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超高温气冷堆中间换热器用Haynes 230合金的热拉伸行为研究 被引量:7
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作者 高佩 程晓农 罗锐 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期83-91,共9页
利用Gleeble-3500热模拟试验机研究了Haynes 230合金在应变速率为1 s^-1,温度为1000~1250℃时的热拉伸行为。结果表明:在1050~1225℃时拉伸试样断面收缩率≥61.68%,合金具有较好的塑性,在1200℃时塑性最佳;Haynes 230合金在1000~1225℃... 利用Gleeble-3500热模拟试验机研究了Haynes 230合金在应变速率为1 s^-1,温度为1000~1250℃时的热拉伸行为。结果表明:在1050~1225℃时拉伸试样断面收缩率≥61.68%,合金具有较好的塑性,在1200℃时塑性最佳;Haynes 230合金在1000~1225℃时的拉伸试样断口均有不同程度的颈缩,随着温度的增加,断口韧窝数量增多、变深,塑性也随之增加。当温度达到1200℃时,塑性最佳,温度继续增加,韧窝数量开始缓慢减少;温度升到1250℃时,为沿晶韧窝断口,塑性急剧下降。合金在1000及1050℃时均未发生明显的动态再结晶,温度升到1100℃时发生了局部动态再结晶,且动态再结晶百分比随温度的增加而增大,温度达到1175℃时,发生完全动态再结晶,温度继续增加,再结晶晶粒不断长大;当温度达到1250℃时,动态再结晶晶粒异常长大。Haynes 230合金在应变速率为1 s^-1时最佳的热加工温度为1175~1225℃。 展开更多
关键词 超高温气冷堆 中间换热器 Haynes 230合金 热拉伸 动态再结晶
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超(超)临界火电用新型奥氏体不锈钢的高温塑性变形行为及本构模型 被引量:4
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作者 程晓农 王皎 +3 位作者 罗锐 朱晶晶 杨雨童 郑琦 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期122-128,共7页
利用Gleeble-3500热模拟试验机对新型奥氏体不锈钢CHDG-A进行单道次压缩试验,研究了该合金在950-1100℃和0.01-1 s^(-1)条件下的流变应力变化规律及变形组织演变规律。建立了新型奥氏体不锈钢CHDG-A的传统Arrhenius本构模型,耦合应变... 利用Gleeble-3500热模拟试验机对新型奥氏体不锈钢CHDG-A进行单道次压缩试验,研究了该合金在950-1100℃和0.01-1 s^(-1)条件下的流变应力变化规律及变形组织演变规律。建立了新型奥氏体不锈钢CHDG-A的传统Arrhenius本构模型,耦合应变量后建立改进型本构模型,并引进相关系数R、平均相对误差δ评估改进型本构模型的预测精度。结果表明:在高温热变形过程中,新型奥氏体不锈钢CHDG-A的流变应力值受应变速率以及变形温度的影响显著,且动态再结晶更易在较低应变速率、较高变形温度条件下发生;应用改进型本构模型得到的流变应力预测值与试验值间的相关系数R为0.9944,而平均相对误差值δ仅为1.9952%,说明该本构模型能较好的预测新型奥氏体不锈钢CHDG-A的流变应力。 展开更多
关键词 奥氏体不锈钢 高温塑性变形行为 流变应力 本构模型 应变量耦合
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57Ni-22Cr-14W-2Mo高温合金的高温本构模型及微观组织演化 被引量:7
3
作者 袁志钟 崔树刚 +6 位作者 罗锐 程晓农 陈乐利 曹赟 高佩 韩敏 裴昌磊 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期151-158,共8页
利用Gleeble-3500热模拟试验机,结合光学显微镜和电子背向散射衍射等表征手段系统研究了57Ni-22Cr-14W-2Mo高温合金在变形温度为900~1100℃、应变速率为0.01~5 s^-1条件下的塑性变形行为。考虑应变量对57Ni-22Cr-14W-2Mo合金流动应力的... 利用Gleeble-3500热模拟试验机,结合光学显微镜和电子背向散射衍射等表征手段系统研究了57Ni-22Cr-14W-2Mo高温合金在变形温度为900~1100℃、应变速率为0.01~5 s^-1条件下的塑性变形行为。考虑应变量对57Ni-22Cr-14W-2Mo合金流动应力的影响,构建出耦合应变量的改进型本构模型,预测材料在变形过程中的流动应力,其预测值与实际值平均相对误差为6.9976%。基于动态材料模型推导出57Ni-22Cr-14W-2Mo合金的热加工图,并确定功率耗散峰值区域为:变形温度为1050~1100℃、应变速率为0.05~0.3 s^-1。结合该变形参数下的微观组织特征,可知等轴状的再结晶晶粒和极细的新生再结晶晶粒完全吞噬了原始晶粒,晶粒呈现随机取向。建议将功率耗散峰值区域作为57Ni-22Cr-14W-2Mo合金的最佳热加工区间。 展开更多
关键词 57Ni-22Cr-14W-2Mo高温合金 本构模型 热加工图 微观组织
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PVP对溶胶凝胶法制备负热膨胀ZrW_2O_8粉体形貌及性能的影响 被引量:3
4
作者 孙秀娟 程晓农 +2 位作者 杨娟 刘芹芹 徐东 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期77-82,共6页
以PVP为添加剂,采用溶胶凝胶法制备ZrW_2O_8粉体,研究添加剂对粉体形貌的影响及其负热膨胀特性。对其前驱体进行热重-差热分析(TG-DSC),以X射线粉末衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM)对产物结构及形貌进行表征。结果表明所得粉体为单一立方... 以PVP为添加剂,采用溶胶凝胶法制备ZrW_2O_8粉体,研究添加剂对粉体形貌的影响及其负热膨胀特性。对其前驱体进行热重-差热分析(TG-DSC),以X射线粉末衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM)对产物结构及形貌进行表征。结果表明所得粉体为单一立方α-ZrW_2O_8相。加入PVP后,可以有效地改变粉体的形貌,随着加入量的增大,粉体的形貌从无规则的团聚体转变为长棒状、扇形及短棒颗粒。原位X射线粉末衍射分析表明,所得ZrW_2O_8粉体具有良好的负热膨胀特性。 展开更多
关键词 负热膨胀 溶胶凝胶法 PVP ZrW208
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超临界水冷堆包壳材料用C-276合金的热拉伸行为研究 被引量:1
5
作者 高佩 程晓农 +3 位作者 陈正宗 李冬升 罗锐 刘瑜 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期168-173,共6页
采用G1eeble-3500热模拟试验机,利用金相显微镜、扫描电子显微镜等手段,研究了不同温度对C-276合金热拉伸行为的影响。结果表明:该合金在1050~1250℃具有良好的塑性,断面收缩率均大于70%,且在1200℃时最大;在950-1250℃热拉伸试样断口... 采用G1eeble-3500热模拟试验机,利用金相显微镜、扫描电子显微镜等手段,研究了不同温度对C-276合金热拉伸行为的影响。结果表明:该合金在1050~1250℃具有良好的塑性,断面收缩率均大于70%,且在1200℃时最大;在950-1250℃热拉伸试样断口处均有颈缩现象,为沿原始晶界开裂,且韧窝随温度的上升而增多、变深,塑性越来越好,当温度超过1200℃时断口韧窝数量开始缓慢减少,塑性缓慢下降;随着温度的上升,合金的动态再结晶百分比增大,且再结晶晶粒开始缓慢增粗,在1150-1250℃时发生完全动态再结晶。对于C-276合金,当应变速率为1s^-1时,最佳的热加工温度范围为1150~1250℃。 展开更多
关键词 超临界水冷堆 包壳材料 C-276合金 热塑性 动态再结晶
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喷射成形高强Al-Zn-Mg-Cu合金的高应变速率塑性变形行为 被引量:8
6
作者 杨雨童 罗锐 +5 位作者 程晓农 陈乐利 桂香 王威 张桢 高仕渊 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期2700-2708,共9页
利用Gleeble?3500型热力模拟试验机对挤压态喷射成形Al-Zn-Mg-Cu系高强铝合金进行高应变速率下的热压缩试验,系统研究了材料在变形温度350~450℃,高应变速率1~20 s^?1条件下的高温塑性变形行为。考虑绝热温升因素影响,采用外推法修正材... 利用Gleeble?3500型热力模拟试验机对挤压态喷射成形Al-Zn-Mg-Cu系高强铝合金进行高应变速率下的热压缩试验,系统研究了材料在变形温度350~450℃,高应变速率1~20 s^?1条件下的高温塑性变形行为。考虑绝热温升因素影响,采用外推法修正材料的流变应力曲线,以此构建材料本构模型;基于动态材料模型(dynamic materials model,DMM)构建材料的热加工图,并确定不同变形条件区域内的微观组织特征。结果表明:该合金流变应力曲线呈现典型的动态回复特征;随着应变速率的升高绝热温升现象愈发明显;材料热加工图和不同变形区域组织特征表明,该合金存在3个危险加工区间分别为350~420℃、1~3 s^?1,350~390℃、7~20 s^?1和425~450℃、2~20 s^?1,应避免在危险区间加工,防止出现失稳和开裂现象。存在2个安全加工区间350~370℃、4~7 s^?1和395~425℃、14~20 s^?1,应优先选择在该热加工窗口区域进行热加工。 展开更多
关键词 喷射成形 AL-ZN-MG-CU合金 高应变速率 热变形
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304和304L奥氏体不锈钢的热加工性能研究 被引量:8
7
作者 杨雨童 程晓农 +2 位作者 罗锐 陈乐利 桂香 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期156-161,共6页
利用Gleeble-3500热力模拟试验机分别对304与304L奥氏体不锈钢进行单道次热压缩实验,研究了材料在变形温度900~1100℃,应变速率0.01~5 s^(-1)条件下的热变形行为及组织演变规律,并基于动态材料模型(Dynamic Materials Mod-el,DMM)对... 利用Gleeble-3500热力模拟试验机分别对304与304L奥氏体不锈钢进行单道次热压缩实验,研究了材料在变形温度900~1100℃,应变速率0.01~5 s^(-1)条件下的热变形行为及组织演变规律,并基于动态材料模型(Dynamic Materials Mod-el,DMM)对比分析304与304L奥氏体不锈钢的热加工性能。结果表明:304L变形抗力随变形温度的升高和应变速率的降低而降低,其流变曲线可分为加工硬化、动态回复及动态再结晶3种类型。通过构建304与304L奥氏体不锈钢的热加工图,发现当应变量为0.6时,304热加工窗口为970~1050℃、0.01~0.1 s^(-1)和1050~1100℃、0.03~1 s^(-1),并在高温低应变速率区域出现严重的流变失稳现象; 304L热加工窗口为950~1100℃、0.01~0.03 s^(-1)。对比可知304和304 L的可加工温度区间相似,但应变速率区间差异明显,合金元素含量的变化导致可加工应变速率区间向低应变速率方向移动。 展开更多
关键词 奥氏体不锈钢 碳含量 热加工性能 热加工图 变形组织
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氮掺杂泡沫碳电催化剂的制备及氧还原性能 被引量:1
8
作者 李婧晗 宋亚乘 +2 位作者 周亚洲 程晓农 杨娟 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2021年第3期457-464,共8页
利用水解乙烯基咪唑鎓硝酸盐([Hvim]NO3)作为发泡剂和一次氮源,在碳化过程中实现材料自发泡。创造性地引入二次氮源三聚氰胺(C3H6N6),通过调控一次、二次氮源比例和碳化温度,制备得到氮掺杂泡沫碳材料(HxMy-T,其中x∶y为一次和二次氮源... 利用水解乙烯基咪唑鎓硝酸盐([Hvim]NO3)作为发泡剂和一次氮源,在碳化过程中实现材料自发泡。创造性地引入二次氮源三聚氰胺(C3H6N6),通过调控一次、二次氮源比例和碳化温度,制备得到氮掺杂泡沫碳材料(HxMy-T,其中x∶y为一次和二次氮源的质量比,T对应不同的碳化温度)。该方法提升了催化剂的氮掺杂含量,构建了更多有利于氧还原反应(ORR)的活性氮位点。电镜结果显示,催化剂H1M1-1000呈现出典型的泡沫碳孔洞结构和丰富的层状褶皱结构;X射线光电子能谱测试结果表明,该样品具有较高的活性氮含量(原子分数6.77%),吡啶氮和石墨氮的原子分数分别高达22.23%和55.59%;电化学测试结果表明,该样品在碱性环境中的半波电位为0.834 V(vs RHE),与商业Pt/C相当,且具有优于商业Pt/C的抗甲醇性能和稳定性。 展开更多
关键词 氮掺杂泡沫碳 三聚氰胺 氧还原反应 燃料电池
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深冷处理对压铸铝硅合金力学性能与微观组织的影响 被引量:1
9
作者 陶诚 程晓农 +6 位作者 李志强 许福海 刘光磊 谢树宽 匡中华 郭勇 吕鹏 《铸造》 CAS 北大核心 2023年第9期1152-1157,共6页
借助Image-Pro Plus辅助分析,采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射(EBSD)等手段,研究了深冷处理对压铸铝硅合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:深冷处理可以有效提升压铸铝硅合金的力学性能。随着深冷时间的延长... 借助Image-Pro Plus辅助分析,采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射(EBSD)等手段,研究了深冷处理对压铸铝硅合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:深冷处理可以有效提升压铸铝硅合金的力学性能。随着深冷时间的延长,深冷处理对合金力学性能的提升作用为先增加后减小的变化规律。与铸态合金相比,经12 h深冷处理后合金的力学性能获得最大的提升,抗拉强度为213.2 MPa,提升了15.4%,伸长率为8.65%,提升了36.2%,硬度HV为106.6,提升了18.1%。继续延长深冷时间,α-Al相、共晶Si相等开始缓慢长大,导致力学性能有所下降。深冷处理可以有效细化合金的α-Al相,改善共晶Si相和含铁相的尺寸和形貌,起到了细化组织和位错强化的作用。 展开更多
关键词 压铸铝硅合金 深冷处理 微观组织 力学性能 强化机理
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基于响应曲面模型和Matlab遗传算法的压铸铝硅合金时效工艺优化及分析 被引量:1
10
作者 陶诚 程晓农 +6 位作者 许福海 李志强 刘光磊 谢树宽 匡中华 郭勇 吕鹏 《材料热处理学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期159-166,共8页
时效工艺对压铸铝硅合金最终热处理强化效果起到至关重要的作用。利用响应曲面法研究了时效温度与时效时间的交互作用对压铸铝硅合金显微硬度、抗拉强度和伸长率的影响,并运用Matlab遗传算法对合金的力学性能进行多目标优化和时效工艺... 时效工艺对压铸铝硅合金最终热处理强化效果起到至关重要的作用。利用响应曲面法研究了时效温度与时效时间的交互作用对压铸铝硅合金显微硬度、抗拉强度和伸长率的影响,并运用Matlab遗传算法对合金的力学性能进行多目标优化和时效工艺参数的设计。结果表明:响应曲面法结合Matlab多目标遗传算法的设计优化方法可以建立一个准确的模型,其预测值与实际值的误差小于5%。依靠模型可以快速获得不同目标需求对应的最优工艺参数方案,且经优化的时效工艺处理后合金的组织均匀,抗拉强度、硬度都有显著提升,伸长率略微下降。 展开更多
关键词 铝硅合金 时效强化 响应面法 Matlab遗传算法
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热处理对N06230合金无缝管组织及抗拉强度的影响 被引量:9
11
作者 高佩 程晓农 罗锐 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2019年第12期89-95,共7页
为了探索合金无缝管的热处理工艺,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、室温拉伸试验等方法,研究了热处理工艺对N06230高温合金冷轧无缝管的组织和抗拉强度的影响。通过OM、SEM表征方法,分析了温度为1 200~1 300℃、保温0.5~5.0h时M6C... 为了探索合金无缝管的热处理工艺,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、室温拉伸试验等方法,研究了热处理工艺对N06230高温合金冷轧无缝管的组织和抗拉强度的影响。通过OM、SEM表征方法,分析了温度为1 200~1 300℃、保温0.5~5.0h时M6C型碳化物面积百分比及晶粒尺寸变化规律,并建立了晶粒尺寸长大动力学模型。结果表明,该合金中有很多富钨的M6C型碳化物,横向呈现颗粒状弥散分布,沿轧制方向呈链状分布,部分M6C型碳化物呈椭圆状特征,面积百分比约为1.97%。随着热处理温度的升高及保温时间的延长,无缝管的抗拉强度逐渐降低。 展开更多
关键词 热处理 N06230合金 显微组织 抗拉强度
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新型Fe-Cr-Ni耐热合金的应变诱导析出行为 被引量:2
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作者 张盼盼 程晓农 +2 位作者 罗锐 刘天 高天明 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期64-71,共8页
在Gleeble-3500热力模拟机上采用应力松弛法研究新型Fe-Cr-Ni耐热合金在600、650、700、750℃,压缩量为0.4的等温应变诱导析出行为。试验结果表明,材料的PTT曲线是典型的C曲线,并且存在一个最快的析出温度,在650℃左右。本材料奥氏体中... 在Gleeble-3500热力模拟机上采用应力松弛法研究新型Fe-Cr-Ni耐热合金在600、650、700、750℃,压缩量为0.4的等温应变诱导析出行为。试验结果表明,材料的PTT曲线是典型的C曲线,并且存在一个最快的析出温度,在650℃左右。本材料奥氏体中主要有3种析出物,M23C6、NbC以及Laves-Fe2Nb相,纳米级的NbC是主要的析出强化相。 展开更多
关键词 铁镍基合金 应力松弛 PTT曲线 析出相
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High-Temperature Oxidation Resistance of Austenitic Stainless Steel Cr18Ni11Cu3Al3MnNb 被引量:5
13
作者 LI Dong-sheng DAI Qi-xun +2 位作者 cheng xiao-nong WANG Rong-rong HUANG Yan 《Journal of Iron and Steel Research International》 SCIE CAS CSCD 2012年第5期74-78,共5页
The kinetic curve of the high-temperature oxidation of austenitie stainless steel Crl8Ni11 Cu3Al3MnNb at different temperatures was measured by weighting method. It is showed that the oxidation curves at 700 and 800 ... The kinetic curve of the high-temperature oxidation of austenitie stainless steel Crl8Ni11 Cu3Al3MnNb at different temperatures was measured by weighting method. It is showed that the oxidation curves at 700 and 800 ℃ followed the parabolic law, and the steel presented an excellent anti-oxidation. The surface morphology and structure of the oxide film were studied by scanning electron microscopy and X-ray diffraction methods. A dense oxide film was attained at 700 and 800 ℃, mainly composed of the hexagonal Al2 O3, Fe2 O3, and a small amount oxide of Cr at 700 ℃. At 900 ℃ the oxide film started to delaminate, and was composed of (Cr,Fe)2O3 and the spinel CuCrMnO4 and Fe(Cr, Al) 2O3. 展开更多
关键词 austenitic stainless steel high-temperature oxidation oxidation scale cyclic oxidation SPINEL
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