W、Mo、Al、Ti对GH220合金微量相影响

应用综合分析手段对不同W、Mo、Al、Ti含量的GH220合金相的溶解、析出规律进行了研究。找出了主要合金元素对析出相的影响,进一步揭示了合金中微量相的变化规律,给出了不同热处理工艺下相的含量。为合金的研制和使用提供了重要依据。     

GH220合金渗Al层的逐层相分析

通过物理—化学相分析及其它物理手段对经900℃不同时间时效的GH220合金的渗铝层进行了逐层相分析。用联立方程分别求出离表面不同深度范围内β—NiAl相γ′相的含量。通过修正比重,对取层厚度进行了合理计算。提供了渗铝层中相变趋势。本文把计算过程全部编成程序。对微处理机在相分析中的运用作了初步尝试。     

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。     

GH220合金的基本组织

GH220合金正常热处理组织有γ基体。γ′、MC、M_6C和M_3B_2相。第一阶段晶粒长大温度1150℃—1170℃,第二阶段为1210℃。碳化物相M_6C最大析出峰在1000℃左右,并发现不同成分的二种M_6C相。 正常热处理得不到大小二种γ′,等温弯晶热处理能得到大小γ′和弯曲晶界组织。 长期时效,低W、Mo、Al、Ti(17.61％)合金析出M_(23)C_6相。当W+Mo大于12％(如12.31％)正常热处理会析出少量μ相;等于12％时,时效后才出现μ相。 合金中加入微量元素Mg可改变碳化物形状,使之细化。     

GH220合金中碳化物相变规律

研究了合金中M_6C,M_(23)C_6及MC的晶体结构、化学组成、形态、分布及数量,它们的溶解析出规律及互相转化。     

合金元素对GH220合金弯曲晶界的影响

本文对GH220合金弯晶形成机制以及加入W、Mo、C、Ce(微量)等元素的作用进行了初步探讨。试验结果表明:对于GH220合金,慢速缓冷时形成弯晶为γ′机制;快速冷却和采用等温工艺时为碳化物机制。并摸索到上述各元素最佳含量范围,对生产有一定参考价值。     

某些计算公式在GH220合金中的应用

利用文献中一些计算公式对GH220合金中γ′相wt％、Vol％、化学组成式、合金错配度、γ及γ′的密度和合金的密度进行了计算,计算值与实验值吻合得很好,表明这些公式在GH220合金中的适用性。还计算了不同W、Mo、Al、Ti、V含量的GH220合金的Nv及N_V~O得出N_v≤2.30不出现μ针状相。     

GH220合金中晶界针状碳化物的成因

研究了镍基高温合金在1123K,392MPa下周期持久断裂过程中晶界针状碳化物的析出过程。分析了它的形成原因,实验采用二种热处理工艺,得到二种不同的晶界状态:直晶和弯晶。透射电镜分析结果表明,无论何种晶界状态,晶界碳化物都有一个由颗粒状碳化物向针状碳化物转化的过程。而弯晶处理的合金,首先发生由弯晶向平直晶界的转变,即尺寸较大且不规则状的晶界碳化物逐渐断裂成颗粒状排列的晶界碳化物,该过程所需时间较长,这就解释了弯晶合金比如直晶合金针状碳化物量少的原因。提出了一个由颗粒状碳化物向针状碳化物转化的模型。     

CuSb合金的Rietveld法定量相分析

利用Rietveld X射线粉末衍射全谱图拟合方法,对Cu-Sb合金中的相组成(即Cu2Sb和Cu3Sb的相对含量)做定量相分析,该样品中Cu2Sb的相对含量为89.9%,Cu3Sb为10.1%,Rietvel分析的可靠性因子为Rp=6.1%,Rwp=8.9%和S=1.0,并且进一步讨论数据收集范围及质量对分析结果的影响.     

少量样品的X射线定量相分析

在联用自动可调光栏[注]的条件下,推导了采用极薄平板样品时衍射X射线积分强度的近似公式。提出了在X射线定量相分析工作中采用极薄样品的可能性。我们的试验结果表明,采用极薄样品是可行的,但误差较大。考虑到在许多研究工作中,样品的数量常常很少,因此采用极薄平板样品是有实用价值的。     

弯曲晶界对GH220合金疲劳性能的影响

二类不同热处理的GH220合金进行了疲劳试验。结果表明,等温处理的合金的疲劳性能高于标准处理的。详细讨论了这一差别的原因。     

TZP陶瓷的X－射线定量相分析

采用Ｘ－射线衍射方法研究了四方相氧化锆多晶（ＴＺＰ）陶瓷中的物相，提出了应用四方相氧化锆（Ｔ－ＺｒＯ２）双谱线峰强度比Ｉ（２００）／Ｉ（００２），计算ＴＺＰ陶瓷中立方相氧化锆（Ｃ－ＺｒＯ２）含量的Ｘ－射线定量相分析方法．通过力学性能测试进一步验证了Ｃ－ＺｒＯ２的存在对ＴＺＰ陶瓷断裂韧性Ｋ１ｃ和抗折强度的影响．     

TZP陶瓷的X—射线定量相分析

采用Ｘ－射线衍射方法研究了四方相氧化锆多晶陶瓷中的物相，提出了应用四方相氧化锆双谱线峰强度比Ｉ（２００）／Ｉ（００２），计算ＴＺＰ陶瓷中立方相氧化锆含量的Ｘ－射定量相分析方法。     

X射线全谱图拟合定量相分析铁矿石

应用X射线粉末衍射技术和Rietveld全谱图拟合法分析铁矿石中所含的物相及其含量。该铁矿石主要由Fe2O3,FeOOH,SiO2,Al2(Si2O5)(OH)44种矿物组成,它们的含量分别为86.20%,9.59%,3.58%,0.64%。精修得到铁矿石各物相结构参数与已报道的数据相当接近,所测试样中铁的百分含量与化学分析法所得结果非常接近。该方法定量相分析铁矿石所获得的结果是可靠的。     

高铌高磷GH4169 C和GH4169合金的组织稳定性

为研究高铌高磷GH4169C高温合金在高温长期时效过程中的组织稳定性,通过场发射扫描电镜和数显布氏硬度计对GH4169和GH4169C两合金分别经600、650、704及720℃时效30~10000 h的显微组织和硬度变化进行对比分析。结果表明：在服役温度(650℃)范围内长期时效,GH4169合金和GH4169C合金均表现优异的稳定性;在服役温度以上长期时效, GH4169合金和GH4169C合金稳定性较差,短时间内,合金组织就出现失稳。对比而言,704℃时GH4169C合金组织稳定性较GH4169合金高,而720℃时GH4169C合金组织稳定性劣于GH4169合金。分析认为,GH4169C合金由于提高Nb含量和P含量使的γ＇相稳定性增加,得以在服役温度以上(704℃)表现比GH4169合金更为优异的组织稳定性,但Nb含量的提高也引起啄相含量的增加,导致组织稳定性下降。在超高温(720℃)下,GH4169C 合金稳定性劣于 GH4169合金。由此推知,相比GH4169合金,改型GH4169C合金在使用温度上有所提高,但提高有限,在超高温下,其稳定性反而降低。     

GH3625合金中析出相的热力学计算

利用JMatPro金属材料相图与性能计算软件和相应的镍基高温合金数据库,计算GH3625合金中析出的平衡相,研究不同合金元素C、Al、Ti、Fe质量分数的变化对主要析出相的影响,并分析各相的析出规律.结果表明:GH3625合金中的主要平衡相有γ相,Ni_2M相,μ相,δ相,γ′相以及3类碳化物相(MC、M6C、M_(23)C_6);C质量分数的增加使3类碳化物的析出温度和最大析出量显著提高,但当C质量分数大于0.04%时,MC的析出温度无显著变化;Al、Ti质量分数的增加对γ′相的析出规律有明显影响,且Al的影响明显大于Ti;Fe质量分数升高对M6C、M_(23)C_6相的析出温度影响显著,分别下降115、102℃,但对碳化物的最大析出量无明显影响,随Fe质量分数的增加,Ni_2M相的析出温度下降82℃,析出量减少31.28%.     

GH105合金元素含量对析出相的影响

采用Thermo-Calc及JMatPro软件,对GH105合金在600～1 600℃的相图进行计算,并对C,Cr,Co,Mo,Zr,Ti,Al以及微量B对GH105合金主要析出相MC,M₂₃C₆,M₃B₂,μ,σ和γ''的影响进行探究。结果表明：C的增加提高了M₂₃C₆和MC相的析出量和M₂₃C₆相的析出温度,降低了σ相的析出量和析出温度,同时μ相的析出温度明显下降;Cr的增加显著提高了σ相的析出量和析出温度;Co的增加提高了μ相和σ相的析出量和析出温度,降低了M₂₃C₆相的析出量和析出温度;Mo的增加显著提高了μ相和σ相的析出量和析出温度;Zr的增加提高了σ相的析出量和析出温度,提高了MC相的析出量,降低了M₂₃C₆相的析出量和析出温度;B的增加显著提高了M₃B₂相的析出量;Al,Ti和m（Al）：m（Ti）的增加,提高了γ''相的析出量,其中Al和m（Al）：m（Ti）相的增加还提高了γ''相的析出温度。     

不同温度时效对GH220合金渗Al层的影响

研究了时效温度及时间对渗Al层组织的影响。结果表明,时效渗Al层主要由外、内两层组成,外层包括Al_2O_3膜区,β—NiAl区及贫化区;内层为富C区及针状相区。重点讨论了渗Al层蜕化机制及针状相形成原因。     

保载时间对GH220合金周期持久断裂行为的影响

本文研究了在不同保载时间下GH220合金周期持久断裂行为。采用了二种热处理工艺(等温弯晶工艺和标准直晶工艺)。结果表明,在750,800,850及900℃,保载时间为0—32min及∞持久条件下,二种晶界状态的GH220含金都不符合线性累积损伤规则sum(Δt/t_r)+N_i/N_f=1。一般表现为明显地强化。实验表明,保载时间对GH220合金的周期持久断裂寿命有很大影响。随着保载时间的变化,断裂寿命出现一个最大值。当保载时间小于3min时有弱化的趋势。本文通过TEM,SEM及金相等手段,研究分析了保载时间严重影响GH220合金断裂寿命的微观机制并从位错组态、位错结构及滞弹性等角度解释保载时间影响GH220合金不同的周期持久强化程度。     

WC－Co合金粘结相Co相变的X射线衍射分析

用Ｘ射线衍射分析（ＸＲＤ）研究Ｃｏ及ＷＣ－Ｃｏ硬质合金粘结相的相变行为．结果表明，在纯Ｃｏ和Ｃｏ粘结相从ｆｃｃ结构向ｈｃｐ结构的相变过程中，多次热循环效应和应变是重要的诱发因素，但添加稀土元素能够抑制ＲＥ－Ｃｏ和ＲＥ－Ｃｏ粘结相向ｈｃｐ结构的转变．