用痕迹分析法测定铸造合金的晶体位向

根据枝晶臂截面排列方向作已知晶面在合金表面上的痕迹 ,由此确定铸造合金的晶体位向及定向切割线。叙述了该方法的原理及操作程序。应用实例表明 ,该方法简单、易行、可靠、效率高。

根据枝晶优先生长方向计算铸造合金的晶体位向

根据枝晶优先生长方向与磨面之间的几何关系 ,导出了铸造合金试样任意三个相交磨面的晶面指数算式 ,并创建了两个含有不同算式的电子表格 ,分别可实现晶体位向及定向切割所需夹角的自动计算 ,使晶体位向的测算比常用的 X射线 Laue背射法简单、代价低、效率高。实例验算并通过与 X射线 L aue背射法测定结果及其它有关数据的比较分析表明 ,本文建立的方法计算结果可靠。

一种测算单晶铸造合金取向的程序及其应用

基于迹线分析法 ,开发了一种不需衍射花样的铸造合金晶体取向测算程序。应用该程序 ,对镍基高温合金CMSX 2测算了单晶试棒生长方向与 [0 0 1]晶向之间的夹角 ,以及定向切割所需的夹角。与X射线劳厄背射法及菊池花样分析等方法的计算值进行比较 ,本方法及相关程序的测算结果可靠 。

用球形单晶体研究干涉色与晶体位向的关系

通过对工业纯铁的球形单晶体试样化学染色,全方位地显示了各种位向表面的干涉色及各干涉色在球面上的对称分布特征.经X射线背射劳厄法位向分析标定出各干涉色与晶体位向的对应关系,绘制出相应化染图案的单位赤面投影三角形.结果表明,单晶体金属表面上的每一种干涉色对应于一定范围内的许多不同位向.球面化染图案具有与被染色金属晶体结构相同的对称性,可用于晶体位向定量测定.

彩色金相若干技术问题的探讨

根据彩色金相使组织着色的原理和目的,论述了在显微镜照明源色温不符合彩色胶卷要求,而且又无任何校正色温装置的情况下,拍摄出衬度好、无明显偏色的彩色金相照片的可能性,以及在彩色金相中采用黑白摄影的可行性,并用摄影实例予以证实。

镍基单晶高温合金γ′的定向粗化机理

研究了外应力作用下［００１］取向镍基单晶高温合金γ／γ′共格弹性应变各向异性及γ′定向粗化驱动力问题；针对γ′析出相由立方形演变成杆状、片状和块状筏形组织的实验现象，描述了γ′发生Ｐ型、Ｎ型和Ｐ－Ｎ型定向粗化时原子的扩散途径以及共格相界面的迁移行为；分析了γ′沿不同取向定向粗化时对总相界面能的贡献并讨论了γ′的纵向合并行为．

Ni基单晶高温合金CMSX-2树枝晶结构错配度变化的测算

用元素分配比计算了ＣＭＳＸ－２合金树枝状晶各典型区域（枝晶干、枝晶臂及枝晶间）γ和γ’的相成分，用Ｗａｎｔａｎａｂｅ公式求得相应区域γ和γ’的点阵常数，由此算得各区域所对应的室温错配度．用Ｌｉｎｋ关于温度与应力综合作用对错配度影响的公式计算了持久变形过程的错配度，解释了该合金在室温无外应力至高温＋外应力作用时错配度符号及大小的变化．枝晶各区域错配度的变化与各区成分的变化和各区、各相中Ｔａ／Ｗ比以及显微硬度（ＨＶ）的变化有显著对应关系．

超超临界塔式炉T23水冷壁早期失效分析

对国内多台超超临界塔式炉T23水冷壁早期失效案例进行了统计,对典型失效管样进行宏观和微观分析,测试接头的力学性能,在此基础上分析失效机理及主要影响因素。研究结果表明,失效是由于焊缝产生横向裂纹,裂纹沿晶界扩展。初步判断裂纹性质为楔形蠕变裂纹。合金过饱和固溶使焊缝处于高硬度水平是产生楔形蠕变裂纹的内因,水冷壁密集焊缝结构使接头部位的拉伸应力增大,它与内压应力叠加提供了裂纹形成和扩展的力学条件。降低焊缝硬度和细化晶粒有利于避免失效。

T91钢组织退化行为及对高温持久强度的影响

通过原始T91管的高温时效试验和T91过热器爆管段的取样,分析T91钢在长期服役中的组织演变,包括亚结构、沉淀相等,研究组织退化对高温持久强度和硬度的影响。结果表明,T91钢在高温服役过程中的主要组织变化有:板条马氏体结构发生回复和再结晶,退化为等轴铁素体晶粒,位错密度降低,M23C6型碳化物粗化,Z相在老化末期析出;在等效600℃、0~10万h时效条件下,T91钢的显微组织和高温持久强度非常稳定。Z相析出以前就发生的M23C6粗化及板条亚结构退化为等轴晶是T91钢服役中持久强度降低和爆管的主要因素。T91显微组织退化导致持久强度和硬度的降低。

镍基单晶合金CMSX-2高温蠕变后的显微组织及合金元素分布特征

对单晶合金 ＣＭＳＸ－２在 １０００℃下分别进行了载荷为 ９５；１２０；１６５和 ２１６ ＭＰａ的拉伸蠕变实验．在 ＳＥＭ下观察了合金试样枝晶干和枝晶间区域中γ＇相的形态 用ＥＤＳ方法分析了上述枝晶区域中合金元素的分布特． 对枝晶干和枝晶间区域中γ＇形成元素Ａ１，Ｔｉ，Ｔａ的原子分数与基体固溶元素ＣＲ，ＣＯ，Ｗ的原子分数的比值（Ｃａ１十Ｃｒｉ＋Ｃｔａ）／（Ｃｃｒ＋Ｃｃｏ＋Ｃｗ）和同一元素在枝晶间与在枝晶干中的原子分数比（Ｃｉ／Ｃｃ）Ｔａ，Ｃｒ，Ｃｏ，Ｗ以及共格错配度的变化γ＇相粗化程度和筏形化形态的影响分别进行了讨论．

超超临界锅炉水冷壁T23接头时效性能

对超超临界锅炉水冷壁T23接头进行了500~650℃、0~3 000h的时效试验,分析时效对焊缝组织、硬度和韧性的影响,研究了T23接头在470℃和550℃下的蠕变断裂行为,揭示T23接头的早期失效机理.结果表明:温度对T23接头焊缝性能的影响很大,当时效温度低于550℃时,焊缝长期处于高硬度状态,有明显的时效脆化倾向,当时效温度超过600℃时,焊缝中析出碳化物,硬度降低,冲击韧性逐渐恢复;T23接头脆性失效与楔形蠕变裂纹有关;焊后热处理是防止T23接头失效的有效措施,为了保证焊后热处理的效果和接头的可靠性,建议将250HB作为焊缝硬度控制的上限.

镍基单晶高温合金CMSX-2持久拉伸的显微组织形态及力学行为

在 ７６０－１０５０℃和７８０－１１５ ＭＰａ范围内，选择不同温度和应力配合进行了持久拉伸实验，研究了温度和应力的变化对试件断裂寿命的影响以及温度、应力和断裂寿命与共格相特征尺寸（基体相γ水平通道宽度、筏形析出相γ厚度）和试件延伸率及断面收缩率的关系．结果表明，在各实验条件下，γ除了进行定向粗化以外，相邻数列γ还可沿外应力轴方向发生不同程度的纵向合并，尽管在较高的温度下外应力较低。

预热和焊后热处理对T23钢接头力学性能的影响

为优化焊接工艺,解决水冷壁T23接头焊缝在运行中容易出现裂纹的问题,测试了T23接头在4种不同工艺(不预热、焊后不热处理,不预热、焊后热处理,预热、焊后不热处理,预热、焊后热处理;预热温度为150℃,焊后热处理工艺为740℃、0.5 h)下的硬度和冲击韧性,并观察了显微组织的变化。研究结果表明,预热对T23接头硬度的影响不大,但增大晶粒尺寸和过热区的宽度,对焊缝和热影响区(HAZ)的韧性均有不利影响;焊后热处理明显降低焊缝和HAZ的硬度,虽然对HAZ韧性影响很小,但可改善焊缝的韧性。建议预热温度不超过150℃或取消预热,进行焊后热处理以保证接头的长期服役性能。

Ni基单晶高温合金原树枝状晶结构典型区域γ和γ'相成分的测算

导出了高温合金γ和γ＇相的元素分配比和分配系数以 ＣＭＳＸ－２合金为研究对象，用 ＥＤＡＸ区域扫描测得热处理后未变形试样和经持久变形至断裂试样原树枝状晶三个典型区域（枝晶干、枝晶臂和枝晶间）的成分，使用分配系数法计算了各区域中γ和γ＇相的成分．

镍基单晶高温合金CMSX-2原始树枝状晶中γ'相的定向粗化

在760－1050℃和750－140MPa范围内，选择不同温度和应力的配合对CMSX－2合金进行持久拉伸至断裂，观察了试件原始树枝状晶各区域（枝晶干、枝晶臂及枝晶间）中γ’相的定向粗化及合金元素的分布特征结果表明，γ’的走向粗化程度在枝晶干内最大，在枝晶臂内次之，在枝晶间最小.在所有这些区域中，试验温度较高者的γ’定向粗化程度较大；各试件在持久试验后，γ形成元素W，Cr和Co，γ’形成元素Al和Ta，在原始树枝状晶结构中呈一定规律分布，分析了合金元素再分布对γ’定向粗化的贡献，试验温度、应力和时间与元素分布比的关系。

Ni-Cr-Co合金相含量分布及其对高温拉伸性能的影响

研究了一种 Ni- Cr- Co合金经 115 0℃× 1.7h固溶和 80 0℃× 80 MPa应力时效 (8,10 0 ,5 0 0 ,10 0 0 h)及无应力时效 (10 0 ,5 0 0 ,10 0 0 h)后相含量分布的特点及其对高温拉伸性能的影响。结果表明 ,随着时效时间的延长 ,应力时效试样中晶界碳化物的含量递减而无应力时效试样中晶界碳化物的含量递增 ,晶界与晶内的碳化物含量均呈反向变化趋势 ;晶内γ′相含量均呈先增后减趋势 ;无应力时效试样 780℃拉伸强度随晶界碳化物含量的增加而下降 ,应力时效的则相反。

用插销法研究CO_2气保焊条件下SA106C铸件的冷裂纹敏感性

用插销试验法研究了CO2 气保焊条件下SA10 6C铸件的冷裂纹敏感性及断口特征。结果表明 ,在不预热和 16kJ/cm热输入条件下 ,SA10 6C铸件的抗冷裂性好 ,临界断裂应力σcr为 5 6 0MPa ,接近其抗拉强度σb,可在不预热条件下焊接该钢。当拘束拉伸应力高于σb 时 ,将发生失效断裂 ,断裂性质为典型的氢致延迟裂纹引起的断裂 ,断裂方式为棱角分明的沿晶 (IG) +准解理穿晶 (QC) ,晶内出现较多短小、锋利、笔直的二次裂纹 ;启裂区的IG比例较大 ,随着裂纹的缓慢扩展 ,扩散氢含量逐渐降低 ,断口中IG减少 ,QCHE和二次裂纹都明显增加 ,而且QCHE中撕裂棱的塑性变形增大。CO2 气保焊条件下 ,SA10 6C铸件的抗冷裂纹性好 ,主要与该方法能得到超低氢的焊接条件有关 ,此外还与该钢的碳当量 (CEIIW=0 .4 8)不高 ,HAZ淬硬不明显有关 ,过热区组织主要为贝氏体 ,硬度为 32 1HV ,低于 35 0HV的临界硬度。

一种测算相含量的方法

用向量表示电子探什所测微区成分（或合金平均成分），结合化学相分析所测各相的成分，建立矩阵方程求解各特征部位帅晶内、晶界等）各相的相对含量，对高温合金 ＧＨ１６３的观察表明，该方法可以较准确地判断各相可能出现的位置以及测算处于这些位置的各相的相对含量．

WB36钢多层焊接头近缝区网状组织研究(Ⅱ):显微结构及韧性

研究了WB36钢临界再热粗晶区(IRCGHAZ)网状组织的构成、形成机理及对韧性的影响。结果表明,网状组织主要由颗粒状M-A组元和粒状贝氏体构成,其形成是由于一次粗晶区受到峰值温度在AC1～AC3的再次热循环作用时,晶界附近在加热过程中发生无序奥氏体转变,形成富碳的细小球形奥氏体,它们冷却时转变为粒状M-A组元和贝氏体。网状组织所在的IRCGHAZ韧性最低,但含有较多M-A组元的网状组织并不是导致IRCGHAZ脆化的主要原因,晶内板条件间形成的方向性排列的条状M-A组元直接导致了IRCGHAZ的脆化,这是由于条状M-A组元比颗粒状M-A组元更容易促进解理方式断裂。

FCC,BCC和HCP结构两相合金中置换型元素理想分配比和分配系数及晶胞比的确定

从原子分数及晶胞原子数的角度导出ＦＣＣ，ＢＣＣ及ＨＣＰ结构两相合金中元素分配比和分配系数．通过对上述３种典型合金相结构的９种组合计算发现，任意两相之间存在一致的元素分配比和元素分配系数；两相各自的晶胞数及其比值与合金及其组成相成分之间存在特征关系；采用合金元素分配系数法算得的合金相成分与其观测值或采用统计回归法算得的相应值吻合程度较好．