镧对铸造镍基高温合金耐蚀性能的影响

本文研究了La对GBC-12合金在1030℃下抗高温氧化以及抗熔融玻璃腐蚀的影响。结果表明:La改善了氧化膜及腐蚀膜与基体金属的粘结性,促进了Cr的扩散,有利于CrO_3保护膜的形成,从而提高了该合金在1030℃时抗高温氧化和抗熔融玻璃腐蚀的能力。     

一种新型镍基单晶高温合金拉伸性能研究

研究了一种新型镍基单晶高温合金拉伸性能及断裂模式。采用[001]取向制备拉伸性能试样,以平行于单晶[001]取向作为应力轴方向,采用扫描电镜观察断口形貌。实验结果表明,随着拉伸温度升高,合金的抗拉和屈服强度逐渐升高,并分别在760℃和850℃达到峰值,之后随着温度升高迅速下降。塑性随温度的变化则相反,在760℃塑性指标达到最低值,随后断面收缩率急剧增加,而延伸率在850℃达到峰值后迅速下降。合金的拉伸断裂模式在980℃从准解理断裂转向塑韧性断裂。     

添加元素Cu、Mo对镍基合金喷焊层组织和性能的影响

选择两种(Ni-A、Ni-B)成分不同的Ni基合金粉末,在STB A22钢基体上用火焰喷焊技术制备两种喷焊层. XRD和SEM背散射电子实验结果表明,喷焊层内的基体都是Ni和Ni3Fe相,其中Ni-A的基体中含有少量Cu. 在Ni-A、Ni-B的喷焊层内分布有大量富Cr硬质第二相,在Ni-A的喷焊层中,该相有两种形态,且含有较多Mo元素. 在Ni-B的喷焊层中,第二相分布均匀,且无Mo元素. 高温硬度实验表明,由于喷焊层中形成了富Cr硬质第二相,Ni-A、Ni-B喷焊层的硬度较高,而由于Ni-A第二相中含有较多Mo元素,Ni-A的高温硬度比Ni-B高,两种喷焊层的高温硬度均比基材常温时高70%以上.     

柱塞激光熔覆镍基合金工艺与组织结构分析

本工作针对高压匀质机柱塞应用背景,在奥氏体不锈钢为基材的柱塞上激光熔覆镍基硬面合金,对其工艺、微观组织结构和性能进行了较深入的分析研究．通过扫描电镜、Ｘ光衍射、金相等微观分析方法,对快速凝固激光熔覆合金层的非平衡态微观组织特性与其性能关系进行研究．结果表明：在激光熔覆柱塞表面获得了镍基硬面合金层与不锈钢基材的优良冶金结合;合金层微观组织为超细的共晶组织,在含Ｃｒ、Ｓｉ、Ｃ、Ｂ元素的过饱和γＮｉ（Ｆｅ）奥氏体基体中,均匀分布着细密的树枝状碳化物、硼化物及硅化物;这是它具有良好的力学性能和耐磨耐蚀使用性能的关键．还对热喷涂柱塞进行了微观组织结构和性能的对比分析     

TiAl基合金的摩擦学设计

基于TiAl基合金作为摩擦零件的性能要求,在综述TiAl基合金目前国内外研究现状和取得的成果的基础上,探讨了提高TiAl基合金的强韧性技术及实现其高温自润滑耐磨的设计准则,为研究开发新型的高温自润滑耐磨TiAl基合金提供技术途径。     

GH586合金的晶界碳化物高温强化

通过对ＧＨ５８６合金在不同固溶处理温度下的金相组织观察,晶界碳化物萃取复型的透射电镜观察,定量相分析及８５０℃拉伸性能的测试,研究了晶界碳化物对合金高温拉伸性能的影响,探讨了高温下合金晶界碳化物的强化作用,并结合理论分析提出了晶界碳化物高温强化关系式。结果表明,该合金中均匀分布的细小晶界碳化物在高温下提高了合金强度;晶界碳化物对８５０℃屈服强度的贡献,用理论模型分析的结果与实验结果符合良好。     

镍基高温合金GH4049高温疲劳小裂纹扩展规律的试验观察

对镍基高温合金GH4049在不同载荷与不同温度下疲劳小裂纹萌生和扩展进行了试验,利用复型技术和光学显微镜观测了裂纹尺寸演化全过程,发现高温疲劳损伤是一个多裂纹系统,且损伤起始于晶界,寿命前期是以裂纹萌生为主的均匀损伤,后期则为以裂纹扩展、合并为主的局部化损伤。     

镍基纳米SiC复合镀层的摩擦学性能

为研究镍基纳米 Si C复合镀层的摩擦学性能 ,在A3钢板上制备了该镀层 ,利用扫描电镜对镀层显微组织进行观察 ,通过纳米显微力学探针测量镀层微区硬度 ,在 MM-2 0 0摩擦磨损试验机上对镀层进行磨损试验 ,研究阴极电流密度、温度和镀液中 Si C浓度等主要工艺参数对镀层耐磨性能的影响。结果表明 :Si C颗粒在镀层中分布均匀 ;Si C颗粒附近镀层的硬度是纯镍镀层的 3倍 ,但随着远离 Si C,复合镀层硬度明显下降 ;复合镀层的耐磨性能与普通镍镀层相比有较大幅度的提高 ,在油润滑条件下磨损体积为普通镍镀层的 1/ 8。     

咪唑类离子液体的阴离子对纤维素溶解性能的影响

目前,离子液体在纤维素的溶解以及生物质分离方面已有较多的研究[1],但是关于离子液体的分子结构对纤维素溶解性能影响规律的报道甚少.     

高Ru和高Cr对镍基高温合金组织稳定性的影响

在多组元的镍基高温合金中分别和同时加入高Cr和高Ru,经固溶处理后,在800～1100℃下进行10～1300h时效处理,观察组织并分析Ru、Cr以及二者交互作用对合金组织稳定性的影响. 结果表明:在无Cr和Ru的合金中,经过1000℃/1300h时效处理后无TCP相析出;加入高Cr的合金仅20h就在晶界发现了TCP相,50h后在枝晶干出现TCP相;在1000℃时效,TCP相比其他温度更易析出. 在同时加Cr和Ru的合金中,经过1000℃/1000h时效后并未发现TCP相的析出. 这说明高含量的Cr促进了TCP相的形成,而高Ru的添加在高Cr合金中也能有效地抑制TCP相的析出,提高组织稳定性.     

季铵盐正辛酸离子液体润滑剂的合成及摩擦学性能研究

目的合成N_(1444)Oct和N_(444)4Oct季铵盐羧酸离子液体,并对其摩擦学性能进行研究。方法以正辛酸或正辛酸钠和季铵盐为原料,利用酸碱中和反应或离子交换反应,通过萃取、溶剂沉淀、减压蒸馏等纯化方法,制备N_(1444)Oct和N_(444)4Oct两种季铵盐羧酸离子液体。采用核磁共振波谱仪、红外光谱仪、高分辨质谱仪对产物结构进行确认。采用粘度仪、热分析仪对其粘温性能、热稳定性进行测试,通过铜片腐蚀试验、水解稳定性实验测试其对金属基底材料的腐蚀性和水解稳定性。采用微动摩擦磨损试验机、三维轮廓仪、扫描电子显微镜测试它们在不同摩擦副上的摩擦学性能。结果所合成的离子液体作为钢/钢、钢/铜和钢/铝摩擦副的润滑剂,均具有优异的减摩抗磨性能。同时,它们的热稳定性和水解稳定性较好,对金属基底材料的腐蚀性较低。结论这些离子液体合成过程简单,原料廉价易得,易于大规模工业化生产。与传统含氟离子液体相比,它们不含卤素、硫、磷等元素,毒性低,与环境和生物体兼容性好。既可用于工业机械设备的润滑,也可用于医疗器械、食品加工机械的润滑,是一类极具发展前景的新型环境友好润滑剂。     

铬,硅含量对镍基高温合金组织及耐蚀性的影响

设计开发了四种不同成分的镍基合金，通过扫描电镜（ＳＥＭ）、能谱分析（ＥＤＳ）和Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）相结合的综合分析手段，研究了Ｃｒ、Ｓｉ含量对试验材料组织和相组成的影响。结果表明，当Ｃｒ、Ｓｉ含量适宜时，合金可实现碳化物、硼化物和硅化物的复合强化，使合金中长二相数量多、分布均匀、硬度高、耐熔盐腐蚀能力强。在８５０℃以下可替代钴基合金，有广阔的应用前景。     

热处理对四代核电用镍基合金薄壁管组织与性能的影响

利用热力学计算软件JMatPro分析了钍基熔盐堆用Ni-Cr-Mo系高温合金GH3535相析出的热力学及动力学特征,研究了不同热处理制度对冷轧态GH3535合金无缝管的晶粒尺寸及其均匀性、碳化物析出特征、硬度、拉伸性能等的影响规律,观察了不同热处理制度下合金拉伸断口的微观形貌,分析了GH3535合金的拉伸断裂机制.结果表明:在900~1500℃之间,GH3535合金的平衡析出相为富Mo的M6 C型碳化物,M6 C相在固液两相区时便已经开始形成,M6 C相析出所对应的鼻尖温度为1200℃;固溶温度低于1200℃时,合金晶粒尺寸缓慢长大,当固溶温度提高到1230℃,晶粒出现快速长大,平均晶粒尺寸达到160μm;1180℃保温10 min,合金晶粒尺寸的均匀性较好.随着固溶温度升高,合金强度降低、延伸率增加,GH3535合金的拉伸断裂机制为微孔聚集型.     

La-Mg-Ni基合金储氢性能的研究

采用高频感应熔炼制备La0.7Ca0.3Ni2.8-xMgx(x=0.1、0.2、0.3、0.4)合金,进行X射线衍射(XRD)实验,气相储氢性能测试和电化学性能测试,分析Mg部分替代Ni对合金的储氢和电化学性能的影响。分析结果表明,合金具有多相结构,当x=0.1、0.3时,合金的主相是CaCu5-型结构的LaNi5相,当x=0.2、0.4时,合金的主相是AB2-型Laves相LaNi2相。随x=0.1、0.2、0.3、0.4合金电极的放电容量(mAh/g)依次为244.7、140.8、257.6、164。当x=0.1时,在2MPa氢压、25℃时,合金La0.7Ca0.3Ni2.7Mg0.1的储氢量达到1.1wt%。     

衬底对沉积类金刚石薄膜结构和摩擦学性能的影响

利用直流-射频等离子化学气相沉积技术在玻璃、硅和钢表面沉积得到了薄膜,并用拉曼光谱和原子力对薄膜的结构和形貌进行了表征,用静动摩擦实验机对薄膜的摩擦学性能进行了测试．结果表明：沉积在硅和钢表面的薄膜具有典型类金刚石薄膜的特征,而沉积在玻璃表面的薄膜呈现类聚合物结构的特征,且沉积在玻璃表面的薄膜具有比较粗糙的表面,而沉积在硅表面的薄膜则比较光滑致密．摩擦学实验表明,沉积在硅表面的薄膜具有良好的摩擦学性能．     

仿生含油叠层复合材料的高温摩擦学性能

为了改善聚合物的高温摩擦学性能,从仿生学设计角度出发,将聚α烯烃(PAO)润滑油加入聚合物获得含油聚合物,并将含油聚合物填充至叠层沟槽表面,制备了含油叠层复合材料,并利用销盘摩擦试验机研究了不同温度下该材料的摩擦学性能。摩擦试验结果表明:随着试验温度升高,无油叠层复合材料的摩擦因数显著增大,并在150℃时发生润滑失效;含油叠层复合材料在25~150℃范围内具有极低的摩擦因数,但在200℃时平均摩擦因数增大到0.18。采用扫描电子显微镜进行磨损表面形貌分析,发现在高温摩擦时,无油叠层复合材料的金属表面为严重的磨粒磨损,聚合物表面为烧蚀磨损;含油叠层复合材料的金属表面为轻微的擦伤,聚合物表面为塑性流动。分析表明,含油聚合物的多孔结构中储存着润滑油,在温度激励下润滑油发生迁移运动,在热驱动下润滑油向摩擦表面渗出并能形成稳定的润滑油膜,从而改善了叠层复合材料的高温润滑寿命。     

一种铸造镍基高温合金的高温蠕变断裂行为

研究了M963合金在975℃／225MPa条件下蠕变断裂行为。结果表明：M963合金的蠕变曲线表现出明显的蠕变三个阶段；蠕变过程中，γ’相粒子逐渐筏形化，由初始阶段的分布在γ基体中的立方状孤立相转变为蠕变后期的包围γ相的连续相；在枝晶干上有颗粒状M6C碳化物析出；蠕变变形机制从开始阶段的Orowan绕过γ’相粒子转变为蠕变后期的位错切过γ’相粒子。     

基于人工神经网络的锌基合金熔化焊HAZ摩擦学性能预测

为建立锌基合金焊补修复后的焊接区性能与其磨损工况关系,以ZA12合金熔化焊热影响区(HAZ)组织模拟试样的磨损试验数据为样本,采用径向基函数网络,建立由ZA12合金HAZ磨损工况条件与其摩擦学性能的人工神经网络模型。试验结果表明,训练出的网络模型具有收敛快、精度高等优点,完全可用于锌基合金熔化焊HAZ摩擦学性能预测．     

带中心孔的镍基高温合金GH4049的高温疲劳短裂纹扩展规律

对疲劳试样GH4049镍基高温合金在同一载荷与不同温度下的疲劳短裂纹扩展进行了试验，利用复型技术和光学显微镜观测了裂纹形态演化全过程。发现应力集中条件下的高温疲劳短裂纹扩展主要是单裂系统破坏，随着温度升高，短裂纹逐渐变为多裂系统，并以多裂纹的合并形式进行最终破坏；扩展方式由穿晶到沿晶和穿晶的混合方式进行，温度越高，短裂纹起裂越早，裂纹平均长度越短，短裂纹扩展速率反而越慢。     

长期时效对燃气轮机叶片用镍基高温合金微观组织的影响

研究了燃气轮机叶片用镍基高温合金在800℃、850℃和900℃下分别长期时效1000h、3000h和5000h后的组织.结果表明,γ’沉淀相生长动力学遵循LSW熟化理论,长期时效过程中一次碳化物MC主要退化为M23C6型碳化物,且未发现有害相TCP相,表明合金具有良好的热稳定性.