-W三元合金热处理组织

研究不同Al和W含量对四种Co-Al-W三元合金的初熔温度、热处理组织和硬度的影响. 结果表明:四种Co-Al-W三元合金的固、液相点温度均超过镍基单晶高温合金液相点温度;在1300℃/8h固溶处理后,三种合金均仅得到γ(fcc)单相组织,而高W合金在晶界和晶内均有μ相Co7W6析出;在800℃/100h和900℃/50h时效处理后,四种合金在基体γ相中均析出L12型γ′相Co3(Al,W),其γ+γ′两相组织形貌与镍基高温合金相似;高W(12%)和高Al(12%)合金分别促进了μ相Co7W6和富Al相析出. 综合以上结果并结合时效合金的硬度结果,初步确定了含γ+γ′两相组织的合金成分范围.     

热处理对第二代镍基单晶合金DD11显微组织及持久性能的影响

采用光学显微镜和扫描电镜对铸态、固溶态和时效态的第二代镍基单晶合金DD11的显微组织进行定量表征,并测试了不同一级时效处理后的合金1 100℃/140MPa和980℃/250MPa条件下的持久性能。结果表明:合金经过1 320℃/6h固溶处理后,(γ+γ′)共晶相全部溶解,凝固偏析显著降低,合金组织均匀。一级时效温度低于1 160℃时,γ′相为方形,一级时效温度高于1 180℃时,γ′相为球形,γ通道显著变宽,并在通道内析出细小的γ′相。随一级时效温度提高,合金的持久寿命先增大后降低。持久性能与γ′相尺寸、体积分数及形态密切相关。     

硼对第二代镍基单晶高温合金显微组织的影响

硼(B)是强化镍基单晶合金小角度晶界的重要微量元素,但目前关于B对镍基单晶合金显微组织影响的系统报道非常有限。通过对3种不同B含量(质量分数分别为0、0.01%、0.02%)的第二代镍基单晶合金DD11铸态及热处理态组织定量表征,研究了B对相转变温度、(γ+γ′)共晶组织、硼化物的影响。结果表明:B显著降低合金的固液相线,提高铸态共晶组织体积分数;0.01%B的加入,合金中未出现M3B2型硼化物相;而0.02%B的加入,显著促进了骨架状硼化物的形成,降低合金初熔点,引起残余共晶含量的大幅度提高;骨架状硼化物吸收较多的Cr、Mo和W等元素,降低合金的固溶强化效果,可导致单晶合金基体的蠕变性能大幅度降低。研究结果对认识单晶合金中微量元素B的作用机理及优化B成分范围具有理论指导意义。     

Fe-Mn-Si形状记忆合金fc(γ)→hcp(ε)马氏体相变温度的热力学预报

借助于Ｆｅ－Ｍｎ－Ｓｉ合金层错几率Ｐｓｆ的Ｘ射线测量,计算了Ｐｓｆ与合金成分的关系,得到Ｆｅ－Ｍｎ－Ｓｉ三元系的１／Ｐｓｆ表达式．结合层错形核的热力学模型,经回归得Ｆｅ－Ｍｎ－Ｓｉ合金ｆｃ（γ）→ｈｃｐ（ε）马氏体相变的临界相变驱动力和Ｐｓｆ的关系式,进而得到临界相变驱动力与合金成分的关系．借助Ｐｓｆ建立了成分与相变驱动力之间的关系,结合有关热力学分析计算得到的Ｆｅ－Ｍｎ－Ｓｉ合金γ和ε两相Ｇｉｂｂｓ自由能曲线,预报了Ｆｅ－Ｍｎ－Ｓｉ三元系合金的ｆｃｃ（γ）→ｈｃｐ（ε）马氏体相变的温度．     

Nb对奥氏体→铁素体相变动力学影响的模型

在热模拟实验中,通过奥氏体区不同时间的等温得到具有不同固溶Nb%、相同晶粒尺寸的奥氏体,然后以1~5 K/s冷速冷却至室温获得连续冷却膨胀曲线.在Rios理论推导基础上,开发了一种基于Johnson-M ehl-Avrami-Kolmogorov(JM AK)方程和可加性法则的建模方法.建立了不同固溶Nb%条件下的奥氏体→铁素体相变动力学模型,结果表明,固溶Nb%对指数n没有影响,而动力学参数k随着固溶Nb%的增加而减小,即固溶拖拽效应增强.     

不同Al质量分数的铸造304不锈钢组织和性能

通过中频无芯感应炉,在无保护气氛的大气中熔炼铸造制备Al质量分数为0%、1.5%、2%、3%的304不锈钢,并对其进行1 050℃,保温45min的固溶处理,利用X射线衍射仪、光学显微镜、电子探针(EPMA)、扫描电镜(SEM)、拉伸试验和腐蚀试验,研究不同Al质量分数304不锈钢的组织和性能.结果表明:304不锈钢中加入Al元素后合金的组织由奥氏体+少量的骨骼状的δ铁素体逐渐转变为奥氏体+铁素体双相组织,当含Al质量分数为3.0%时,304不锈钢的基体组织转变为铁素体和在铁素体晶界上分布着的少量奥氏体.固溶态高铝304不锈钢的性能优于铸态性能,含Al质量分数1.5%的固溶态304不锈钢具有最优的力学性能和耐腐蚀性能,与未加铝的304相比,各种性能均得到较大提高.     

固溶硬化对Fe－Mn基合金SME的影响

固溶硬化对Ｆｅ－Ｍｎ基合金ＳＭＥ的影响Ｆｅ－高Ｍｎ－Ｓｉ合金会发生γ（ｆｃｃ）→（ｈｃｐ）马氏体转变，并显示出显著的形状记忆效应（ＳＭＥ）。研究表明，为了获得良好的ＳＭＥ，合金的形状变化必须通过应力诱发马氏体转变来完成，而在奥氏体相（γ）中不发生永久...     

奥氏体形变及微合金化细化铁素体晶粒的机理

本文通过研究不同状态(未形变、形变后再结晶、形变后未再结晶)的奥氏体的γ→α转变动力学,探讨了奥氏体形变细化铁素体晶粒的机理,指出形变奥氏体中的贮存能主要分布在其晶界附近,使γ→α转变的形核功减小、形核密度增大。对比含铌钢与无铌钢的转变动力学及再结晶动力学,认为对于形变奥氏体来说,微量合金元素的主要作用是抑制贮存能在相变之前释放。     

一种单晶高温合金中g?相的析出行为

研究了固溶冷却速度和时效时间对一种镍基单晶高温合金中γ′相的析出的影响。合金经1 250℃固溶处理4 h,从炉中快速取出,分别进行空冷、油冷和水冷,以考察冷却速度对γ′相析出的影响。随后对固溶处理后试样进行时效处理,以考察时效时间和固溶冷却速度对γ′相长大的影响。结果表明,合金在固溶处理后,γ′相尺寸随固溶冷却速率的升高而下降。在时效处理时,γ′相尺寸的增大率随固溶冷却速度的增大而减小;随着时效时间的增加,γ′相的尺寸增加。