Nb-Mo(Co)合金相结构及其氢渗透特性研究

为了研究合金化对Nb相结构和渗氢性能的影响,以Nb-14Mo和Nb-7Mo-7Co合金为研究对象,采用精细X射线衍射(XRD)分析、吸放氢压强—成分—等温曲线(PCT)分析和三点抗弯实验。研究表明:熔炼制备的Nb-14Mo和Nb-7Mo-7Co合金均为铌的固溶体,氢化后生成Nb H0.95氢化物相,较小原子半径的Mo和Co添加会引起固溶体及其氢化物相晶胞参数减小和晶胞畸变收缩。同Nb-14Mo合金相比,Nb-7Mo-7Co合金的氢化物生成焓值较高(-35.8 k J/mol),氢化处理前后的Nb-7Mo-7Co合金膜均具有较好的抗弯机械性能,表明Co部分替换Mo,能降低氢化物的稳定性,有利于氢化物脱氢,并能够改善Nb-14Mo合金的抗弯机械性能。     

多相Mo-Si-B合金材料的制备与微观结构

多相Mo—Si—B合金具有高熔点，理想的抗氧化性、抗蠕变性和比较好的室温断裂韧性，是非常具有吸引力的新型高温结构材料．综述了多相Mo—Si—B合金制备和微观结构的研究进展，指出Mo-Si—B组分含量和制备工艺均影响多相Mo—Si—B合金的中微观组织组成相的种类与微观结构；论述了存在的问题和今后努力的方向．     

C含量对一种单晶高温合金组织和持久性能的影响

研究了C含量对一种单晶高温合金组织和持久性能的影响。研究结果表明,随着C含量的增加,合金中γ/γ''共晶组织含量和尺寸减小,碳化物含量增加,其形貌由块状向骨架状和发达骨架状转变,Ta偏析程度降低,Re,W,Mo和Nb偏析程度增加。C含量对热处理后碳化物的形貌几乎无影响。随着C含量的增加,合金在980℃/250 MPa条件下的持久寿命先增加后降低,C质量分数为0.048%时达到最大值。持久过程中,未溶碳化物作为裂纹源缩短了合金的持久寿命。     

低合金钢双辉渗W-Mo-Co初探

利用双层辉光离子渗金属技术在低合金钢25Cr2Mo2V表面渗W—Mo—Co三元合金，可在表面形成铁、钴、钨、钼时效合金。研究了形成这种合金的表面冶金工艺和渗层组织状态，渗层成分分布以及工艺参数的改变对渗层厚度及渗层成分的影响。结果表明，表面合金元素的含量可以达到高钴时效合金W11Mo7Co23的水平。     

耐磨磁头材料的研究

研究了Fe—Ni—Si,Fe—Ni—Nb,Fe—Ni—Nb—Mo三个系列的合金,Fe—Ni—Si系列中的Ni86Si2Mo2Fe余合金经1150℃×3hr退火,以150°/hr冷却,580℃×2hr回火后μ_o=23100Gs/Oe,μ_m=23400Gs/Oe,Hc=0.023Oe Br=870Gs,Fe—Ni—Nb系列合金中Nb含量在9.73％时,经1250℃×3hr退火,以100℃/hr冷却,可获得μ_o=64000Gs/Oe,μ_m=450000Ge/Oe,Hc=0.0048Oe,ρ=79.3βΩ-cm,Hv>200,Fe—Ni—Nb—Mo系合金中的Ni78Mo2.5Nb9Fe余经1150℃×3hr退火,以100℃/hr冷却,可获得μ_o=3300Gs/Oe,μ_m=126500Gs/Oe,Hc=0.011 Oe,Hv=243,ρ=90μΩ～cm。     

硅对Fe-Mn-C-Si系自润滑合金组织与耐磨性的影响

在高锰耐磨钢成分基础上引入石墨,通过熔炼法制备出新型高耐磨Fe-Mn-C-Si固体自润滑合金.研究了Si含量对凝固组织的影响;通过金相显微镜、SEM、XRD、EDS、以及干摩擦磨损试验主要分析了合金的组织形态、物相、干摩擦磨损特性.结果表明,合金由奥氏体、Fe2.7Mn0.3C及带分枝的片状石墨组成.随Si含量的增加,Fe2.7Mn0.3C不断减少并细化,而石墨不断增加.当Si含量达4%时,合金具有明显的石墨化效果.与QT500-7球墨铸铁相比,合金的摩擦系数μ和磨损率W均大大降低,当成分为79.5%Fe、13%Mn、3.5%C、4%Si时,合金的摩擦系数μ为球墨铸铁的1/2以下,而磨损率W仅约为球墨铸铁的1/19.     

X70管线钢中含Nb相的析出行为

以首钢生产的某X70管线钢成分为基础,利用Thermo--Calc软件计算了不同温度下钢中析出相的组成、相的析出温度及Nb元素的析出规律,研究了钢中Nb和C含量对Nb析出规律的影响,利用热模拟和扫描电镜等手段分析了钢中Nb合金相的析出温度.结果表明,平衡态下该X70管线钢中的析出相主要为Ti、Nb的碳氮化物、合金渗碳体、Ti4C2S2、MnS、AlN、M7C3和Mo碳化物.Nb析出相主要以Nb和C元素为主,其中固溶Ti和N元素.随Nb和C含量的增加,Nb合金相的析出温度升高,在同一温度下Nb的析出量增加.     

Ti和Nb对18Cr-2Mo铁素体不锈钢韧脆转变温度的影响

通过真空冶炼、锻造、热轧和退火试验制备出18Cr-2Mo铁素体不锈钢,结合其冲击试验和透射电子显微镜、扫描电子显微镜及电子背散射衍射等分析结果探讨了Ti和Nb微合金化对其韧脆转变温度的影响.结果表明：在C和N含量较低的条件下,添加微量元素Ti和Nb可以显著降低18Cr 2Mo铁素体不锈钢的韧脆转变温度（降低约40 °C）,并改变热轧后的织构类型而形成(001)和(111)复合织构;通过合适的退火工艺处理,可进一步提高其冲击韧性;在热轧过程中,产生细小弥散的Ti（N, C）和Nb（C, N）相是复合织构形成的主要原因.     

碳含量对多元合金系堆焊焊条堆焊层硬度的影响

文章系统地探讨了不同碳含量C－Cr－Mo－W－V－Nb合金系堆焊焊条堆焊层焊态下和时效后的硬度影响规律。     

Nd-Fe-Co-Al-B永磁合金性能研究

在(Nd,Fe)(76.5)Co_(15)Al_1B_(7.5)的基础上,研究丁Nd,Fe量变化对合金性能的影响,其形式为Nd_(18-x)Fe_(58.5+x)Co_(15)Al_1B_(7.5),x=1,2,3,4,结果合金最佳性能出现在Nd量为15—16at％之间。同时研究了用W,Mo,Zr,Nb替代Al的工作,其替代式为Nd_(16)Fe_(76.5)Co_(15)B_(7.5),M_1,M为W,Mo,Zr,Nb。W替代Al的合金有较好的磁性能和热稳定性能。     

电渣重熔连续定向凝固FGH96合金非金属夹杂物研究

本文通过真空感应熔炼＋惰性气氛保护电渣重熔连续定向凝固制备FGH96合金,对FGH96合金中的非金属夹杂物进行对比研究。结果表明,活泼元素Al、Ti、Zr、Ce、B等有轻微的烧损,主要元素含量都在合金要求的范围之内,氧含量略有降低,达到了真空熔炼的水平,氮含量有较大幅度的降低,主要存在两种类型的夹杂物,呈球形的夹杂物是Al、Ti、Mg的复合氧化物和TiN。图像统计分析结果表明,和传统电渣重熔相比,电渣重熔连续定向凝固工艺重熔后FGH96合金中的非金属夹杂物面积百分比、100个视场中的夹杂物个数降低了50%以上,夹杂物的最大尺寸由16μm降低到5.5μm,这主要是与熔池的形状、深度和结晶方式有较大关系,传统电渣重熔过程中金属熔池的形状是V字形,深度约占铸锭直径的50%左右,而电渣重熔连续定向凝固过程中形成的熔池呈扁平状,深度占直径10-20%。     

Cr12N钢高压凝固钢锭的气泡分布

在冶炼Cr12N铁素体高氮钢时,发现钢锭中有气泡产生,但随着凝固压力的增加,气泡含量越来越少。当熔炼压力0.6 MPa,凝固压力由1.0 MPa增加到1.6 MPa时,气泡数量的平均值由46.37个/mm2降到9.46个/mm2,气泡量下降到原来的20.4%;直径大于20μm的气泡数量下降到原来的17.4%,而直径小于5μm的气泡数量增加了37.7%。熔炼压力0.3 MPa凝固压力1.6 MPa的钢锭,下表面的气泡平均面积含量是上表面气泡含量的23.9%,边缘位置处的气泡平均面积含量是中心位置处的25.9%。根据建立的计算钢锭中实际氮含量模型可知,当熔炼压力为0.6 MPa凝固压力增加到1.8 MPa时,可得到没有气泡的高氮钢锭。     

大型钢锭底部沉积锥形成的计算机模拟

提出了大型钢锭底部沉积锥由等轴晶组成,其来源有三部分:顶部结晶雨的下落;侧壁枝晶熔断和折断形成的自由晶沉积到底部;沉积锥本身的凝固生长。分析了影响结晶雨下落和侧壁枝晶熔断和折断的主要因素,指出侧壁枝晶的熔断和折断是由液体金属内部的自然对流引起的温度起伏与其本身的机械冲刷造成的,形成的自由晶量正比于液体金属内部的自然对流强弱程度和液体金属在枝晶间的渗透率。用计算机计算了沉积锥高度和钢锭的凝固速度,计算结果和资料介绍的结果对比表明,建立的大型钢锭沉积锥形成的模拟方法可靠。     

热-湿-应力耦合作用下框架锚杆支撑的边坡冻融特性分析

为探究季冻区框锚支护边坡的冻融规律,根据传热传质理论,给出了土体在冻融过程中温度场、水分场和应力场的数学模型方程,使用有限差分法对温度场和水分场进行分析,在每个时间步长内使用有限单元法对应力场进行分析。同时,针对土体与结构的协同作用,提出了零宽度四节点单元作为二者的联结单元,来体现二者的联结关系。基于MATLAB软件平台编制了计算程序,并结合室外试验验证了程序的可靠性。结果表明：边坡顶部受温度影响较大,地表温度在冻结和融化时对土体最大影响深度分别是2.0m和1.5m;冻结时的剪应力大约是融化时的2.5倍,在坡面上分布较均匀,边坡处于稳定状态;融化时的剪应力在坡脚处出现应力集中,在融化区和未融化区交界面发生剪应力突变,边坡处于不稳定状态;3种工况下冻结时锚杆轴力最大,大约是初始工况的2.4~2.5倍,融化时锚杆留有残余轴力,大约是初始工况的1.1~1.3倍,表明冻融过程中的冻胀变形对锚杆内力影响较大,一旦超过其抗拉极限,就会发生锚杆被拔出的现象致使防护失效,边坡失稳。因此由冻结引起的变形会对锚杆内力产生不可忽略的影响,此类边坡工程中需要加以重视。     

双极串联抽锭电渣重熔供电特性理论分析和工业试验研究

对双极串联电渣重熔工艺原理、等效电路和供电特性进行理论分析,得到电极间距离、电极浸入渣池的深度和填充比是影响电流在渣池中的路径和分配比例的主要影响因素,并对双极串联渣池温度场进行数值模拟。结果表明,双极串联供电使渣池中高温区上移,较传统单极供电渣池中高温区远离渣金界面,有利于提高熔化速度而不影响钢锭凝固质量;双极串联抽锭电渣重熔工业试验结果证明,熔化速度增加2倍情况下钢锭内部凝固质量良好,表明渣池高温区上移减弱了熔化速度和钢锭凝固质量之间的关系。     

氩气保护条件下碳对AM60镁合金组织性能的影响

在氩气保护精炼条件下研究了煤粉、石墨粉、碳纤维等形态的碳元素对AM60镁合金组织与性能的影响,探讨了C元素对其合金组织的细化机理。研究结果表明,在AM60镁合金中加入少量不同形态的碳元素能有效地改善其显微组织,使AM60镁合金的铸态室温力学性能有了不同程度的提高;当碳以纤维状态加入时,合金室温铸态力学性能的提高幅度最大,其抗拉强度和延伸率分别达到了242.4 MPa和13.2%,分别在原合金的基础上提高了23%和2.5倍。     

应用金相求积仪分析钢锭模金相和寿命的关系

应用定量金相求积仪和按钮计数器分析水冷钢锭模金相与使用寿命的关系.试验表明:粗、细珠光体的相对含量及铁素体含量对寿命影响不大;粗、细石墨含量之差与石墨总量之比愈高则寿命念长;磷共晶含量大于0.1％时寿命则少于40次.     

低真空对电渣重熔工艺和铸锭质量的影响

脱氧和夹杂物控制是电渣重熔钢锭质量提升的关键.分别在氩气保护的常压和低真空(10 kPa)条件下重熔H13电极,结合热力学计算,分析了低真空对电渣重熔工艺过程和铸锭质量的影响.结果表明,相比常压,低真空条件下渣池含气率升高,熔速波动更剧烈,所得电渣锭表面质量较差.常压和低真空条件制得电渣锭中总w_O分别为24×10^-6和18×10^-6,碳脱氧反应随压力降低而加强,并逐渐取代铝脱氧.相比Al-O平衡,10 kPa条件下与电极中w_C平衡的溶解w_O更低,因而能够进一步降低钢锭中w_O.碳脱氧产物是CO气体,不会引入新的夹杂物.常压和低真空条件制得电渣锭中夹杂物的类型没有明显区别,最大夹杂物尺寸从14.9μm分别减小到10.5μm和8.3μm,等效直径小于3μm的夹杂物检出比分别为63.85%和75.91%.低真空条件能够进一步细化夹杂物,提高钢锭洁净度.     

VAR熔炼TiAl铸锭的成分分布及显微偏析

 采用XRD、SEM和化学成分分析等方法,分析了VAR二次熔炼获得的Ti-46Al-2Cr-2Nb铸锭的成分分布、微观组织及显微偏析,研究了其形成的规律。结果表明,沿铸锭径向,Al元素在R/2处质量分数最高,边缘及中心质量分数较低,Cr元素由边缘向中心质量分数逐渐增多,Nb元素从铸锭边缘到中心质量分数逐渐减少;沿铸锭轴向,Al元素自底部到顶部质量分数逐渐降低,Cr元素分布遵循正偏析元素规律,Nb元素偏析规律与Al元素相似。铸锭大部分区域为由α₂+γ片层团及晶界处少量等轴状γ相组成的近全片层组织,在铸锭中心偏上的区域存在由(α₂+γ)片层团组成的全片层结构。铸锭中显微偏析主要存在于片层团交界处,其中Cr元素的显微偏析比较严重。     

C颗粒对Cp/AZ91D复合材料铸态显微组织的影响

通过复合铸造工艺制备了C_p/AZ91D复合材料，研究了C颗粒含量和保温时间等参数对该复合材料显微组织和力学性能的影响。结果表明，与保温时间相比，C_p的晶粒细化作用更为显著。当添加C_p质量分数为1.5%，保温时间15 min时，C_p/AZ91D复合材料铸锭平均晶粒尺寸由176 μm降低至32 μm，组织整体细化均匀，增强相C颗粒在复合材料基体中均匀分布，并且硬度值最高，达到89.07 HV。