铁对镍基铸造高温合金组织性能以及针状相析出动力学的影响

本文采用不同的热处理制度,着重研究了铁(0～25％)对Ni—Cr—Mo—A—Ti型镍基合金σ相析出动力学以及对合金性能的影响。研究结果表明:在镍基铸造合金中,σ相的形成与铁含量有密切关系,铁可以明显改变合金元素在γ—γ′中的分配关系,并提高合金的平均电子空位数,从而促进σ相析出;随着铁含量的增加,合金的持久强度降低,但对拉伸性能影响较小。     

在10Cr—15Co—Ni基高温合金中弯曲晶界形成的研究

本文研究了热处理因素对W Mo含量达12％的10Cr—15Co—Ni基高温合金弯曲晶界形成的影响。指出在固溶处理后以1—10℃/分冷却和固溶处理后空冷至1020—1130℃并在这一温度范围保温一定时间均可获得弯曲晶界。 在弯曲晶界上同时并存有参与热处理过程的两种性质不同的r′和M_bC型碳化物相,M_bC型碳化物的生核并迅速长大是该类型合金引起晶界弯曲的主导因素,这一观点与传统的看法即在高合金化Ni基合金中r′相的不连续沉淀引起晶界弯曲是截然不同的。 同时提出了在该类型合金中弯曲晶界形成的模型以及讨论了弯曲晶界形成的机理。     

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.     

等离子熔覆镍基合金的组织及其冲蚀磨损性能

为提高不锈钢材料的耐冲蚀磨损性能,以Ni46合金粉末为原料, 采用等离子熔覆工艺在不锈钢1Cr18Ni9Ti基材上制备镍基合金涂层,分析了熔覆层的显微组织以及物相形貌和相结构等,测定了涂层的显微硬度. 使用旋转圆盘实验机研究了Ni基等离子熔覆合金涂层在砂浆中的冲蚀行为. 结果表明: 材料的冲蚀磨损性能受到材料基本力学性能的限制,高硬度镍基涂层的抗冲蚀性能最好,在相同实验条件下其磨损率由小到大排列顺序为镍基涂层＞0Cr13Ni5Mo＞1Cr18Ni9Ti;镍合金层中奥氏体基体的固溶强化和硬质相有效抵御砂砾的冲击,是Ni基等离子熔覆合金层具有高抗冲蚀性能的主要原因.     

Cr和Yb复合添加对2519A铝合金组织和力学性能的影响

采用力学性能测试、金相﹑扫描电镜及透射电镜等手段研究复合添加Cr和Yb元素对2519A合金显微组织及力学性能的影响。研究结果表明:添加稀土元素Yb,能细化合金的时效强化相,提高合金力学性能。未溶于基体的Yb元素与Cu和Al元素主要形成AlCuYb金属间化合物,并沿晶界分布。复合添加Cr和Yb元素,与单独添加Yb元素的合金相比,Cr元素的加入改变了稀土元素的分布状态,合金在结晶过程中沿晶界形成的富稀土相明显减少,使更多的Yb元素固溶到基体中,从而更有效地细化合金的时效强化相,提高合金的力学性能,使合金室温抗拉强度由490.5MPa提高至508.9MPa。     

钛、硅、锰对—种25镍—15铬型铁基高温合金组织和性能的影响

本文研究了Ti、Si、Mn对一种作为涡轮盘材料的25Ni—15Cr型铁基高温合金的组织和力学性能的影响,当Ti含量大于3.2％时,γ′→η明显增多,且塑性显著下降,并有σ相析出。 Si是合金中不可避免的元素,当Si≥0.35％时,合金中出现G相,其分子式为(Ni_(0.861)Fe_(0.139))_(13)Ti_3Si_3,当Si含量比较高时,合金强度性能略有下降。 Mn也是合金中不可避免的元素,在该类合金中,Mn能明显地促进合金中的Laves相生成,并显著地降低该合金的热加工性能。对25Ni-15Cr型合金,当Ti高时,Mn的允许含量低,而Tι较低时,Mn的允许含量可适当放宽。     

Y对Fe50- x Mo14Cr15C15B6Y x非晶合金 非晶形成能力及耐腐蚀性能的影响

采用单辊法制备Fe50-xMo14Cr15C15B6Yx(x=0,2)非晶合金条带,利用X射线衍射、差热分析、透射电镜和电化学极化曲线方法对非晶合金的结构、非晶形成能力(GFA)、热稳定性、晶化过程及腐蚀行为等进行了研究和表征.结果表明:Fe50-xMo14Cr15C15B6Yx合金能够形成非晶合金,随着Y元素的添加,其非晶相含量、非晶形成能力及热稳定性显著提高.晶化处理后,析出的主要晶体相为α-Fe,Fe23B6,Cr23C6和Fe3Mo3C等.Fe50-xMo14Cr15C15B6Yx非晶合金在质量分数为3.5%NaCl水溶液中呈现出极强的耐腐蚀能力,远优于常用耐蚀不锈钢Cr18Ni9Ti,并且随着Y元素的加入,非晶合金的耐腐蚀能力进一步提高,具有更宽的钝化区间及更低的腐蚀电流密度.     

FeMnSi基形状记忆合金在水溶液中的电化学腐蚀

在FeMnSi基形状记忆合金中加入N,能强化基体,改善其形状回复率,同时有可能提高抗腐蚀性能.采用浸泡试验和慢线性电位扫描法测量阳极极化曲线等方法,以1Cr18Ni9Ti不锈钢为参照,研究了FeMnSi、FeMnSiCr、FeMnSiCrN等合金在NaCl(w=3.5%)、NaOH(3 mol/L) ,HCl(1 mol/L)溶液中的电化学腐蚀行为.结果表明在NaCl的HCl溶液中,FeMnSiCrN的抗腐蚀性能较好,但不如1Cr18Ni9Ti;NaOH溶液中,FeMnSi三元合金会发生钝化,且有很宽的钝化区,因此有很好的抗腐蚀性能,而抗腐蚀性能排序为FeMnSi>FeMnSiCrN>FeMnSiCr>1Cr1 8Ni9Ti.总之,与FeMnSi和FeMnSiCr相比,FeMnSiCrN合金在水溶液有较好的抗腐蚀性能.     

堆垛层错能与反应力蠕变理论在第二相强化高温合金中的应用

在第二相强化的多元高温合金稳态蠕交速率方程的基础上,考虑了堆垛层错能与反应力蠕变理论,进而提出了一个新的稳态蠕变速率普遍式: 根据对Ni—Co二元合金,γ′相强化和氧化物弥散强化的镍基高温合金、以及γ′相含量不高不同含Co量的镍基高温合金(Waspaloy)和高γ′相含量的不同含Co量的镍基高温合金(Udimet 700)的蠕变进行验证,说明作者提出的稳态蠕变速率方程是可行的。     

Y对镁合金显微组织的影响

本文研究了不同Y含量对Ng—Zn—Zr合金显微组织的影响,并对析出相进行了鉴定,探讨了析出相析出过程及对合金力学性能的影响。研究结果表明,Y含量变化能使合金晶界状况发生变化,当Y含量小于0.94％wt时,可使合金晶界窄化,当Y含量大于0.94％wt后,反而使晶界重新粗化,在三角或四角晶界处出现共晶组织;当Y含量大于0.94％wt时,Y趋向晶界富集,并与在晶界富集的Zn形成颗粒较大的Y—Zn相,对合金力学性能产生不利影响;在该合金中,适当的Y含量(约0.94％wt)可提高合金挤压态下的抗拉强度,其强化机理主要是由于Y能使晶界窄化,金相组织均匀,并能使Y与Mg形成弥散强化相,使晶内产生亚晶等原因所致。     

FeMnSi基形状记忆合金在水溶液中的电化学腐蚀

在 Fe Mn Si基形状记忆合金中加入 N,能强化基体 ,改善其形状回复率 ,同时有可能提高抗腐蚀性能 .采用浸泡试验和慢线性电位扫描法测量阳极极化曲线等方法 ,以 1 Cr1 8Ni9Ti不锈钢为参照 ,研究了 Fe Mn Si、Fe Mn Si Cr、Fe Mn Si Cr N等合金在 Na Cl(w=3 .5 % )、Na OH(3 mol/L )、HCl(1 mol/L)溶液中的电化学腐蚀行为 .结果表明 :在 Na Cl和 HCl溶液中 ,Fe Mn Si Cr N的抗腐蚀性能较好 ,但不如 1 Cr1 8Ni9Ti;Na OH溶液中 ,Fe Mn Si三元合金会发生钝化 ,且有很宽的钝化区 ,因此有很好的抗腐蚀性能 ,而抗腐蚀性能排序为 Fe Mn Si>Fe Mn Si Cr N>Fe Mn Si Cr>1 Cr1 8Ni9Ti.总之 ,与 Fe Mn Si和 Fe Mn Si Cr相比 ,Fe Mn Si Cr N在水溶液中有较好的抗腐蚀性能     

Cr元素对Al-Ni合金凝固组织及显微硬度的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射分析(XRD)和硬度测试等手段研究Cr元素对Al-Ni合金的相组成、凝固组织及显微硬度的影响。结果表明,AlNi2.5Crx合金凝固组织主要为α(Al)相和共晶组织Al-Al_3Ni;Cr的添加细化了合金凝固组织,当Cr的原子分数为0.2%时,α(Al)细化效果最佳,当Cr的原子分数为0.3%时,Al_3Ni细化效果最佳;随着Cr含量的增加,合金硬度得到提高,当Cr的原子分数为0.5%时,合金硬度达到最大值51.2HV,这是固溶强化、细晶强化和晶格畸变共同作用的结果。     

TiFe_(0.9-x)Ni_xZr_(0.1)Mn_(0.2)(x=0.1,0.2,0.3,0.4)合金的贮氢性能研究

采用高频感应熔炼法制备TiFe0.9-xNixZr0.1Mn0.2(x=0.1,0.2,0.3,0.4)合金,系统地研究Ni部分取代Fe对TiFe0.9-xNixZr0.1Mn0.2(x=0.1,0.2,0.3,0.4)合金相组成与贮氢性能的影响。XRD分析结果表明:合金主要由NiTi,FeTi和(Fe,Ni)相组成,在x=0.1~0.2时,有少量的FeZr2相,随着Ni含量的增加,FeZr2相消失,同时有TiMn2相产生。压强—成分—温度(PCT)测试结果表明,TiFe0.6Ni0.3Zr0.1Mn0.2合金的贮氢量最高,其吸氢量为1.46 wt%。电化学测试结果显示,合金电极放电容量随着Ni含量的增加而增大,TiFe0.8Ni0.1Zr0.1Mn0.2合金的放电容量为34 mAh/g,而TiFe0.5Ni0.4Zr0.1Mn0.2合金电极的放电容量则达156 mAh/g。     

钼和铬的添加对Fe3AI基合金力学性能的影响

研究了Mo和Cr的复合添加对Fe3AI基合金室温和600℃高温下的力学性能的影响。结果表明将Cr和Mo一起加入到Fe3AI基合金中,可以明显提高其在600℃下的屈服强度和蠕变寿命;添加Cr到Fe3AI中会降低Mo的固溶度;在含有1％Mo以上的Fe-28AI(2-T)Cr合金中形成了具有复杂成分的沉淀相;随着加入到Fe-28AI(2-5)Cr合金中Mo含量的增加,合金的断裂模式从穿晶解理与沿晶失效的混合模式逐渐变为完全的穿晶解理。     

镍—铬合金与O2—SO2—SO3反应机理

本文研究了Ni16Cr,Ni16Cr3AI、Ni16Cr3Ti及Ni16Cr2Nb等合金在700℃,常压下于O_2-10％(SO_2+SO_3)环境条件下硫化-氧化行为.通过X-射线衍射及扫描电镜技术对腐蚀产物组成及形貌进行了观察。在含有SO_3的情况下,Nil6Cr合金腐蚀速度较快,加入2％的Nb,对其抗腐蚀性能无太大影响,加入3％的Al或Ti时的腐蚀速度明显下降。主要腐蚀产物以初始合金表面为界分为内、外两层。外层是NiO和Ni_3S_2的混合物,内层包括所有合金元素的氧化物和硫化物。整个反应中包含Ni由合金基体向腐蚀产物的外层扩散,以及硫和氧在相反方向上的迁移。腐蚀产物层中传质分析表明,氧化物-硫化物混合产物层的组织形态,对控制整个传质过程起着主要作用。     

高强高导Cu-Cr-Zr系合金的研究现状

从合金成分设计、析出相结构和制备技术三方面综述了高强高导Cu-Cr-Zr系合金的研究现状.在分析多种元素对合金强度影响的基础上,重点讨论了稀土元素的作用,适量稀土的加入能同时提高合金的硬度和电导率.Cu-Cr-Zr系合金的析出相主要是Cr和CuxZr（x=3,4,5）相,且合金在470 ℃时效4h形成有序的原子排列,其化合物类型为CrCu2（Zr,Mg）.固溶形变时效强化技术和快速凝固技术与常规固溶时效处理相比都能大大提高合金的综合性能.该类合金今后应向多元微合金化方向发展,尚待解决的主要问题是Zr、稀土等易烧损元素的熔炼较难控制.     

La_(0.75)Mg_(0.25)Ni_(3.5-x)M_x(M=Si,Zn;x=0～0.5)储氢合金的相结构与电化学性能

研究Si和Zn元素分别部分替代Ni后合金La0.75Mg0.25Ni3.5-xMx(M=Si,Zn;x=0～0.5)的微观组织及电化学性能.X射线衍射(XRD)结果表明, La0.75Mg0.25Ni3.5-xSix合金由CaCu5型相、Ce2Ni7型相和LaMgNi4型相组成,随着Si含量增加,CaCu5型相明显增加.La0.75Mg0.25Ni3.5-xZnx合金由CaCu5型相、Ce2Ni7型相和LaNi3型相组成.随着Zn的增加,合金中Ce2Ni7型相逐渐减少,CaCu5型相和LaNi3型相则相应增加.电化学实验表明,2种元素的加入均使得合金的高倍率放电性能下降;Si的加入降低了合金最大放电容量和交换电流密度,但活化次数也随之减少,电化学循环稳定性提高.Zn元素的加入,对合金最大放电容量影响较小.     

焊后热处理对奥氏体不锈钢焊条熔敷金属韧性的影响

本文研究了焊后热处理对异种钢焊接用的Cr—Ni奥氏体不锈钢焊条熔敷金属韧性的影响,探讨了脆化行为及机理。结果表明,焊后热处理时,显微组织中碳化物和σ相的析出是冲击韧性急剧下降的主要原因。焊条合金系统不同时,脆性相析出的数量及分布不同,金属的脆化倾向各异。Cr20—Ni10—Mn6合金系统对σ相的转变有一定的抑制作用,熔敷金属的脆化倾向较小。     

Thermodynamic Analysis of γ and γ＇ Phases in New-Type Co- Based Superalloy

采用热力学分析方法,对新型钴基高温合金Co-Ni-Al-W-Cr多元系中γ′相的析出规律进行了研究,分析了合金元素Ni,Al,W在γ和γ′相间的分配行为,阐述了Ni在γ和γ′相间的分配系数对合金强化效果的影响规律.结果表明：合金元素Ni明显提高γ′相热力学稳定性,随Ni含量的增加,γ′相的成分范围扩大,定存在温度提高,说明Ni有利于提高Co-Al-W基高温合金的高温性能;计算分析了合金元素在γ和γ′相间分配行为及其对合金强化的影响规律.探明Co-Ni-Al-W-Cr合金中x（Al）/x（W）对合金元素Ni的分配系数KγN′i/γ影响较大,当Al,W原子分数比值为2.60时,KγN′i/γ达到最大.所获结果为研发新型钴基高温合金提供了数据支持.     

喷焊层的相分析及磨损行为研究

本文研究 Ni—Cr—B—Si—Fe 及 Ni—Cr—B—Si—Fe—Re 系列喷焊层硬质相及磨损行为.试验结果表明:喷焊层是由奥氏体固溶体及硬质相构成,在磨损过程中硬质相起到强化作用,未加稀土的喷焊层中硬质相比加稀土的粗大,且偏聚.因此,耐磨性不如加稀土的.