热处理对选区激光熔化GH4061合金组织和性能的影响

采用激光选区熔化成形技术制备了GH4061合金,研究了不同热处理工艺对合金组织和性能的影响。结果表明,沉积态合金的柱状晶穿过多个熔池外延生长,晶内由胞状亚晶结构组成。随着固溶温度的升高,晶粒取向逐渐偏向(101)和(111),晶粒长大;Laves相由长链状转变为颗粒状,1060℃固溶温度时基本溶解;δ相在晶界析出,由粗大块状转变为盘状,然后再转变为短棒状,1100℃热处理时无δ相析出;980℃、1020℃、1060℃、1100℃固溶温度时γ′和γ″相平均尺寸分别为23.53 nm、24.43 nm、25.34 nm和25.66 nm。热处理后合金的室温和650℃力学性能显著提高,其中980℃固溶时效热处理试样的室温和650℃抗拉强度分别达到1342 MPa和1120 MPa,随着固溶温度的升高,1020℃、1060℃、1100℃固溶温度时试样室温抗拉强度分别下降约6.4%、8.3%和10%,650℃抗拉强度分别下降约7.9%、8.8%和11%,塑性有所提高。

激光增材制造Al_(x)CoCrFeNi高熵合金的组织与性能

为了研究Al含量对FeCoCrNi合金组织性能的影响,采用多路送粉激光熔覆设备高通量制备Al_(x)CoCrFeNi高熵合金(0≤x≤0.9),通过X射线衍射仪、金相显微镜、扫描电子显微镜、电子探针和显微硬度计测试合金的相组成、显微组织结构、成分和硬度。结果表明:随着Al含量的增加,Al_(x)CoCrFeNi高熵合金由单一FCC相(x≤0.35)转变为FCC+BCC双相结构(0.35<x<0.85),最后转变为单一BCC结构(x≥0.85)。高熵合金的微观组织为柱状枝晶和均匀的等轴枝晶,Al含量增至x=0.5时,枝晶间开始出现明暗交替的调幅分解结构,由无序相A2和有序相B2组成。显微硬度测试结果表明:Al_(x)CoCrFeNi高熵合金的硬度基本随Al含量增加而增加,Al_(0.9)CoCrFeNi的硬度相较于FeCoNiCr提升了146%。此外,当Al含量达到一定值时(x≥0.6),合金中开始有裂纹出现,裂纹尺寸和密度随Al含量继续增加而增加,这主要与合金凝固区间变宽、在凝固温度附近的黏度值增加导致的热裂纹增加,以及由于脆性的BCC相和σ相含量增加引起的冷裂纹有关。

GH141镍基高温合金的热变形行为和组织演变

通过热压缩实验研究了GH141镍基高温合金在变形温度为1040~1160℃、应变速率为0.01~10 s^(-1)条件下的热变形行为和组织演变,分析变形温度和应变速率对流变行为的影响,对流变应力进行摩擦、温度和应变修正补偿,用修正后的流变应力构建更加精准的本构方程并绘制热加工图,分析不同热加工区的微观组织演变以验证得到的最优热加工区。结果表明:压缩流变应力对变形温度和应变速率较为敏感,综合摩擦、温度变化和应变补偿修正的本构方程能较好地预测不同变形条件下的热压缩流变应力,结合热加工图及不同热加工区域内的微观组织演变确定最优热加工区为变形温度1130~1145℃、应变速率为0.1~5 s^(-1),此区域内动态再结晶完全,晶粒内部几乎不存在畸变,晶粒组织为等轴晶,且较均匀。

化学还原法制备银粉及其在导电胶中的应用

研究化学还原法制备银粉过程中Ag~+浓度、还原液滴加方式、分散体系对银粉形貌的影响机理,获得一款适合用于导电胶制备的银粉。采用硝酸银为银源,分别以明胶、阿拉伯树胶以及聚乙烯吡咯烷酮(简称PVP)和明胶混合体系作为分散剂,研究不同分散体系对银粉形貌及粒径等性能。结果表明银粉粒径随着溶液中Ag~+浓度升高呈现变大趋势;不同分散体系制备的银粉形貌差别较大,而粒径差别不大。以明胶为分散剂制备的银粉为规则的球状,以阿拉伯树胶为分散剂制备的银粉为规则的片簇状,以PVP和明胶混合体系作为分散剂制备的银粉形貌为球状与片状的混合。还原液加入方式对银粉粒径也有较大影响,以一次加入方式制备的银粉粒径分布范围较大。此外,银粉粒径随反应温度升高呈现逐渐变大的趋势。通过对比发现最适合用于导电胶制备的银粉为用以阿拉伯明胶单分散体系制备的球状银粉。化学还原法制备银粉过程中,溶液中Ag^(+)浓度、还原液滴加方式以及分散体系均对银粉形貌和粒径有不同程度的影响,用不同形貌的银粉制备导电胶时的体积电阻率有差别。

热处理过程中FGH96合金的微观组织演变

通过热处理实验研究了热处理过程中FGH96合金的微观组织演化,量化了固溶温度和保温时间对晶粒尺寸、 γ'相尺寸、面积分数及晶粒分布的影响,分析了 γ'相和应变存储能对晶粒演变的影响。结果表明:在热处理过程中,含有大量应变存储能的变形晶粒发生静态再结晶,晶粒细化,而动态再结晶晶粒发生晶粒长大,当两者平衡时可获得均匀细小的晶粒组织。合金在1060℃保温120min后, γ'相尺寸和晶粒尺寸分布较为均匀,平均晶粒尺寸为7.37μm。 γ'相的面积分数随固溶温度和保温时间的增加而减小,一次 γ'相在亚固溶保温过程中存在粗化和分裂现象,使得一次 γ'相的面积分数和尺寸先增加后减小。 γ'相的非均匀溶解会导致局部晶粒长大较快,形成混晶。

镍基粉末高温合金中γ′相溶解行为与动力学研究进展

为了满足航空发动机高性能、高热效率的要求,镍基粉末高温合金的合金化程度越来越高,导致合金变形抗力大,热塑性差,热加工窗口窄,从而制约了合金的制备与应用。合金中高体积分数的γ′相在热加工过程中起到组织调控的作用,热加工过程中γ′相的演变影响着合金的热变形行为和热加工性能。了解热加工过程中γ′相的演变规律对调控合金组织和优化热加工工艺具有重要意义。本文以镍基粉末高温合金热加工过程中γ′相的溶解为讨论对象,综述了近年来γ′相的溶解行为及其影响因素、预测模型相关研究工作。目前高体积分数多颗粒体系析出相的溶解机理还不清楚,γ′相溶解过程中是否存在分裂和团聚等行为及其影响机理、热变形过程中位错与γ′相之间的相互作用机理、γ′相溶解动力学等有待进一步研究。

碳含量对Ti-60合金时效过程中硅化物的影响

Ti-60合金在β和α+β相区固溶处理后空冷,形成的片状组织和双态组织中没有硅化物析出.随后在700-800℃时效处理168h,在α/β片层界面、α片层内及初生α相内析出S2类型的硅化物(Ti,Zr)6Si3.C的加入阻碍硅化物在界面处和基体中的形核和长大,降低硅化物的析出速率.随着合金中C含量的增加,显著减小时效过程中硅化物的析出尺寸,这是由于C的加入,基体中固溶Si的能力增加及Zr原子扩散速度降低所导致的结果.相同温度下时效处理,双态组织中析出的硅化物尺寸比片状组织大.时效温度升高,硅化物的析出直径增大.

碳对高温钛合金Ti-60组织和性能的影响

在Ti-60合金中碳的加入量大于0.17%时,组织中析出TiC结构的碳化物.在α+β相区再结晶,碳偏聚于初生α(α_p)相,导致碳化物主要在β转变组织中析出,其析出的百分数取决于α_p体积分数.在β相区热处理,析出的碳化物钉扎β原始品界,阻碍β晶粒的长大.β晶粒尺寸D、碳化物颗粒直径d和体积分数f三者遵循D/dαf^(-1/3)关系.随着碳含量的增加,β晶粒尺寸减小,α′片层通过界面迁移迅速长大以及形成α片层的合金元素的扩散速度加快,导致α′或α片层的厚度增加.碳的加入量小于0.09%时,碳完全固溶于基体中,产生固溶强化,β晶粒细小,导致合金的强度和蠕变抗力提高.碳含量增加导致粗大碳化物颗粒的析出,变形时产生应力集中使合金的塑性和蠕变性能降低.

碳对高温钛合金组织稳定性的影响

结合实验研究,分析了碳合金化对高温钛合金显微组织、高α+β相区、时效过程中α2和硅化物析出的影响机制及其碳化物的稳定性。α+β相区再结晶,碳化物主要在β转变组织中析出以及碳化物的百分数取决于初生α(αp)体积分数;β相区热处理,碳化物的析出阻碍β晶粒的长大。碳的加入延缓αp体积分数随温度的变化速度,扩大高温钛合金的高α+β相区;同时降低αp相Al的浓度,增加β转变组织中Al和Mo的浓度,导致αp相内α2颗粒直径逐渐减小,颗粒间距增大。β相与碳化物之间的包析反应是碳化物溶解的主要动力。

Ti-60合金双态组织时效过程中碳化物的溶解行为

含碳量为0.4a%的Ti-60合金在1135℃热处理水淬后析出形态规则的碳化物TiC.碳化物主要分布在β相晶粒内部,少量位于初生α(αp)相与β转变组织界面处和αp相内.合金随后在750-850℃时效处理后空冷,碳化物发生显著的溶解.β相晶粒内以及αp与β转变组织界面处β相晶粒一侧的碳化物,沿着β相方向优先溶解,造成碳化物形态不规则及其周围是贫β相的α基体.αp相晶粒内的碳化物以均匀、缓慢的速度溶解.从β相与碳化物的包析反应、位错和曲率作用等方面探讨了碳化物的溶解机制.

挤压铸造方式对ZA43合金力学性能的影响

从合金液的流动和压力损失的角度,研究了两种挤压铸造方式对ZA43合金力学性能的影响。结果表明:冲头式挤压铸造使合金液反向充型流动,改善了ZA43合金的凝固条件,有利于补缩,且压力损失小。柱塞式挤压铸造虽然也加强合金液流动,但没有宏观的充型运动,且压力损失大。为获得高塑性ZA43合金铸件,柱塞式挤压铸造所需的比压比冲头式挤压铸造的大得多。

建筑群外埋地燃气管道泄漏的风险性评估

针对建筑群外埋地燃气管道穿孔泄漏问题,利用Gambit2.4建立三维仿真模型,并运用CFD软件Fluent14.0分别对不同环境温度、湿度条件下,燃气在土壤和大气中的连续泄漏扩散工况进行了数值模拟。对比分析了环境温度、相对湿度耦合作用下对燃气扩散的影响及浓度分布规律。研究结果表明,从泄漏口喷出的燃气首先在土壤层中迅速扩散,致使上方地表附近的浓度值很快达到了爆炸下限和上限。透过地表的燃气遇到两侧建筑物时,在迎风侧和背风侧方向分别形成不同的浓度扩散区域。受不同湿度和温度的影响,部分建筑物表面的预警浓度所处高度发生了明显的变化。案例研究结果可评估燃气泄漏事故的范围大小和指导人员及时有效地疏散。

热处理对挤压铸造ZA43-Mn合金组织和性能的影响

研究了热处理对冲头式挤压铸造ZA43 Mn合金显微组织和力学性能的影响。结果表明 :挤压铸造ZA43 Mn合金的时效处理使α和 β相分解 ,枝晶偏析减轻 ,富锰相碎化与钝化 ,可提高其塑性 (δ5=18% )。固溶处理使富锰相和富铜相分解 ,基体内二次相弥散析出 ,晶间组织形态和分布改善 ,可获得较高强度的铸件 (σb=5 10MPa)

AISI304奥氏体不锈钢阳极渗氮层的组织与摩擦磨损性能

为避免传统直流离子渗氮存在的表面打弧和边缘效应等弊端,采用活性屏阳极渗氮法对AISI 304奥氏体不锈钢进行表面处理。将样品放置于阳极电位,在440~520℃范围内,渗氮处理8 h。分析了渗氮层的微观组织结构与形貌,并考察了渗氮前后的摩擦磨损性能。结果表明:在低温440℃下,在表面制备了高硬度的S相强化层。XRD与TEM表明S相为面心立方结构,且无Cr N相析出。高温520℃渗氮表面硬度值(1100 HV0.1)是基体的5倍,但Cr N相明显析出。在干摩擦条件下,渗氮处理后的摩擦系数在0.8左右,相对渗氮前降低约0.2,特别是磨损率只有渗氮前的十分之一量级。磨损机制从原始基体的严重粘着转变为轻微的氧化和磨粒磨损。

不同磁载体对磁载光催化剂活性影响的研究进展

在参考近年来国内外光催化领域研究的基础上,概述了磁载光催化剂的内部结构、磁载光催化材料的研究范围等内容。从不同的磁载体种类对以其为核心制备的复合光催化剂的光催化性能影响不同出发,重点综述了近年来不同磁载体对磁载光催化剂活性影响的研究进展,同时提出了目前磁载光催化剂研究的热点和发展趋势。

热处理对挤压铸造ZA43-Mn合金组织和性能的影响

研究了热处理对冲头式挤压铸造ZA43 Mn合金显微组织和力学性能的影响。结果表明 :挤压铸造ZA43 Mn合金的时效处理使α和 β相分解 ,枝晶偏析减轻 ,富锰相碎化与钝化 ,可提高其塑性 (δ5=18% )。固溶处理使富锰相和富铜相分解 ,基体内二次相弥散析出 ,晶间组织形态和分布改善 ,可获得较高强度的铸件 (σb=5 10MPa)

可磁分离光催化剂的磁载材料的研究进展

可磁分离光催化剂是一类具有磁响应特性的光催化剂。它不仅具有较高的光催化活性,而且在外加磁场作用下,容易分离回收。在参考近年来国内外光催化领域文献资料的基础上,概述了可磁分离光催化剂的命名和研究范围、磁载光催化剂的内部结构等内容。重点是根据磁载光催化剂的核壳之间是否包覆结合层,分别从直接包覆和非直接包覆两个方面,综述了近年来可磁分离光催化剂的磁载材料的研究进展状况,同时提出了目前磁载光催化剂研究的热点和发展趋势。

耐海水腐蚀铸铁保护膜的形成

研究表明，对普通灰铸铁加少量合金元素及变质剂，可使其耐海水腐蚀率提高４ 倍；这是由于在腐蚀过程中，铸铁表面形成了一层复合保护膜．对该膜的形成过程进行了探讨，发现了一些有意义的新现象．

挤压铸造方式对ZA43合金力学性能的影响

从合金液的流动和压力损失的角度 ,研究了两种挤压铸造方式对ZA43合金力学性能的影响。结果表明 :冲头式挤压铸造使合金液反向充型流动 ,改善了ZA43合金的凝固条件 ,有利于补缩 ,且压力损失小。柱塞式挤压铸造虽然也加强合金液流动 ,但没有宏观的充型运动 ,且压力损失大。为获得高塑性ZA43合金铸件 。

冲头式挤压铸造ZA43合金组织和性能的研究

研究了工艺参数、变质和热处理对冲头式挤压铸造ZA43合金组织和性能的影响。结果表明:控制工艺参数可获得高塑性的ZA43合金(δ5=22％,σb=385 MPa)。变质处理使铸件组织分布更趋于均匀,性能更稳定,B-Ti变质的效果好于RE变质。经过320℃固溶处理可获得高强度(σb=485 MPa,δ5=13％),选择250℃热处理则获得良好的综合性能(σb=470MPa,δ5=16％)。