FGH95合金再结晶界面与晶内析出γ′相的作用

研究了高体积百分数γ＇相强化的粉末镍基高温合金在形变过程中发生再结晶行为。实验表明:在γ＇相溶解温度以上再结晶以应变诱发界面迁移方式进行。在γ＇溶解温度以下,γ相再结晶以亚晶粒粗化形核方式进行。在γ相再结晶的内界面上可能发生γ＇相的分解和随后的再析出。计算了γ相再结晶内界面迁移激活能为635kJ/mol     

FGH98合金的再结晶行为

利用扫描电镜和透射电镜对热挤压态和退火态FGH98合金的相析出规律及组织特征进行了分析,并对其再结晶机制进行了深入研究.结果表明:热挤压态FGH98合金在空冷过程中已经发生了少量的再结晶现象,随着挤压温度的提高,体系内位错密度下降.退火态FGH98合金中再结晶机制主要与体系内未回溶的一次γ’相有关,在一次γ’相聚集区再结晶主要以依靠亚晶的聚合和亚晶的长大,或两者的混合机制进行形核;随着一次γ’相的减少,合金还可以通过应变诱发晶界迁移、多晶粒交汇区形核、孪晶叠加等多种方式形核.需要指出的是,FGH98合金中未回溶的一次γ’相在退火处理过程中也会通过部分的回复和再结晶发生软化效应.     

服役透平叶片GTD111 DS合金再热恢复研究

以服役透平叶片GTD111 DS定向合金材料为研究对象,采用光学显微镜和扫描电镜对简单再热恢复处理前后的叶片材料微观组织进行观察,并对合金材料显微硬度进行测试,研究再热恢复参数对γ'相(主要沉淀强化相)特征的影响规律,评估恢复态叶片材料的组织和性能.结果表明:固溶温度、冷却速度、时效温度和时间是再热恢复处理的关键参数;合适温度下的固溶处理可有效溶解粗大形变γ'相,并重新析出细小均匀的二次γ'相,同时避免初熔和再结晶;两级时效处理可优化双尺寸形态γ'相的尺寸、体积分数和立方度.恢复处理后叶片不同部位的组织和性能分布更加均匀,二次γ'相和三次γ'相的平均颗粒尺寸分别约为440和70nm,其体积分数分别约为35%和3%,硬度值处于409～417 HV范围内,高于叶根部位原始状态的硬度值.     

Si在纯Fe及低硅钢中扩散行为

采用磁控溅射方法,分别在纯Fe以及低硅钢基片上沉积富Si膜,并对其进行真空扩散热处理.通过能谱分析及X射线衍射研究了Si在纯Fe与低硅钢基体中的扩散特征,运用DICTRA软件建立了扩散模型.研究发现Si在纯Fe基体中扩散时发生γ-Fe(Si)→α-Fe(Si)相转变,扩散速率受控于相界面的迁移.当沿截面Si含量梯度不足以驱动相界面正向迁移时,延长扩散时间会发生相界面回迁现象,最终趋于单一相内均匀化扩散过程.Si在低硅钢基体中的扩散符合Fick扩散第二定律.     

Mg-Ce-Zn-Zr合金的显微组织与力学性能

对Mg—Ce—Zn—Zr合金的显微组织进行了观察研究，通过XRD分析、光学显微(OM)分析、扫描电子显微镜(SEM)分析表明：Mg12Ce及Mg17Ce2相铸态时主要存在于晶界，存在于晶界的稀士相Mg12Ce能显著提高合金的再结晶温度，阻碍晶界迁移．因而能提高合金高温机械性能，该合金在热挤压后没有发现明显动态再结晶发生．     

快速凝固 Cu-Cr-Zr-Mg 合金的原位再结晶与不连续再结晶

对快速凝固Ｃｕ－０．６Ｃｒ－０．１５Ｚｒ－０．０５Ｍｇ合金伴随时效析出的再结晶过程进行了观察和研究。发现该合金在形变后的时效过程中,析出相非常细小、弥散,阻碍了再结晶的进行,出现了原位再结晶与不连续再结晶同时发生的现象。在再结晶的形核和长大过程中,析出相在晶界前沿快速粗化或重新溶解,并在再结晶区域中重新析出,导致更加弥散的析出相分布。     

镍基合金粉末的预变形与热处理

对镍基合金粉末进行了20%,40%,60%的预变形,并对不同变形量的粉末在1050℃,1100℃,1120℃温度下保温2h热处理.结果表明:在1050℃,形变量增至60%时,发生完全再结晶且组织均匀化程度显著增加;1 100℃时,显微组织基本上都已均匀,基体中沿再结晶晶粒的晶界均匀析出弥散分布的γ′相;1 120℃时,显微组织更为均匀,在晶界上析出粗大γ′相.     

固溶处理对00Cr25Ni7Mo3N双相不锈钢超塑性和连接性能的影响

采用不同固溶工艺处理后的00Cr25Ni7Mo3N双相不锈钢,在恒温的热拉伸试验机上进行超塑性测试,通过Gleeble3500热模拟试验机进行超塑性扩散连接实验研究,并采用扫描电镜对固溶处理金相及连接试样界面孔洞进行观察.结果表明,由于固溶处理温度不同,α相和γ相体积比(xα/xγ)不同.超塑性拉伸测试中,在同一变形条件下,随着初始xα/xγ的增大,延伸率和峰值应力相应增大.固溶温度为1350℃的试样,在960℃、1×10-3s-1条件下拉伸,延伸率达到1186%;超塑性扩散连接在1100℃温度下进行时,压力加载形式不同,扩散连接界面结合机理不同,但加载形式对试样的界面剪切强度影响不大.在连接过程中,界面孔洞闭合情况和滞留位置与晶界迁移的相对速度有关.     

Q235碳素钢不同热变形条件下退火过程的织构分析

利用扫描电镜、背散射电子衍射(EBXD)和X射线衍射技术研究了三种方式热变形后保温时铁素体的长大行为.结果表明,回复、再结晶和长大的相对程度与第二相粒子的状态及铁素体的取向分布有关.形变强化相变产生的超细铁素体中形变储存能较低,退火时难以发生静态再结晶,而以晶粒长大为主,铁素体因第二相出现较晚而充分生长:A1温度以下纯铁素体区形变的铁素体虽然形变储存能最高,形变量最大,但第二相钉扎最明显,铁素体仅发生部分再结晶,<111>取向形变晶粒比<100>取向形变晶粒更明显地被削弱;α+γ两相区形变时,铁素体(亚)晶粒发生回复式长大,<111>取向晶粒和<100>取向晶粒有不同的再结晶倾向.     

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。     

镍基高温合金K4169的高温相变研究

利用共聚焦激光扫描显微镜原位观察了镍基高温合金K4169的相变过程.结果表明:850℃保温120s后,γ′相发生溶解,γ″相在晶体内部析出,Laves相开始往基体中溶解;加热到950℃保温120s时,γ″相继续析出,Laves相已经大部分溶解到基体中,晶界显露;1 150℃保温200s后,γ″相开始溶解,Laves相已经完全溶解,晶界更加明显;1 286℃时,晶界发生粗化;1 300℃保温200s后晶界粗化加剧.     

镍包覆铜复合粉末烧结体界面扩散行为研究

利用固相烧结法将镍包铜粉成功地制成了块状烧结体,通过SEM、XRD和EDS研究了烧结过程中镍包铜粉中界面的迁移情况.结果表明,随烧结温度升高,颗粒内原子扩散系数越大,烧结体界面迁移越容易,形成较大的晶粒,同时界面组织也比较均匀.在扩散过程中,由于镍的扩散系数比铜大,镍层扩散进入铜形成了铜镍固溶体,界面呈现单向迁移.     

冷轧IF(Ti+Nb)深冲钢板再结晶γ纤维织构的形成机制

利用X射线衍射技术（ODF）分析并结合金相组织观察，对冷轧IF钢在不同退火温度下的再结晶织构演变规律进行了研究，利用Gibbs-Thomson关系式对冷轧IF钢再结晶织的构形成机制进行了分析和探讨，认为∑重位点阵晶界在再结晶γ纤维织构形成过程中起着重要作用。     

α/β两相黄铜超塑变形特性的研究

对α/β两相黄铜在超塑变形温度区间的特性进行了研究,结果表明:在超塑变形Ⅱ区,界面扩散控制着变形过程,界面滑动为主要变形机制;α相晶内几乎不变形,作为界面滑动调节机制的晶内滑移主要在β相内发生。在非超塑变形的Ⅲ区,体扩散控制着变形过程,晶内滑移为主要变形机制。     

Fe-C二元合金包晶相变的相场法模拟

以Fe-0.79 mol%C二元合金为例,采用多相场法,模拟研究了包晶相变过程中不同过冷度下奥氏体的演化过程,讨论了过冷度对奥氏体生长速度与形貌的影响.结果表明:包晶反应过程中,在界面迁移率与溶质富集的影响下,靠近三相节点处的部分δ相重熔,导致γ相向δ相内生长;当液相中的球状δ相表面发生包晶相变时,γ相作为一个外壳包围着δ相生长,最后在δ相周围形成一层γ相的核壳;随着过冷度的增加,包晶相变的驱动力增加,γ相的生长速度加快,γ相包围δ相的量越多。     

过热处理对单晶高温合金拉伸性能的影响

不同温度条件下，对DD6单晶高温合金保温1 h后空冷处理，以模拟合金的过热服役情况，研究了合金在不同温度过热处理后的显微组织和1 000℃的拉伸性能.结果表明，DD6合金在1 100，1 150和1 200℃过热处理后，γ''相尺寸稍有增大.1 250℃过热处理后，γ''相尺寸明显增加，尺寸极不均匀，大部分γ''/γ相界面为锯齿状.1 300℃过热处理后，少部分γ''相具有锯齿状的γ''/γ相界面，大部分为重新析出的细小γ''相.1 320℃过热处理后，γ''相全部回溶后重新析出不规则、细小的γ''相.合金在1 200℃过热处理后屈服强度和抗拉强度明显降低，其他温度下过热处理对合金的拉伸性能影响较小.这主要是因为合金在1 200℃过热处理后，γ基体通道宽度最大，而γ''相体积分数最小.     

TiAl 基合金固相焊接界面及其显微组织分析

采用惰性气氛下热压方法，研究了Ｔｉ－３３Ａｌ－３Ｃｒ（质量分数，％）合金粗大（α２／γ）层片组织材料／粗大（α２／γ）层片组织材料及粗大（α２／γ）层片组织材料／细小双态组织（γ＋α２／γ）材料焊接界面及其显微组织，以及随后的热处理退火制度对此界面的影响．试验结果表明，粗大（α２／γ）／粗大（α２／γ）界面的显微组织特征受界面粗大层片状晶团位向的影响．此类界面经过１２５０℃退火，其显微组织变化不明显，但促使γ相等轴晶退火孪晶的形成；而经过１２８０℃退火，原焊接联接界面变宽，在（α２／γ）晶团界面上发生部分再结晶现象；而经过１３５０℃退火（Ｔｉ－３３Ａｌ－３Ｃｒ合金的ｔα≈１３０５℃），整个联接件材料发生重结晶，形成新的、粗大的全层片状组织，原焊接联接界面消失．采用细晶双态组织材料与粗大全层片状组织材料对焊，可得到良好的固态焊接结合面．     

FeNiCrAl合金的显微组织和力学性能

对ＦｅＮｉＣｒＡｌ合金量微组织和力学性能的研究表明，「Ｎｉ」／「Ｃｒ」≥０．９（摩乐兹）的合金以γ相为基体，「Ｎｉ」／「Ｃｒ」（摩尔比）＝０．６－０．８和≤０．６的合金分别以γ＋α双相和α相为基体，合金在不同温度热处理后，由于相的析出或溶解，显示出不同的力学性能。     

管线用钢热轧规程物理模拟

应用ＴＨＥＲＭＥＣＭＡＳＴＲＥ－Ｚ型热加工模拟机对钢坯加热、控制轧制和控制冷却进行了试验研究。加热试验中发现，在１１５０℃时钢中Ｎｂ（Ｃ，Ｎ）已大部分固溶，且发生原始奥氏体晶粒突然长大现象，在１２００℃时Ｎｂ（Ｃ，Ｎ）几乎全部溶解。控轧试验证实，形变量和形变温度对再结晶奥氏体晶粒尺寸的影响最大。控冷试验表明，终冷温度和冷却速度对晶粒度的影响较明显。析出相基本上分为以钛为主的ＴｉＮｂ（Ｃ，Ｎ）较大尺寸析出和以铌为主的ＮｂＴｉ（Ｃ，Ｎ）较小尺寸析出两种类型。     

无钴马氏体时效合金

对含铜无钴马氏体时效合金系列进行了研究。固溶处理时第2相Fe_2Mo完全溶解的温度不能低于950℃。含钼量为≤6％的合金,高温逆转奥氏体再结晶处理温度为950℃;含钼量大于6％的合金,再结晶处理的温度,随钼含量增加而提高。再结晶的光学显微组织呈长方块状,未再结晶的光学显微组织呈细条束状。540℃时效处理,主要沉淀相为Ni_3Mo和Fe_2Mo,前者为棒状,后者是圆点状。Fe-Ni15Mo6-Cu1-Ti合金,经950℃固溶和再结晶处理,540℃时效3h,常规力学性能相当于18Ni(250)的水平。