U720Li镍基高温合金不同失稳判据的热加工图

在Gleeble-1500D热模拟试验机上对U720Li镍基高温合金进行高温压缩模拟试验.在Gegel提出的动态材料模型(DMM)概念的基础上,分别对Prasad,Gegel,Malas,Murthy,Semiatin几种不同的失稳判据进行综合分析与比较,并结合该合金在高温压缩变形过程中的显微组织演变规律得出以下结论:在温度为950~1 050℃,应变速率为5×10-4~10-1s-1的区域U720Li合金功率耗散率值均大于40%,并且在此区域内变形时该合金没有出现流变失稳现象.因此,该合金在此区域内适合成形加工.     

High temperature creep mechanisms of a single crystal superalloy: A phasefield simulation and microstructure characterization

The high temperature creep behavior of a single crystal Ni-based superalloy was studied by combined experimental and numerical methods. The creep test results showed that the creep curves exhibited a three-stage feature. The qualitative explanations for each stage of the creep curves were carried out based on the microstructure characterizations of γ/γ′ phases and dislocations. An elastoplasticity incorporated phase-field model was developed to provide quantitative understanding on directional coarsening(rafting) of γ′ phase. The simulation results showed that the directionality of γ′ coarsening was induced by both dislocation activity in γchannels and elastic inhomogeneity between γ and γ' phases, therein the dislocation activity played a major role.This findings provide new insights into the design of novel single crystal superalloys with improved creep properties.     

基于残差网络的高温合金微观组织图像分割方法

材料微观组织图像分析是材料研究的重要环节,其分析方法的精准性和快速性对新材料的设计、研制和现有材料的优化、寿命评价都非常重要。因此,如何建立更快速更精准的微观组织分割方法成为微观组织图像分析和性能评价的关键。针对传统的微观组织图像分割技术对于高温合金材料分析精度不高等问题,通过对卷积神经网络结构进行优化,提出了一种基于Res_Unet网络的微观组织图像分割方法。实验验证结果表明,本文的方法不仅解决了深度学习在材料组织图像小样本数据上的实现问题,还显著提高了材料微观组织图像的分割精度。     

镍基催化剂上催化裂解甲烷生长碳纳米管

以共沉淀法制备的 Ni-Al、Ni-Cu-Al和 Ni-L a-Al为催化剂 ,甲烷为碳源 ,在 773～ 10 2 3 K制备碳纳米管 ( CNTs) ,并通过 TEM和 XRD表征了 CNTs的部分性质 ,讨论了催化剂、反应时间和反应温度对 CNTs形貌、结构和产率的影响。结果表明 ,不同催化剂在相同温度下制备的 CNTs的形貌和结构有很大差异。Ni-Al催化剂上生长的 CNTs倾向于碳纤维结构。Ni-Cu-Al催化剂上生长的 CNTs具有节状结构。Ni-La-Al催化剂上生长的 CNTs管腔较大、管径较均匀且石墨化程度最高。在 10 2 3 K下 ,各种催化剂的活性都是在反应初期较高 ,然后随反应时间降低。Ni-Al催化剂在 2 h后活性降低很快 ,在 5 h后完全失活。Ni-Cu-Al和 Ni-La-Al催化剂活性随时间降低较缓慢 ,最后分别在 10 h和 15 h后完全失活。各种催化剂上生长的CNTs的产率随反应温度变化而变化。Ni-Al、Ni-Cu-Al和 Ni-La-Al催化剂上制备的 CNTs分别在 92 3 K、973 K和高于 10 2 3K左右达到最高产率     

多元超合金热力学计算软件系统

本文设计了多元超合金中液相,fcc,bcc和hcp四种溶体相的摩尔自由能及其活度的软件系统,其中包括一个复盖18种元素的二元合金热力学数据库。使用时,用户只要输入合金相的成分,相结构和温度,即可得到所需的计算结果。     

标准热处理状态下高强耐蚀C-22HS合金的显微组织和力学性能

采用热力学计算、SEM与TEM观察、力学性能测试等手段研究了一种新型高强耐蚀合金C-22HS在标准热处理状态下的显微组织及力学性能.结果表明:标准热处理状态下C-22HS合金由大小不均匀的等轴晶组成,合金中析出相主要有聚集分布的颗粒相(Mo,Cr)6C和弥散分布的强化相Ni2(Mo,Cr).合金经标准热处理后不仅具有较高的强度,而且具有良好的塑性与冲击韧性;无论是在室温还是高温,它的屈服强度都大大高于C-22合金.     

高温合金冶炼过程中泡沫陶瓷过滤器的作用

使用Ｘ射线衍射仪，ＭＡＡＳ自动图像仪及气体分析，对１（美国ＨＩＴＥＣ公司产）过滤器与２（昌平产ＺｒＯ２基泡沫）过滤器在高温合金冶炼过程中的过滤效果及其组织结构变化进行对比分析，研究结果表明，２种过滤器对钢中氧化物夹杂均有显著去除效果，并且过滤器的组织结构会对其高温性能，冲击性能及过滤作用产生一定的影响。     

Inhibition of stray grains at melt-back region for re-using seed to prepare Ni-based single crystal superalloys

Assisted by the mold preinstalled an alumina tube into seed segment, the influence of the original primary dendrite spacing of seed on the formation of stray grains at melt-back region was investigated during Ni-based single crystal casting using seeding method. The results showed that the interface reaction between the seed and mold as well as the formation of stray grains at the surface of seed were avoid using an alumina tube with surface roughness of 0.35 μm as the mold inner wall. As the original primary dendrite spacing of the seed decreased to less than 201 μm, the morphology of un-melted solid phase in semi-solid zone changed from isolated dendrite stem to the complex network, resulting in the inhibition of the formation of stray grains inside of the seed. The seed with original primary dendrite spacing of 201 μm was also successfully re-used to fabricate single crystal casting.     

Ti对DZ68合金凝固偏析的影响

利用光学显微镜(OM)、电子探针(EPMA)等手段研究了不同Ti含量的DZ68合金的凝固过程和主元素的偏析.结果表明:本实验条件下,随合金中Ti含量的增加,合金的初凝温度和终凝温度逐渐降低,但初凝和终凝的温度区间逐渐增大;Ti含量的增加,促进Ta的正偏析程度,同时也使W的负偏析程度显著增加.为了减少DZ68合金组织中析出的(γ+γ′)共晶,Ti的质量分数应控制在1.7%以下.     

硬质合金刀具车削GH2132高温合金磨损及破损试验

用不同含钴量的超细晶WC-Co硬质合金刀具与普通WC-Co硬质合金刀具对GH2132高温合金进行高速连续切削刀具寿命及断续切削刀具破损的对比试验. 用最小二乘法进行线性回归,建立了刀具寿命与切削速度之间关系的T-v经验公式,用ZEISS体视显微镜及显微摄影系统观察了刀具刃口、前刀面和后刀面的磨损和破损形貌. 试验结果表明:WC-Co硬质合金刀具的磨损和破损的主要机制是黏接磨损;超细晶WC-Co硬质合金刀具的耐磨性明显高于普通硬质合金;适当增加钴黏接相含量有助于超细晶WC-Co硬质合金刀具获得最佳的耐磨损和抗破损性能.