近α高温钛合金中α2相的析出特性研究

对近α型高温钛合金(Ti-Al-Sn-Zr-Mo-Si-Nd)进行不同条件下的热处理,采用透射电子显微镜对α2有序相进行了观察,总结了α2有序相的析出长大特征.     

镍基高温合金长期时效过程中第二相的析出

为考察合金在高温长期时效过程中的组织变化情况,使合金分别在800℃,900℃进行了100～1000h的长期时效,并对由镍基基体上析出的第二相粒子利用扫描电镜、透射电镜、电子探针等测试手段进行了观察与分析·发现碳化物和TCP相的析出有着类似之处,都在800℃时效时比在更高温度时效容易析出,颗粒尺寸也大于900℃时效时的尺寸;观察到析出碳化物种类有M23C6型、M7C3型;TCP相种类有μ相、σ相·通过测量γ′相的平均半径得到其析出特性符合里夫希茨·瓦格纳的第二相粒子成熟理论·相与组织的准确确定,为其后确定合金的拉伸与持久性能提供了有力的分析基础·     

一种单晶高温合金中g?相的析出行为

研究了固溶冷却速度和时效时间对一种镍基单晶高温合金中γ′相的析出的影响。合金经1 250℃固溶处理4 h,从炉中快速取出,分别进行空冷、油冷和水冷,以考察冷却速度对γ′相析出的影响。随后对固溶处理后试样进行时效处理,以考察时效时间和固溶冷却速度对γ′相长大的影响。结果表明,合金在固溶处理后,γ′相尺寸随固溶冷却速率的升高而下降。在时效处理时,γ′相尺寸的增大率随固溶冷却速度的增大而减小;随着时效时间的增加,γ′相的尺寸增加。     

一种铸造镍基高温合金的显微组织和冲击性能

通过金相显微镜、扫描电镜研究了试验K4648合金的显微组织及其冲击断口形貌,并分析了试验合金冲击吸收功偏低的原因.结果表明:试验K4648合金试棒经过1180℃×4 h空冷+900℃×16 h空冷热处理后,显微组织由γ基体和在γ基体上析出的捆编织针状α-Cr相和细小颗粒状M23 C6型碳化物以及分布在晶界和枝晶间的初生...     

合金元素对新型镍基粉末高温合金的热力学平衡相析出行为的影响

通过热力学平衡相计算方法,系统研究了某新型镍基粉末高温合金时效温度下合金元素对热力学平衡相析出行为的影响.计算结果表明:René104合金析出的主要平衡相为γ′、MC、M23C6、M3B2和TCP相.Cr和Co含量主要影响TCP相的析出行为及γ′相的析出温度,Cr含量对M23C6和M3B2的析出行为有一定的影响,Cr的建议质量分数为13%;Mo和W含量影响TCP相和M3B2的析出行为.质量比Al/Ti和Nb/Ta影响γ′相的析出行为,建议控制Al/Ti和Nb/Ta比平衡,以使γ′相起到理想的强化效果.C和B含量显著影响碳化物和硼化物的析出量,还可间接抑制TCP相析出;Zr含量对MC和M23C6碳化物的析出有影响;增Co降Cr和调节合金元素含量以获得小的点阵错配度是第3代涡轮盘用粉末冶金高温合金成分优化设计的趋势.     

Waspaloy合金碳化物和γ′相析出规律的热力学计算

利用热力学计算软件Thermo-Calc对Waspaloy合金中可能析出的平衡相以及元素含量变化对其影响进行了计算分析. 结果表明:碳含量的增加可以明显地提高碳化物的析出量,但对碳化物的析出温度的影响较小;γ′的析出量和析出温度均随Al、Ti含量的增加而增加,Al的影响尤为明显;Ti是MC的主要形成元素,Ti含量的增加可以提高MC的析出量,但对其析出温度无太大影响;M23C6的析出量不受Cr含量的影响,而析出温度却随着Cr含量的增加而提高.     

Mg-Al合金非连续析出相改性的研究进展

Mg-Al合金因其密度低、比强度高、成本低廉,成为镁合金材料中被广泛应用的系列之一。然而,Mg-Al合金时效热处理过程中所存在的非连续析出行为恶化了其力学性能,限制了其进一步的应用。介绍了Mg-Al合金中非连续析出相的形成机制,进而从时效工艺调整和添加合金元素2个方面总结了目前改性或解决非连续析出行为的研究进展,最后对未来研究措施进行了简要展望,希望为Mg-Al合金材料的研究者提供借鉴。     

GH4710合金的相析出特征及其与热加工塑性损伤的关联性

利用Thermal Calc热力学软件、光学金相显微镜、扫描电镜等手段分析了GH4710合金原始态和不同条件热物理模拟变形后的析出相及加工损伤特征,系统研究了析出相特征与该合金热加工塑性损伤及开裂的关联性.结果表明:GH4710合金的原始组织主要由γ’、MC及M₂₃C₆碳化物、γ+γ共晶组织组成;热加工时微孑洞等损伤在MC碳化物及γ+γ共晶组织处形核后沿晶界扩展,最终相互连接导致合金大面积破坏;γ’相优先在MC碳化物及共晶组织附近析出,并通过其共格应力场的作用增加了损伤形核和扩展阻力,使合金在较低温度下的塑性损伤值明显小于高温条件下.     

GH220合金中γ′强化相

研究了GH220化学成分及含量,γ′析出倾向性及晶体结构、错配度、合金元素对γ′量的影响以及γ′的形态、尺寸、长大规律。     

定向凝固GH4742高温合金中组织、偏析和析出相演变

GH4742高温合金是一种先进的结构材料,广泛应用于航空航天、船舶、核电等领域。真空电弧重熔（VAR）通常作为最终熔炼工序,其凝固组织、元素分布和缺陷直接决定了合金的加工和机械性能。本文以区域定向凝固炉模拟真空自耗炉的定向凝固特征,研究了GH4742高温合金在大跨度的冷却速率下的微观结构、元素偏析和析出的演变规律。基于多种镍基高温合金的统计对比,结果表明,在高冷却速率下,主枝晶间距与G1/2V1/4有明显的线性关系,其中G和V是温度梯度和拉速。随着冷却速率的降低,一级枝晶间距以一种分散的方式增加。在所有的冷却速率范围内,二级枝晶臂间距与 (GV)?0.4明显线性相关。元素偏析的程度随着冷却速率的增加而增加,随后逐渐减少,这是由于溶质反扩散和树枝状结晶尖端过冷之间的竞争造成的。随着凝固速度的增加,γ′、碳化物和非金属夹杂物的尺寸逐渐减小。γ′沉淀物的形态从梅花状变为立方体,再变为球形。碳化物的形态从块状变为细条状,然后变为汉字状。碳化物的形态受树枝状间形状和元素扩散共同控制。夹杂物以复合夹杂物为主,通常表现为Ti(C,N)以氧化物为异质成核中心,碳化物的外表面包裹的三层结构。随着冷却速率的增加,复合夹杂物的数量密度先增加后减少,这与元素偏析行为密切相关。     

高铝熔渣物相析出演变规律研究

以改善高铝渣浸出性能为目标,采用DSC实验和SEM-EDS检测方法,研究了高铝渣控温冷却过程中物相析出规律,考察了降温速率、n(CaO)/n(Al₂O₃)和MgO含量对铝酸钙渣物相析出演变规律的影响.结果表明:当降温速率加快时,熔渣凝固过程趋于更大程度的偏析,C₂S相变愈不充分,粒度粗化,劣化了自粉行为和浸出条件;随着调高渣中n(CaO)/n(Al₂O₃),C₁₂A₇的析出温度升高,物相析出活性按照CA→C₁₂A₇→C₃A逐渐增强;当渣中含有MgO时,物相中出现C₂MS₂,不利于C₂S物相转变,更为重要的是MgO富集在含铝物相中形成Q相,显著恶化氧化铝浸出率和收得率.     

含磷高强IF钢中FeTiP相的脱溶及硬化现象

分析含磷高强ＩＦ钢中ＦｅＴｉＰ相的脱溶行为及对硬度的影响，发现含磷ＩＦ钢的时效硬化现象，实验表明，５５０℃时效时硬化效果比较明显。电镜和能谱分析表明大量细小的ＦｅＴｉＰ相脱溶是产生硬化现象的重要原因。７５０℃时效时，ＦｅＴｉＰ相中Ｆｅ：Ｔｉ：Ｐ（原子比）并不严格地符合１：１：１的比较，且在晶界及晶内均有析出，在超低碳高纯净微合金钢中，如ＦｅＴｉＰ相等非碳氮化合物导致的硬化现象值得引起重视。     

Precipitatation Behavior of FeTiP Phase in High Strength IF Steel

The influence of chemical composition and annealing parameters on the behavior of FeTiP precipitation has been investigated. With increasing Ti content the yield strength and tensile strength were reduced, and the tendency of FeTiP precipitation became more remarkable. No FeTiP precipitate was observed and the best mechanical properties have been obtained in the steel sheet, of which the atom ratio of Ti to N is approximately equal to 1. In the temperature range of 700 to 800℃ the FeTiP precipitation could appear easily. The precipitation process was suppressed when the annealing temperature was below 600℃, and the FeTiP phase was dissolved above 900℃. The FeTiP precipitates would inhibit the migration of grain boundaries during the recrystallization in certain extent, and weaken the density of {111} fiber texture, which resulted in the reduction of r value. The relationship between composition and processing parameters, as well as their influence on the mechanical properties is discussed.     

Cr含量对高锰奥氏体TWIP钢高温氧化行为的影响

通过恒温氧化增重实验和扫描电镜观察及XRD分析,研究了Cr含量对高锰奥氏体孪晶诱发塑性(TWIP)钢在700℃氧化8 h的高温氧化动力学过程及氧化产物的影响.结果表明:随着Cr含量的提高,高锰奥氏体TWIP钢的抗氧化能力增强;当Cr的质量分数为1.13%时,经过在700℃下8 h的高温氧化,样品单位面积的氧化增重为30μg/mm2;而当Cr的质量分数增加到3.95%时,单位面积的氧化增重降低至3μg/mm2.随着Cr含量的增加,高锰奥氏体TWIP钢氧化层的致密度提高,氧化产物的构成也具有明显的差异.     

冷轧低合金高强钢再结晶和析出行为研究

利用热模拟试验机研究了冷轧低合金高强钢的再结晶动力学规律,并基于JMAK方程建立了再结晶动力学模型,为退火过程中铁素体再结晶和析出行为的控制提供了理论依据.结果表明,随退火温度升高,铁素体达到完全再结晶时所用时间大大缩短;冷轧压下量相同时,初始贝氏体组织具有更高的位错密度和储存能;80℃/s快速加热条件下,回复和再结晶过程相应同步提前,且再结晶发生前的剩余变形储能增大,从而使铁素体再结晶快速完成.同时新工艺下实验钢析出粒子尺寸更均匀,体积分数更高,析出强化贡献更明显.     

1420铝锂合金回归再回火析出δ'相行为

采用小角X射线散射技术研究了回归再回火处理1420铝锂合金δ'相的形成和粗化.结果表明,再回火5 h析出的δ'相与基体之间存在过渡区,该过渡区经再回火48 h处理后消失;之后δ'相粒子的粗化是通过互相吞并形成的.     

1420铝锂合金回归再回火析出δ′相行为

采用小角X射线散射技术研究了回归再回火处理1420铝锂合金δ′相的形成和粗化. 结果表明, 再回火5 h析出的δ′相与基体之间存在过渡区， 该过渡区经再回火48 h处理后消失; 之后δ′相粒子的粗化是通过互相吞并形成的.     

The Behavior of Inclusions during the Special Melting Processes of Superalloys

The behavior of nitride inclusions during the VIM, VAR and ESR processes of superalloys has been investigated. The experimental results have proved that the inclusions in the original metals, even if the pure TiN power added rapidly decompose at the superalloy liquid processing temperature and the nitrides in the remelted metals are mainly precipitated from solution during the sulidification process.     

高镁磷尾矿酸解反应行为研究

对磷矿浮选尾矿在硫酸中的酸解行为进行了研究。考察了搅拌强度和粒度对酸解过程的影响,重点探讨了P2O5、MgO、Fe2O3、Al2O3的酸解行为,并研究了尾矿连续酸解反应行为。研究结果表明:搅拌速度提高到300rpm以上时,磷尾矿酸解反应受扩散控制;粒度对尾矿分解率的影响不明显;尾矿中MgO和P2O5均以较高溶解率溶解进入溶液(大于75%),且二者浸出率相差不大、随各因素变化的趋势大致相同,只是前者略高于后者;Fe2O3、Al2O3的溶解行为受硫酸浓度的影响较大,铝杂质的溶解率较铁杂质高;溶液中的镁富集到一定程度时会以结晶态析出。