FGH95合金再结晶界面与晶内析出γ′相的作用

研究了高体积百分数γ＇相强化的粉末镍基高温合金在形变过程中发生再结晶行为。实验表明:在γ＇相溶解温度以上再结晶以应变诱发界面迁移方式进行。在γ＇溶解温度以下,γ相再结晶以亚晶粒粗化形核方式进行。在γ相再结晶的内界面上可能发生γ＇相的分解和随后的再析出。计算了γ相再结晶内界面迁移激活能为635kJ/mol     

镍基粉末高温合金FGH95的组织和性能

论文讨论了FGH95氩气雾化粉末颗粒的凝固组织，合金相组成，表面化学成分；粉末经过热等静压后的显微组织与相组成，原颗粒边界碳化物的本质和形成机制，热等静压坯再经热挤压后合金组织的改善，以及用改进的最终热处理使合金获得良好的显微组织，以提高合金的高温的拉伸，持久断裂，低周疲劳性能。     

FGH98合金的再结晶行为

利用扫描电镜和透射电镜对热挤压态和退火态FGH98合金的相析出规律及组织特征进行了分析,并对其再结晶机制进行了深入研究.结果表明:热挤压态FGH98合金在空冷过程中已经发生了少量的再结晶现象,随着挤压温度的提高,体系内位错密度下降.退火态FGH98合金中再结晶机制主要与体系内未回溶的一次γ’相有关,在一次γ’相聚集区再结晶主要以依靠亚晶的聚合和亚晶的长大,或两者的混合机制进行形核;随着一次γ’相的减少,合金还可以通过应变诱发晶界迁移、多晶粒交汇区形核、孪晶叠加等多种方式形核.需要指出的是,FGH98合金中未回溶的一次γ’相在退火处理过程中也会通过部分的回复和再结晶发生软化效应.     

镍基单晶高温合金表面再结晶控制技术的研究进展

针对镍基单晶高温合金构件的表面再结晶控制技术,结合国内外相关工作的研究状况,从单晶高温合金构件表面再结晶的形成机理、再结晶的表面效应、基于再结晶预防的构件设计、单晶构件热成型过程和冷加工过程再结晶控制技术等几方面,对镍基单晶高温合金构件的表面再结晶控制技术领域取得的研究成果进行总结和分析。重点论述了各国单晶再结晶控制技术,提出中国镍基单晶高温合金构件的表面再结晶控制技术存在的差距及未来研究重点。     

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.     

DD402/FGH95扩散偶中单晶合金γ''''相筏形化与其形成元素的扩散

通过研究不同温度时热等静压（ＨＩＰ）多元扩散偶ＤＤ４０２／ＦＧＨ９５中的Ａ１，Ｔａ和Ｔｉ元素 的扩散规律，发现ＤＤ４０２单晶中存在Ａ１和Ｔａ元素的上坡扩散．因此单晶中在近结合界面处形 成了Ａ１，Ｔａ和Ｔｉ元素的富集区以及γ’相的筏形化．对Ａ１和Ｔａ元素的扩散流量及扩散深度进行 计算．计算结果与试验结果相吻合．     

DD402/FGH95扩散偶中单晶合金γ′相筏形化与其形成元素的扩散

通过研究不同温度时热等静压(HIP)多元扩散偶DD402/FGH95中的Al,Ta和Ti元素的扩散规律，发现DD402单晶中存在Al和Ta元素的上坡扩散．因此单晶中在近结合界面处形成了Al ,Ta和Ti元素的富集区以及γ′相的筏形化．对Al和Ta元素的扩散流量及扩散深度进行计算．计算结果与试验结果相吻合．     

FGH95合金粉末表面和颗粒间界的化学成分及析出相

用TEM+EDAX和AES分析了FGH95粉末颗粒表面和等静压坯的颗粒间界的化学成分及析出相。结果表明:氩气雾化粉末颗粒表面硫、氧、碳、钛的含量较高,并有TiC相析出。等静压后颗粒间界的碳化物是富铌的(Nb、Ti、No)C,颗粒间界硫和氧的含量大大降低。等静压过程中有少量磷向颗粒边界偏聚。     

GH169高温合金中γ″相粗化的行为

利用透射电子显微镜，研究了ＧＨ１６９合金中γ″相的粗化长大行为，并用体扩散控制长大的ＬＳＷ理论进行对比分析。结果表明，γ″的粗化行为符合ＬＳＷ理论，ＬＳＷ理论可用来解释γ″相扩散控制的篚过程；然而高密度弥散析出有较大错配度的γ″相所具有的特殊性又决定了其颗粒大小的分布偏离了ＬＳＷ理论。     

退火过程中AA3003铝合金的析出与再结晶

通过硬度测试、电阻测试以厦光学显微镜观察，研究不同冷变形量的AA3003合金在退火过程中析出与再结晶的相互作用厦其对显微组织的影响。研究结果表明：在300℃和500℃退火时均有大量第二相粒子析出，在300℃退火时，析出相优先在位错、亚晶界等点阵缺陷处形核，较大的冷轧变形量将导致更多的析出，而且在300℃退火时，析出发生在再结晶之前，导致再结晶晶粒粗大；而在500℃退火时，再结晶发生在析出之前，析出与冷轧变形量无关，并可获得晶粒细小的再蛄晶组织。     

快速凝固 Cu-Cr-Zr-Mg 合金的原位再结晶与不连续再结晶

对快速凝固Ｃｕ－０．６Ｃｒ－０．１５Ｚｒ－０．０５Ｍｇ合金伴随时效析出的再结晶过程进行了观察和研究。发现该合金在形变后的时效过程中,析出相非常细小、弥散,阻碍了再结晶的进行,出现了原位再结晶与不连续再结晶同时发生的现象。在再结晶的形核和长大过程中,析出相在晶界前沿快速粗化或重新溶解,并在再结晶区域中重新析出,导致更加弥散的析出相分布。     

工艺参数对FGH95合金粉末粒度分布分维数的影响

讨论了粉末粒度分布的分形表示方法,并利用分形几何理论研究了用等离子旋转电极雾化法制取的FGH95合金粉末粒度分布分维数与工艺参数之间的关系.研究结果表明,FGH95合金粉末粒度呈分形分布,电极转速ω与粉末粒度分布分维数D之间的关系为ω=755.04 322.37D,而等离子体枪与电极棒之间的距离对分维数的影响不大.     

GH720Li合金长期时效过程中γ'相演变规律

研究GH720Li合金经标准热处理(1105℃,4 h→油冷﹢650℃,24 h→空冷﹢760℃,16 h→空冷)后分别在720℃时效0~5000 h和800℃时效0~1000 h后γ'强化相的演变规律. 合金在720℃,5000 h时效后一次γ'相的尺寸、形态以及数量基本不发生变化;在720℃,200 h时效后,二次γ'相发生明显粗化;500 h后出现不均匀长大. 相应地,500 h前硬度下降速率大, 500 h后趋于平稳. 在800℃,500 h时效后,一次γ'相发生粗化;800℃,100 h时效后,二次γ'相发生明显粗化且不均匀长大. 500 h前硬度下降斜率很大,500 h后硬度仍有明显下降趋势. 720℃及800℃时二次γ'相粗化行为是以扩散控制的粗化机制为主导. γ'相平均半径与时效时间满足立方根关系,符合L-S-W ( Lifshiz-Slyozov-Wanger)理论.     

DD402／FGH95扩散偶中单晶合金γ‘相筏形化与其形成元素的扩散

通过研究不同温度时热等静压（HIP）多元扩散偶DD402／FGH95中的Al,Ta和Ti元素的扩散规律，发现DD402单晶中存在Al和Ta元素的上坡扩散，因此单晶中在近结合界面处形成了Al，Ta和Ti元素的富集区以及γ‘相的筏形化，对Al和Ta元素的扩散流量及扩散深度进行计算。计算结果与试验结果相吻合。     

Cu-Ag合金中析出相界面结构及其对合金性能的影响

采用真空感应熔炼法制备Cu-6%Ag和Cu-24%Ag,并进行退火和时效处理,观察了合金中析出相与基体的位向关系及界面结构,分析了析出相对合金强化和导电特性的影响. 析出相与Cu基体之间具有(100)Cu∥(100)Ag及〈110〉Cu∥〈110〉Ag位向关系,存在半共格界面,在(111)面上平均每隔9个晶面间距出现一个刃型位错以协调点阵错配. 析出相与Cu基体这种特定的位向关系及界面结构能有效地阻碍基体中位错的运动,在产生析出相强化作用的同时几乎不影响合金的电传导行为. 随Cu-6%Ag时效时间的延长,析出相数量增多,合金硬度显著上升而电阻率持续下降. 时效过程中析出相数量、形态及界面结构是导致合金力学和电学性能变化的主要原因.     

15Cr-25Ni-Fe基高温合金的动态再结晶行为及机制

利用Gleeble-1500热/力模拟试验机对15Cr25NiFe基高温合金在950～1 200 ℃和0.001～10.000 s-1条件下进行了热压缩试验,采用热变形激活能模型研究了该合金两个动态再结晶区域的热变形表观激活能,结合再结晶的光学显微组织及透射电子显微组织分析该合金的动态再结晶机制.研究结果表明:应变速率0.010～0.100 s-1,温度1 050～1 200 ℃的动态再结晶区域受动态再结晶的形核过程控制,所得组织为等轴晶粒,尺寸分布较分散,晶界呈自然凹凸状.应变速率2.000～10.000 s-1,温度1 000～1 150 ℃的动态再结晶区域受动态再结晶的长大过程控制,晶粒为尺寸均匀的等轴晶粒,晶界平直,晶内有丰富的亚晶组织.     

一种高温合金的γ＇相析出初期长大动力学

研究了合金在不同处理制度下组织状态及γ＇相析出初期的长大规律．结果表明，析出初期与（ｔ１／２）成线性关系，合金ｋγ＇相的长大速度为２．８２×１０９×ｅｘｐ（－２０．３×１０３／Ｔ），合金中Ａｌ、Ｔｉ的平均扩散激活能为３４７ｋＪ／ｍｏｌ．     

Al-Mg-Si合金相界面的键特征与强化作用

对Al-Mg-Si合金中主要析出相β(Mg2Si)以及纯硅晶胞的键电子密度计算,结果表明硅晶胞中最强的Si-Si键nA比β(Mg2Si)相的Mg-Si最强键nA要强2倍,相应的最强键密度ρ也大2倍,这是影响Mg2Si颗粒的生长以及合金的硬度和强度等力学性能的重要原因.     

热处理工艺对热挤压变形粉末高温合金FGH95组织与性能的影响

对比研究了FGH95合金在不同热加工工艺和热处理制度下合金的组织及γ′的分布,用光学显微镜、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观察了不同热处理制度处理后合金的组织及时效后γ′的中心暗场相,测试了室温(20℃)和高温(650℃)材料的拉伸性能,并对高温瞬时断裂区断口进行了对比分析. 结果表明:相同热处理工艺,HIP温度越高,时效析出的γ′相尺寸越大;不同热处理制度均能够改变γ′的分布;盐浴冷却明显增大中等尺寸γ′相数量,显著提高合金高温塑性.