细晶铸造IN718C合金显微组织对持久性能的影响

探讨了晶粒度为ASTM 3～5级的细晶铸造IN718C合金的显微组织对持久性能的影响．通过分析细晶材料的持久断口和显微组织，发现该合金与普通铸造材料不同的是 细晶材料的持久断裂主要为沿晶断裂形式，其碳化物、Laves相和tex0\delta$相主要分布在晶界； 细晶材料在不同铸态枝晶组织中晶界上碳化物和Laves相都有降低材料持久性能的倾向．     

国外细晶铸造IN718压气机叶片组织结构分析

解剖，分析了国外细晶铸造ＩＮ７１８压气相叶片。结果表明：该叶片叶身部分的晶粒细小，晶粒度可达ＡＳＴＭ２－４级，无柱状晶，均为等轴晶，组织均匀，偏析轻，未见疏松等明显铸造缺陷，接近锻造叶片的组织结构，有望实现“以铸代锻”的目标。     

铸造速度对Al-Cu合金半固态组织影响的多尺度模拟

用多尺度模拟方法研究了半连续铸造过程与Zl201合金成分近似的5%Al-Cu合金凝固组织受铸造速度的影响。建立了温度场模型和相变模型。通过固相率的变化把温度场计算和微观组织模拟从宏观尺度和介观尺度耦合起来。将宏观尺度上计算出的稳态温度场映射到介观尺度上。利用液固相变区中原胞的平均过冷度确定半连续铸造过程中各元胞的形核,采用溶质扩散模型描述晶粒长大。针对选定对象模拟了浇铸温度为930 K,铸造速度在(1.5～3.5)mm/s时微观组织的演变。结果表明,当铸造速度在2.0 mm/s时得到的微观组织均匀、细小,模拟结果与实验结果吻合。     

振动悬浮铸造对ZA27合金组织及性能的影响

研究了振动悬浮铸造对ZA27合金显微组织、致密度和机械性能的影响。结果表明，单纯振动及单纯悬浮铸造都能明显细化晶粒，提高合金的致密度，改善合金的性能，而将两种方法相结合，效果更好。与普通铸造相比，抗拉强度巩提高了2．63％，延伸率艿提高了2．67％，密度提高了3．46％．     

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。     

Nd-Fe-B-Sn合金的显微组织及其对磁性能的影响

 用粉末冶金烧结法制备了Nd-Fe-B,Nd-Fe-B-Sn和Nd-Dy-Fe-B-Sn永磁合金,用SEM和TEM分析了合金的显微形貌及相结构,并用永磁参量测量仪和振动样品磁强计(VSM)测量了合金的磁性能.研究表明,添加在合金中的Sn元素主要分布在富钕相中,且改善了富钕相与基体相(Nd2Fe14B)的润湿性.合金的相组成仍然是Nd2Fe14B相(Φ相)、富钕相、富硼相(η相),添加锡没有导致合金中析出新相.但是,添加锡使Nd-Fe-B系合金的室温磁性受到损害,然而却使合金在较高温时的矫顽力温度系数和开路磁通不可逆损失明显减小.锡元素对合金显微组织的改善,可能是合金高温磁性能改善的根本原因.     

退火时间对高强细晶IF钢再结晶织构的影响

以含铌高强细晶IF钢为研究对象,在不同保温时间下进行了连续退火实验。通过采用OM显微分析及EBSD测试技术对实验钢进行显微组织和微观织构观察分析,得到含铌高强细晶IF钢在退火过程中织构的演变规律。实验结果揭示:高强细晶IF钢在连续退火过程中形成较强的111//ND再结晶织构。当退火温度为850℃,保温时间为120 s时,钢板具有最强的111//ND织构;随着保温时间的增加,111//ND织构逐渐增强,110//RD先减弱后增强。再结晶织构在{111}面与{112}面之间转化并发生漫散现象。     

退火时间对高强细晶IF钢再结晶织构的影响

以含铌高强细晶IF钢为研究对象,在不同保温时间下进行了连续退火实验.通过采用OM显微分析及EBSD测试技术对实验钢进行显微组织和微观织构观察分析,得到含铌高强细晶IF钢在退火过程中织构的演变规律.实验结果揭示：高强细晶IF钢在连续退火过程中形成较强的〈111〉//ND再结晶织构.当退火温度为850℃,保温时间为120 s时,钢板具有最强的〈111〉//ND织构;随着保温时间的增加,〈111 〉//ND织构逐渐增强,〈 110〉//RD先减弱后增强.再结晶织构在{111}面与{112}面之间转化并发生漫散现象.     

FGH95镍基合金组织结构对持久性能的影响

通过对不同温度热等静压FGH95合金进行完全热处理、组织形貌观察、XRD谱线分析及持久性能测试,研究FGH95合金组织结构对持久性能的影响。结果表明:随着HIP温度升高,分布在原始颗粒边界处的粗大γ′相数量和尺寸逐渐减小,当HIP温度提高至1 180℃,晶粒明显长大。热等静压合金经完全热处理后,粒状碳化物沿晶界和晶内不连续分布,且细小γ′相在基体中弥散析出。经X线衍射分析,随热等静压温度升高,γ和γ′两相晶格常数略有增加,但错配度逐渐减小;在650℃,1 034 MPa条件下,由于1 120℃HIP合金完全热处理后具有较高的晶格错配度,致使合金具有较长持久寿命;合金在蠕变期间的变形特征是位错滑移,位错绕过或剪切γ′相。     

准晶对AZ91微观组织及摩擦磨损性能的影响

采用普通铸造法制备含高体积分数准晶相的Mg-Zn-Y(MZY)准晶中间合金。经SEM,EDS、XRD检测和摩擦磨损试验,研究MZY准晶颗粒加入量对AZ91基体合金微观组织及耐磨性能的影响。结果表明:MZY准晶颗粒可以明显细化AZ91合金的铸态组织,且骨骼状连续网状分布的β-Mg17Al12相断裂为弥散的岛状,合金的铸态组织中除α-Mg相、β-Mg17Al12相外还出现弥散分布在晶界处的高温稳定的Mg3Zn6Y准晶相;在不同载荷条件下,添加质量分数为6%的MZY准晶合金试样的摩擦因数由0.68减小至0.26,在100 N载荷下干摩擦30 min,其质量磨损量仅为基体合金质量的46.2%,磨损机理由基体的黏着摩擦转变为磨粒摩擦。     

晶粒大小及Mg对GH169合金持久与缺口周期持久性能的影响

本文研究了晶粒大小和Mg对GH169合金持久与缺口周期持久性能的影响。结果表明,微量Mg及晶粒细化会有效地改善该合金的缺口持久敏感性。存在缺口持久敏感性或低塑性的GH169台金,在蠕变疲劳交互作用下将会严重导致材料的弱化而引起过早的断裂,用Mg微合金化和晶粒细化,即使存在一定数量小晶的混晶组织也会显著提高合金的缺口周期持久寿命。     

晶粒尺寸及晶界碳化物对蠕变断裂的影响

用单相Ｃ０及只在晶界上有碳化物析出Ｃ２的两种Ｆｅ－１５Ｃｒ－２６Ｎｉ奥氏体合 金，在应力３９．２ ＭＰａ，温度 １１２３ Ｋ下，研究了晶粒尺寸及晶界碳化物对蠕变断裂 性质的影响。结果表明：两种合金的最小蠕变速率ｅｍ及断裂时间ｔｒ很好地符合 Ｄｏｂｅｓ－Ｍｉｌｉｃｋａ关系即：是断裂应变。Ｃ０与Ｃ２合金在研究的 晶粒尺寸范围内（２０－３００μｍ），断裂应变差别不大，但Ｃ２合金的断裂时间比Ｃ０合 金长一个数量级。Ｃ０合金断裂时间与断裂应变都在晶粒尺寸约４０μｍ的有最大值。 Ｃ合金断裂时间则在晶粒尺寸约８０μｍ时有最大值，但断裂应变与晶粒尺寸无关。 文中还探讨了它们随晶粒尺寸变化的原因。     

L_(c9)合金晶界的微观结构影响应力腐蚀开裂的机理

研究了L_(c9)合金晶界的微观结构参数与应力腐蚀开裂的关系,以及晶界成分偏析。结果表明:随着时效程度的增加,晶界上 Mg向 MgZn_2 转移,粒子长大,粒子间距增加,晶界上固溶 Mg减小,晶界捕获H的能力减弱,应力腐蚀敏感性下降。     

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。     

商业Inconel718合金晶界析出相的鉴别

在商业Ｉｎｃｏｎｅｌ７１８合金中存在３种成分非常接近的析出相：δ－Ｎｉ３Ｎｂ（Ｔｉ，Ａｌ），γ″－Ｎｉ３Ｎｂ（Ｔｉ，Ａｌ）和γ″－Ｎｉ３Ａｌ（Ｔｉ，Ｎｂ），而且在标准热处理状态下，析出相很小，即使运用ＥＤＡＸ微区成分分析方法也难以区分，尽管３种析出相结构不同，但γ″相的３种变体和δ相的１２种变体导致两者众多衍射斑点的重合，增加了实验鉴别的困难。     

高强铝合金Mg偏析对晶界结合力和断裂应力的影响

提出了一个计算高强铝合金空位形成能的半径验公式Ｅｔ＝１／１６ＥＭ并用此分式和准化学方法分别计算了７０７５高强铝合金在不同时效状态下晶界的结合力的断裂应力不降百分数，结果表明：晶界结合力和晶界断裂应力随着晶界上Ｍｇ偏析深度的增加而减小。这与应力腐蚀裂纹扩展速率的实验结果相一致。     

灰口铸铁组织的优化与性能

以片状石墨非裂隙的观点,从灰口铸铁拉伸时Ｇ／ｍ界面及基体微力学行为,联系到Ｇ／ｍ界面强化及基体强韧化,设计了以Ｍｓｈ包围石墨及（Ｆ＋Ｍ）双相钢基体的灰口铸铁优化组织,测得其性能与预期的吻合,性能有显著提高．     

Inconel 718微铣削加工表面残余应力有限元仿真

刃口圆弧半径和每齿进给量显著影响微铣削镍基高温合金残余应力,因此进行了基于ABAQUS的Inconel 718微铣削三维仿真研究.基于J-C本构方程模拟材料应力应变关系,得到相同单元在S11和S22两个方向的残余应力值,进而研究每齿进给量对表面残余应力的影响规律.进行Inconel 718微铣削实验,通过X射线衍射法测量不同每齿进给量切削过程中工件进给和垂直进给两个方向上的残余应力.进给方向的表面残余应力实测值与仿真结果最大误差为21.1%,平均误差为8.9%;垂直进给方向的表面残余应力实测值与仿真结果最大误差为31.0%,平均误差为12.3%,验证了Inconel 718微铣削加工三维有限元仿真模型的准确性.     

铸铁基金刚石微粉砂轮的电火花整形试验

为了得到可靠和高效的铸铁基金刚石微粉砂轮精密整形过程，建立了基于LabVIEW数据采集系统、电火花状态和砂轮圆度监控系统以及可小到纳米级进给的间隙自动实时控制系统，并在此基础上进行了针状电极试验和铸铁基金刚石微粉砂轮的整形试验．针状电极试验证明了砂轮与电极之间存在一放电圆弧区域，在砂轮转动一圈的周期内，砂轮表面某一点的电火花放电最大时间为此点转过这段区域的时间，即使再增大脉宽也不会提高材料的去除率．在电火花整形试验中，对各种电参数和不同的电介质对整形过程的影响进行了研究和选择．最后在合理参数的基础上，选用去离子水作为放电介质，整形过程稳定高效，最终得到砂轮的圆度为0．75μm，锥度误差小于0．5μm．