CoCrFeNi系高熵合金研究进展

高熵合金具有独特的微观结构和特性,作为一种新型的高性能材料,逐渐获得了国内外研究人员的广泛关注。高熵合金具备多元化的元素组成方式,不但没有形成传统概念中复杂的相结构,反而展现出了更优异的性能,在诸多领域均具有良好的应用前景。在当前的高熵合金体系中,CoCrFeNi系研究最为广泛,其研究内容主要体现在通过添加不同元素或进行退火热处理对原合金体系改性进而获得优异性能的材料。首先,结合CoCrFeNi体系对高熵合金的定义和性能特点进行了分析和总结;其次,从热力学和动力学角度论述了CoCrFeNi系高熵合金的结构预测、层错能计算及缺陷动力学分析;再次,总结了Al、Ti、Cu、Mn和C元素对CoCrFeNi系高熵合金显微组织和力学性能的影响;最后,分析了当前的研究现状并进行了展望。

船用钢丝绳断裂失效分析

目的了解某船用ϕ76 mm锚泊定位镀锌钢丝绳累计使用寿命较短、多处出现单丝断裂现象的原因。方法采用宏观分析、硬度测试、力学性能试验、断口分析、化学成分分析、扫描电镜显微组织观察等方法对该钢丝绳的断裂原因进行分析。结果拉伸试验断口为杯锥状断口,其放射区面积较纤维区更大,表明材料塑性差,硬脆性大,断口中包含有夹杂,这些因素会导致钢丝发生断裂;试样心部的显微硬度最高,钢丝断裂是从钢丝心部开始产生之后,裂纹向四周开始扩散直至整根钢丝断裂,纤维区硬脆性最大,断裂源位于纤维区。结论钢丝绳断裂为韧性断裂。实际工况下,钢丝绳断口为劈裂状断口,符合韧性断裂的滑移分离特征,其主要原因是钢丝的屈服强度不能适应工作应力要求从而发生断裂。观察断口发现,断口的放射区面积占比较大,纤维区面积占比小,表明材料塑性差,硬脆性大,断口中包含夹杂,钢丝绳易在此处发生断裂。试样心部的显微硬度最高,距离心部越远,显微硬度越低,可知钢丝绳断裂源是由心部产生的,断裂源位于纤维区。

基于Thermo-Calc的高铝铁素体耐热钢析出规律研究

清洁高效燃煤技术要求火电机组向大型超超临界机组发展,这对耐高温材料提出了更高的要求。文章利用Thermo-Calc软件对4种高铝铁素体耐热钢1Cr9Al1-3Ni1-7WVNbB热力学平衡过程进行模拟,重点研究了Al、Ni对钢平衡析出相种类、数量及组成的变化趋势。结果表明:Al、Ni的添加使得Laves相、M_(23)C_(6)碳化物、Z相和σ相开始析出温度有降低趋势,且抑制了Laves相、M_(23)C_(6)碳化物、Z相和σ相的析出,但相比之下,Al、Ni含量变化对M_(23)C_(6)型碳化物、Z相、σ相影响较大,对Laves相影响相对较小。Al元素有利于减少Laves相中Fe、Mo元素含量,提高W、Cr、Si元素含量,同时Ni元素促进了M_(23)C_(6)中Cr、Mo元素含量,抑制了Fe、W元素含量,对Z相和σ相中Fe元素含量则影响不大。