花岗岩废渣微晶玻璃晶化工艺研究

用差示扫描量热法(DSC)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等测试方法研究了晶化工艺对R_2O-CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2-F系废渣微晶玻璃晶相组成、显微结构和力学性能的影响。结果表明:873℃晶化1 h,试样主晶相为斜顽辉石;随着晶化温度升高斜顽辉石向透辉石转变,1010℃晶化1 h,试样主晶相为透辉石和斜顽辉石,三点抗弯强度和显微硬度达最大值,分别为125 MPa、5.21 GPa;1 080℃晶化1 h,出现氟闪石新相,力学性能开始下降。

一种新型镍基变形高温合金“孪晶+γ’相”组织调控及高温力学性能研究

本研究采用形变热处理的方法在新型镍基变形高温合金中构筑了“孪晶+γ’相”复合结构,并结合EBSD和SEM表征技术探讨了孪晶与γ’相的演变规律。同时,研究了合金在760℃下的高温力学性能。结果表明,“孪晶+γ’相”复合结构可以有效改善合金的高温力学性能,且随着退火孪晶长度分数的增加,孪晶片层厚度增加,材料的高温强度呈降低的趋势;当轧制态合金(ε=68%)在1120℃退火15 min并进行双级时效处理(650℃/24 h/AC和760℃/16 h/AC)后,“孪晶+γ’相”复合结构中退火孪晶的长度分数为25.38%,γ’相的平均尺寸为32.21nm,此时,合金的屈服强度从固溶态的775 MPa提高到了1184 MPa,断后伸长率从3.18%提高到了18.96%。通过构筑“孪晶+γ’相”复合结构可以有效提高高温合金的高温力学性能,这为高温力学性能的提升提供了一种新策略。

“γ′相+孪晶”复合结构对高温合金强度及塑性的影响

本研究通过调控低合金化、低层错能的Ni-Cr-Co基变形高温合金的“γ′相+孪晶”复合结构,分析了孪晶界对晶粒细化和强度提高的贡献以及复合结构对合金强塑性的影响。结果表明,合金在1090℃保温1 h的固溶处理后,锻态组织中粗大块状γ′相基本溶解,且此时组织中的孪晶含量高达51.65%。固溶态合金延伸率(43.9%)相比于锻态(26.8%)提升了63.81%,屈服强度为693 MPa,其中孪晶强化S_(tb)=66.98 MPa,其贡献度基本和细晶强化的程度(S_(gb)=77.4 MPa)持平。将固溶态合金经700℃/8 h/AC处理后的时效态合金孪晶含量为34.41%,同时组织引入大量沉淀强化相γ′相,构成“γ′相+孪晶”复合结构,此时时效态合金硬度(HV)、抗拉强度、屈服强度与延伸率(3969.0 MPa,1042 MPa,864 MPa,44.76%)相较于固溶态(3179.1 MPa,879 MPa,693 MPa,43.9%)均得到进一步提高,其中S_(tb)=107.94 MPa。低合金化、低层错能的高温合金中的“γ′相+孪晶”复合结构实现了一定的强塑性匹配。