临产孕妇凝血三项、D-二聚体及血常规检验的临床价值探析

对临产孕妇行凝血三项、D-二聚体及血常规检验,分析其临床价值。方法 以45例临产孕妇和45名未孕女性为例,均于2021年12月至2023年12月于我院行产前检查和健康体检,分别将其列为观察组和对照组,均行凝血三项(APTT、PT、FIB)、D-二聚体及血常规(WBC、RBC、HGB、HCT、PLT等)检验,比较两组各指标水平。结果 观察组APTT、PT等时间更短,RBC、HGB、HCT、PLT等水平更低,WBC、D-二聚体、FIB水平更高,(P<0.05)。结论 对临产孕妇进行凝血三项、D-二聚体及血常规检验,可准确预测其产后出血以及其他并发症的发生情况,可为临床医师准确评估孕产妇的情况,建议推广。

Hf含量对CoCrFeNiHf_(x)共晶高熵合金显微组织与摩擦性能的影响

本文设计了三种不同Hf含量的CoCrFeNiHf_(x)(x=0.3、0.43和0.5)共晶高熵合金,并探究了Hf含量对CoCrFeNiHf_(x)共晶高熵合金显微组织、显微硬度与摩擦学性能的影响规律。结果表明:随着Hf含量的提高,铸态组织由亚共晶(初生γ相+γ/Laves共晶相,x=0.3)向共晶(γ/Laves共晶,x=0.43)和过共晶(初生Laves相+γ/Laves共晶相,x=0.5)演变,且合金的显微硬度随之增大。纳米压痕实验结果表明,随着Hf含量的提高,合金中初生相和共晶相的硬度均随之增大。同时,Hf含量对摩擦因数的影响较小,但磨痕深度随Hf含量的增大呈先减小后增大的趋势,且合金的磨损机制由黏着磨损向磨粒磨损转变。共晶合金CoCrFeNiHf_(0.43)表现出最佳的耐磨性,其原因是共晶合金的片层状全共晶组织在磨损过程中发生了协同变形,使得该合金在磨损过程中不易产生脆性剥落。

基于三元相图预测高Mo强化镍基单晶高温合金中拓扑密排相的类型

采用热力学计算获得的三元相图,预测了高Mo强化镍基单晶高温合金中拓扑密排相(TCP相)的类型。结果表明,高Mo强化单晶高温合金中TCP相的析出行为可以采用Ni-Mo-Re、Co-Mo-Re、Ni-Cr-Mo、Co-Cr-Mo、Ni-Cr-Re和Co-Cr-Re三元体系来描述。同时,上述三元体系中可形成NiMo相、P相、σ相、μ相和R相5种TCP相。Ni-Mo-Al-Ta体系中只形成NiMo相,Re和Cr的添加均促进了P相和σ相的形成,而Co的添加促进了μ相的形成。

抽拉速率对Co-Al-W基单晶高温合金凝固行为的影响

系统地研究抽拉速率(50~300μm/s)对Co-7Al-8W-1Ta-4Ti单晶高温合金枝晶间距、显微组织、显微偏析行为与凝固特征温度等凝固行为的影响规律;同时,基于Kurz-Fisher方程计算了单晶高温合金的平均液相扩散系数。结果表明,随着抽拉速率的提高,合金的一次和二次枝晶间距均显著细化。Co-7Al-8W-1Ta-4Ti合金的平均液相扩散系数与一代镍基单晶高温合金接近,低于高x(Al)/x(W)的CoNi基单晶高温合金,但高于含Re的二代镍基单晶高温合金。合金中Al、W、Ta和Ti元素的显微偏析倾向以及枝晶间析出相的面积分数均随着抽拉速率的提高总体呈现先增大(50~200μm/s)后降低(200~300μm/s)的趋势。随着抽拉速率的提高,合金的液相线温度基本不变,但固相线温度呈现先降低(50~100μm/s)后保持不变(100~300μm/s)的趋势。此外,抽拉速率未改变实验合金的凝固路径。

抽拉速率跃迁对定向凝固单晶高温合金DD3一次枝晶间距和微观偏析的影响

采用液态金属冷却高温度梯度定向凝固设备.研究了抽拉速率跃迁对单晶高温合金DD3一次枝晶间距和微观偏析的影响.结果表明,单晶高温合金枝晶一次间距表现出明显的历史相关性.当抽拉速率(或生长速率)分别从600和300μm/s跃迁到100μm/s和直接以100μm/s速率生长时,一次间距分别为56.5,86和111.5μm.而生长速率分别从50和100μm/s跃迁到300μm/s和直接以300μm/s速率生长获得的一次间距分别为109,93和70μm.一次间距值与Hunt-Lu模型预测的基本吻合,但实验结果证明其上限与下限的比值λ_1^(max)/λ_1^(min)>2,与Ma Sahm的预测结果一致.成分分析表明,相同稳态条件下枝晶的一次间距变小.偏析也有所降低.

化学法细化高温合金K4169的低周疲劳性能研究

采用一种新型中间合金复合细化剂,在常规生产工艺条件下对高温合金K4169铸件进行了晶粒细化。测试了常规工艺和细晶铸造工艺两种试样的常温和中温(700℃)条件下的低周疲劳性能。结果表明,这一新型工艺方法能有效细化高温合金K4169晶粒。细晶试样的室温低周疲劳性能有较大的提高,且数据的分散性有所改善;在中温时,疲劳寿命的优劣和疲劳应变幅有关:在小应变幅条件下,细晶仍然有较高的疲劳寿命,在大应变幅条件下,细晶疲劳寿命比粗晶有所降低,但数据的稳定性较好。

过共晶Al-Si合金熔体中初生硅生长特性

利用等温液淬的方法,研究了Al 18%Si过共晶合金熔体中初生硅的生长行为及机制。结果表明:重熔过程中熔体中未溶解的硅相粒子,在凝固过程中可成为初生硅生长核心,并且未熔颗粒与初生硅形状之间存在明显对应关系;初生硅的生长机制不是惟一的,既可以以孪晶凹角(TPRE)机制生长,还可以以层状机制生长,初生硅最终形状还要取决于溶质传输等动力学环境;随着熔体过热温度的升高,凝固组织中初生硅形状由多边形向星形及树枝状转变。

高温合金定向凝固技术研究进展

首先回顾了定向凝固的发展历史,重点分析了液态金属冷却定向凝固的技术特点。总结了高温度梯度下制备的定向凝固法单晶高温合金在组织和性能方面的研究现状,结合作者在本领域的研究,着重分析了定向凝固温度梯度、凝固速率、晶体取向、熔体超温处理、熔体对流控制对组织和性能的作用规律和机制,认为高温度梯度定向凝固是细化组织、减少缺陷、提高合金性能的重要途径。最后展望了高温合金定向凝固的发展趋势。

镍基单晶高温合金涡轮叶片缘板杂晶的研究进展

镍基单晶高温合金涡轮叶片缘板杂晶的出现严重影响叶片的力学性能,导致叶片报废。综述了关于缘板杂晶的形成本质的研究,总结了不同影响因素对缘板杂晶形成的影响及原因并概况了几种不同杂晶的控制方法,指出了以往研究中存在的问题,展望了未来研究的方向。

高温度梯度定向凝固冷却速率对DZ4125合金γ′相的影响

研究了高温度梯度定向凝固条件下冷却速率对DZ4125合金中γ′相形态、分布和尺寸的影响.结果发现,随着冷却速率的增大,合金的枝晶逐渐细化.当冷却速率达到36.4 K/s时,合金的凝固组织由粗枝晶变为超细枝晶.在此过程中,γ′相从立方形逐渐球形化,且枝晶干γ′相的球化速度比枝晶间的γ′相球化速度快.同时,枝晶干和枝晶间γ′相尺寸逐渐减小,枝晶干和枝晶间γ′相的均匀化程度增加.枝晶间γ′相比枝晶干γ′相的尺寸大,这种差别随冷却速率的增大而减小.造成γ′相在形貌和尺寸上变化的根本原因是冷却速率的变化引起γ固溶体中溶质的过饱和度ΔX,过饱和γ固溶体的过冷度ΔT,γ′相脱溶析出的临界形核功ΔG~＊和溶质在γ固溶体中扩散系数D的改变.

液态金属冷却法在高温合金定向凝固中的应用

简述了国内外对单晶涡轮叶片和大尺寸燃气轮机叶片的需求,介绍了国内外液态金属冷却法定向凝固的发展及现状、冷却用液态金属的选择以及凝固参数控制,对液态金属冷却定向凝固中的传热过程进行了分析,论述了液态金属冷却定向凝固在铸件组织控制、性能优化、缺陷消除等方面的优势,展望了液态金属冷却法定向凝固的发展方向。

定向凝固ZMLMC法温度梯度的测定及其对凝固组织的影响

对定向凝固区域熔化液态金属冷却法的固液界面前沿温度梯度进行了测定。在3mm/min的凝固速率下得到的温度梯度高达813K/cm,并且发现温度梯度随着凝固速率的增加而呈减小趋势。得出这种工艺下一次枝晶间距λ1与工艺参数即温度梯度GL和凝固速率V的对应关系,在此工艺参数下获得良好的定向组织。对试验数据λ1与GL-0.5、V-0.25值进行线性回归,其线性回归关系式为:λ1=-0.0032+0.0655G-0.5V-0.25。

Al-Cu合金定向凝固枝晶尖端开裂及间距调整机制

采用定向凝固技术研究Al-4%Cu(质量分数)合金凝固界面形态和胞/枝晶间距调整。结果表明,在v=30μm/s低速时,枝晶通过竞争淘汰调整一次枝晶间距;在v=300μm/s高速时,枝晶通过尖端开裂而不是以往的三次枝生长调整间距。尖端半径与枝晶间距相互影响,在稳定枝晶间距范围内随枝晶间距的增加而增大。采用LMK理论进行分析,得到枝晶尖端开裂是尖端溶质浓度变化引起尖端半径发生变化。通过扩散模型建立了枝晶间距与凝固界面成分之间的关系,得出枝晶通过自动调节间距大小来降低成分过冷作用。

熔体过热处理技术及其在镍基高温合金中的应用研究进展

镍基高温合金是先进航空发动机高温叶片不可或缺的关键核心材料,目前通过合金化来提高其承温能力已趋于极限。研究表明,材料熔体结构对合金凝固过程、凝固组织、性能以及成形质量具有重要的影响。熔体结构的变化能够直接导致熔体特性发生改变,进而对性能产生影响,然而在实际合金的制备过程中,熔体结构的作用通常被忽略。熔体过热处理技术通过利用合金熔体的遗传效应,将高温熔体的结构保留到低温熔体,从而大幅提高合金性能。系统介绍了熔体过热的原理、主要处理技术以及如何通过X射线衍射和物性参数测量来确定熔体过热处理参数,重点介绍了熔体过热处理技术在优化高温合金凝固组织和提升性能方面的应用,最后提出了熔体过热处理技术发展的方向和面临的挑战。

先进镍基单晶高温合金蠕变行为的研究进展

先进镍基单晶高温合金具有优良的成分兼容性,在1 000℃以及更高温度下仍能保持较高的组织稳定性、抗蠕变性、抗疲劳性、抗氧化性和抗腐蚀性能,被广泛应用于现代航空发动机和地面燃气轮机的涡轮叶片等关键热端部件。在服役过程中,镍基单晶高温合金主要发生涡轮叶片旋转造成的蠕变及疲劳变形。另外,现代航空发动机对涡轮进口温度的要求不断提升,使得镍基单晶高温合金的承温承载能力面临着更大的挑战。长期以来,材料科研工作者尝试了许多方法来提升镍基单晶高温合金的蠕变性能:在镍基单晶高温合金中添加了大量的难熔元素(W、Cr、Mo、Re等),降低了元素的扩散速率,从而提高了合金的固溶强化水平;添加了γ'相形成元素(Al、Ti、Ta),形成金属间化合物γ'沉淀相,利用γ'沉淀相与γ基体相之间的相干应变、有序化,以及弹性模量和堆垛层错能差异等沉淀强化机制,提高合金的强度;通过调整热处理制度,进一步优化沉淀相的尺寸、形态以及体积分数,最大化沉淀强化效果;通过调整Mo与Re的含量,提高γ'沉淀相与γ基体相的错配度,细化γ/γ'界面位错网间距,强化γ/γ'相界面强度,提高镍基单晶高温合金的蠕变抗力;同时加入适量的Pt族金属元素,抑制了TCP有害相的析出,进一步稳定了合金组织。然而,镍基单晶高温合金中元素的合金化程度已很高,在CMSX-10中难熔元素的含量高达20.5%,这已经接近镍基体的溶解度极限;同时,也带来了其他一系列问题:组织不稳定性(包括凝固缺陷析出倾向的增加、TCP相的析出)以及合金密度和成本的增加。另外,对于第四代及其后续的镍基单晶高温合金的设计,除依赖提高难熔元素含量和加入铂族元素稳定组织外,并无其他公开、有效的措施。现行措施也与现代工业追求低密度、低成本、环境友好的理念背道而驰。因此,深入认识镍基高温合金成分-组织-结构-性能之间的内在联系十分重要,亟待突破现有的合金设计理论。本文试图从最重要的长时力学性能之一的蠕变性能出发,分别对镍基单晶高温合金成分、组织结构、蠕变行为特点等方面进行了阐述,重点探讨了固溶元素、γ'体积、尺寸、形态、γ/γ'界面、堆垛层错能(SFE)、反相畴界能(APB)等因素对蠕变行为、蠕变机制的影响规律,分析了镍基单晶高温合金蠕变行为研究面临的问题,并展望其研究前景,以期能够深入理解单晶高温合金的强韧化机理,为新一代镍基单晶高温合金的设计提供一些思路。

Ru对镍基单晶高温合金凝固特性、TCP相析出及蠕变性能影响的研究进展

镍基单晶高温合金因优异的高温力学性能而被广泛应用于航空发动机和地面燃气轮机的涡轮叶片等关键热端部件。Ru元素作为第四代、第五代镍基单晶高温合金的主要特征元素,其添加对合金从凝固特性到最终的服役性能都起到关键的影响。本文从镍基单晶高温合金的凝固特性、凝固组织、TCP相析出及蠕变性能等方面出发,综述了Ru元素对镍基单晶高温合金影响的研究进展,系统分析了Ru的添加对合金凝固路径、凝固特征温度、微观偏析等凝固特性及共晶、碳化物等凝固组织的影响规律,并重点探究了Ru的添加能抑制TCP相析出及提高合金蠕变性能的原因。目前由于多组元交互作用对组织与性能影响机理的复杂性,使得含Ru高温合金的成分设计与优化具有更高的挑战,建议未来含Ru高温合金的相关研究从富Ru新相的析出原因及抑制、Ru添加对凝固缺陷的影响及Ru与其他元素交互作用对“逆分配”效应及TCP相析出的影响机制等方面做进一步探究,为发展新型高性能含Ru高温合金的设计提供思路。

镍基单晶高温合金小角度晶界的形成机制、影响因素与控制措施

镍基单晶高温合金被广泛用于制备先进航空发动机及工业燃气轮机的关键热端部件,随着铸件结构的复杂化和大型化以及合金中难熔元素的增多,凝固缺陷的形成倾向增大。其中,小角度晶界是定向凝固制备单晶高温合金铸件过程中经常出现的一类缺陷,它会破坏单晶的完整性,一旦超过容限就会对铸件的力学性能造成恶劣影响,随着单晶高温合金服役温度的不断提高,小角度晶界对性能的损害会更为严重。因此,小角度晶界日益成为镍基单晶高温合金发展和应用中需要解决的重要课题,受到国内外研究者的广泛关注。单晶中的小角度晶界与传统意义上的小角度晶界有所不同,是指相邻枝晶间的取向偏离。研究者们在不同晶界偏离角及不同温度条件下就小角度晶界对合金持久性能、蠕变性能及疲劳性能的影响进行了研究,结果发现:当偏离角较小时,小角度晶界对合金性能的影响并不明显,但是随着偏离角的增大及温度的升高,合金的性能均会降低。为了探寻有效的预防和控制措施,研究者们就小角度晶界的形成机制及影响因素进行了研究。关于小角度晶界的形成机制,被大家普遍认同的观点是:枝晶在分枝生长过程中发生了塑性变形,从而导致了枝晶的取向偏离,当枝晶再次汇聚时就会产生小角度晶界。但是,关于枝晶变形的原因则没有一致看法。另外,关于小角度晶界影响因素的研究还不是很系统,主要集中在合金成分及晶界强化元素、凝固参数及取向、铸件尺寸等方面。镍基单晶高温合金中的小角度晶界归根结底是由枝晶的取向偏离导致的,而取向偏离的影响因素复杂,因此小角度晶界的出现很难完全避免。目前,主要通过取向控制以减少小角度晶界的产生,并通过晶界强化以提高合金对小角度晶界的容限。本文阐明了单晶高温合金中的小角度晶界的概念,总结了小角度晶界对合金力学性能的影响,综述了小角度晶界形成机制的研究进展,分析了合金元素、微量元素、凝固条件和铸件结构等因素对小角度晶界形成的影响,在此基础上,提出了减少小角度晶界的措施和强化晶界的途径,最后就未来的研究方向进行了展望。

碳对镍基单晶高温合金凝固缺陷影响的研究进展

镍基单晶高温合金因优异的高温力学性能而被广泛应用于先进航空发动机的涡轮叶片和导向叶片等热端部件中。近几十年来,随着单晶高温合金的发展,合金代次已由最初的第一代发展到第五代。在单晶高温合金逐代更替的过程中,一方面微量元素碳由最初的完全去除发展到后来的限量使用,另一方面难熔元素(W、Mo、Ta和Re)的加入量逐渐增加。这是因为碳的加入可以减少氧化物,提高合金的纯净度,改善合金的可铸性,其主要的作用是控制由难熔元素增加所引起的雀斑、缩松、杂晶和小角度晶界等凝固组织缺陷。目前,碳对镍基单晶高温合金中凝固缺陷影响的研究取得了一些进展,但也存在一定问题。研究表明雀斑的形成是糊状区液态金属流动所导致的枝晶生长停滞或枝晶熔断,通过碳的添加减缓液态金属流动以抑制雀斑的形成,但这一研究仅停留在定性阶段,在定量上仅有一些经验公式和判据,关于碳化物在糊状区的析出时间与析出量如何影响热质流动的证据欠缺,需进一步完善。研究发现缩松是凝固过程中固相和液相收缩率不同所引起的枝晶间的微小熔池,碳添加形成的适量碳化物可以通过后期生长填补枝晶间的孔洞以减少缩松,但此研究也只停留在实验现象和笼统的定性说明阶段,具体到碳化物添加量和缩松含量之间的关系还没有明确的规律,还需要深入探究。杂晶的形成与枝晶碎片、模壁过冷形核和籽晶回熔有关,碳的添加可以抑制热质流动,减少枝晶碎片,降低过冷形核,避免杂晶生成。小角度晶界的产生是由于枝晶弯曲和扭转变形,与热质流动无关,微量元素碳的添加虽然不能阻止这类缺陷出现,但可以起到晶界强化作用。目前,碳对杂晶和小角度晶界的影响无论从实验现象还是机理分析都非常欠缺,需要系统地进行研究。本文综述了碳对镍基单晶高温合金中凝固缺陷影响的研究进展,重点阐述了碳对凝固组织缺陷的影响规律以及机制,并提出了存在的问题及今后的研究趋势,以期为提高高温合金的力学性能和产品合格率奠定理论基础。

添加碳和硼改善第三代镍基定向凝固高温合金的显微组织和偏析行为

采用高速定向凝固法(HRS)制备了含碳(0%~0.130%(质量分数,下同))和硼(0%~0.014%)的高铼(5%)镍基高温合金,利用SEM和EPMA研究了碳和硼含量对合金凝固组织和显微偏析的影响。结果表明:碳和硼的添加对一次枝晶间距无明显影响;但随碳含量的增加,共晶的体积分数和平均尺寸减小,碳化物的体积分数增多;随硼含量的增加,共晶的体积分数和平均尺寸增加,碳化物的体积分数减小。在200μm/s的抽拉速率下,碳化物的形貌主要以汉字体状为主,随碳含量的增加,汉字体碳化物的平均尺寸增大,汉字体网络分布变得密集;随硼含量的增加,汉字体状碳化物有部分向片状和大片状转化。随碳含量的增加,Re和W凝固偏析呈现先加重后减轻的趋势,其峰值出现在碳含量为0.040%处;随硼含量的增加,Re和W的凝固偏析先稍微减轻然后又加重。碳和硼对Ta的凝固偏析影响不大。

镍基单晶高温合金中的位错及其对蠕变行为的影响

镍基单晶高温合金是一种极为重要的高温结构材料,主要用于制造航空发动机叶片等热端部件。位错是引起材料塑性变形的主要原因,会导致零件失效或断裂。镍基单晶高温合金在实际服役过程中形成的位错类型多样、形态各异,对蠕变性能的影响也各不相同。因此,位错与蠕变机制的关系一直是高温合金性能研究的重点,备受国内外学者关注。单晶高温合金中的位错组态主要包括γ相中的独立位错、形成堆垛层错的位错、界面位错网以及γ′相中的超位错。独立位错、堆垛层错、界面位错网和γ′相中各种类型的超位错均是位错与溶质原子、位错与γ′相以及位错与位错之间复杂交互作用的结果。基体通道中的独立位错形成于蠕变初期,是所有位错之源。堆垛层错是高温合金低温蠕变中最常见的位错组态,既可存在于基体相,也可存在于γ′相,层错形貌与两相层错能大小有关。界面位错网呈四方状或六方状,集中分布于γ/γ′两相界面附近,是高温蠕变的典型组织特征之一。高温蠕变下进入γ′相的超位错有两种,分别是〈110〉型超位错和〈010〉型超位错,两种超位错通过γ′相的机制明显不同,〈110〉型超位错主要以切割方式穿过γ′相,而〈010〉型超位错只能以滑移和攀移相结合的方式通过γ′相。合金的蠕变性能与位错组态密切相关。堆垛层错是合金层错能低的表现,低层错能会增大初始蠕变量,缩短合金的低温蠕变寿命;界面位错网是位错与两相错配应力交互作用的结果,位错网阻碍了位错切割γ′相,对高温蠕变性能非常有利;位错穿过γ′相是高温合金高温蠕变的控制性因素,进入γ′相的超位错因类型不同,对蠕变性能的影响也明显不同。对高温合金中各种位错形貌、结构以及形成过程的认识是高温合金蠕变机理研究的基础,关于位错组态对蠕变性能的影响和位错组态影响因素的分析可以为合金设计提供新思路。本文针对镍基单晶高温合金中的几种主要类型位错,分别从位错形貌与结构、位错形成机理以及位错对蠕变性能的影响三个方面进行了综述,阐明了不同类型位错的形貌特征,分析了位错决定蠕变性能的内在机理,总结了合金元素强化的一般性规律,在此基础上提出了几种提高单晶高温合金蠕变性能的潜在技术途径。