利用iTEM软件测定铝合金晶粒级别指数

通过iTEM图像处理软件,可以将金相图片进行标尺变换,使其名义放大倍率满足标准要求。利用iTEM软件测量功能,在图片上做一圆周,软件会自动计算出其在标准倍率下的面积。点击其中的点计数测量选项,可以快速计算出圆周内部以及与圆相交的晶粒数,从而得出单位面积内的晶粒数。再按照ASTM E112-2013中的晶粒级别指数定义公式,就可以计算出试样的晶粒级别指数。测定结果表明:采用iTEM软件计算的晶粒级别指数与试样的标准值符合良好。

FGH96合金晶粒长大规律的研究

对FGH96合金在热处理过程中晶粒长大规律进行了系统的研究。结果表明 ,γ′相对晶粒长大有显著阻碍作用 ,在低于γ′相固溶温度 (1 1 0 9℃ )热处理时 ,大量未溶解的γ′相使得晶粒长大缓慢 ;在高于γ′相固溶温度以上时 ,合金为单相奥氏体组织 ,晶粒随温度的升高快速长大。晶粒长大动力学表明 :在高于γ′相固溶温度以上时 ,晶粒生长指数随着热处理温度的升高而增加 ;在热处理温度为 1 1 35℃和1 1 5 0℃下的晶粒长大激活能为 2 93 4kJ mol,晶粒长大机理为自扩散过程控制机理 ,并建立了相应的晶粒长大动力学方程。

一种改进的晶粒长大Monte Carlo模拟方法

简要回顾了晶粒长大理论并分析了现有Monte Carlo模拟方法的不足,提出了一个“择优转换”方法,确保节点转换时晶界向其曲率中心移动,以致模拟过程更接近物理基础,避免了重新形核的发生,使模拟效率大大提高,模拟的晶粒长大指数达到0.478,已接近理论值,组织形貌和实际材料正常晶粒长大组织基本一致。

铍晶粒长大规律研究

对铍在等温热处理过程中晶粒长大规律进行了系统的研究。结果表明,伴随铍晶粒长大,铍中杂质(BeO,Be2C)在晶界聚集,对晶粒长大有阻碍作用,促使晶粒长大趋势发生改变;铍晶粒长大动力学表明:晶粒生长指数随着热处理温度的升高而减小;在热处理温度为900、1050和1200K下的晶粒长大激活能为40985J/mol,并建立了相应的晶粒长大动力学方程。

TC21钛合金β单相区晶粒长大行为研究

研究了高损伤容限型钛合金TC21在单相区不同加热温度和不同加热时间条件下的β晶粒长大行为。结果表明,在单相区加热,TC21钛合金β晶粒等温长大曲线近似满足抛物线规律。在970、980和990℃等温退火时,晶粒长大指数n分别为0.38、0.34和0.32;晶粒长大激活能为283 kJ/mol。

稀土微合金化5Cr21Mn9Ni4N钢晶粒长大规律

对5Cr21Mn9Ni4NRE气阀钢在不同固溶温度和不同保温时间下的奥氏体晶粒长大规律进行了系统研究。结果表明,5Cr21Mn9Ni4NRE钢在1150℃以上固溶处理时具有奥氏体晶粒急剧粗化的特征,稀土的加入有助于抑制晶粒长大,提高晶粒长大激活能,晶粒长大机制仍为自扩散过程控制机制。弥散分布的碳氮化物对晶粒长大有显著阻碍作用,在低于1100℃时,大量未溶解的碳氮化物使得晶粒尺寸增幅较小、洛氏硬度小幅下降;在高于1150℃时,随保温时间延长,晶粒急剧粗化,洛氏硬度下降较快。晶粒生长指数随固溶温度的升高而增加。

Ti9148钛合金β-相晶粒长大行为

Ti9148合金为一种新研制的生物医用钛合金。为了合理控制生产过程中产品的晶粒尺寸,文中通过固溶淬火实验研究了Ti9148钛合金β-相晶粒在不同加热温度和保温时间固溶处理时的长大行为。结果表明:随着加热温度的升高,Ti9148钛合金β-相晶粒尺寸不断增大,并且温度越高,增长速度越快;在等温加热过程中,随着时间的延长,β-相晶粒尺寸先快速长大,超过30 min后,增速减缓。晶粒长大动力学表明:Ti9148钛合金在750~900℃等温加热时,β-相晶粒尺寸与保温时间近似成幂函数关系,晶粒生长指数约为0.213~0.300;计算得到Ti9148钛合金β-相晶粒的长大激活能为32.57 kJ/mol。

基于物质跃迁能垒改进正常晶粒长大的Monte Carlo模拟

在采用改进的Monte Carlo方法模拟正常晶粒的长大过程时,考虑到实际晶粒长大过程中物质状态跃迁需克服一定能垒,把跃迁能垒引入到状态跃迁概率计算中,使模拟过程所含物理意义更为明确。模拟结果表明:在各种模拟条件下得到的模拟晶粒长大指数为0.472～0.493,接近理论的晶粒长大指数(0.5)。改变模拟温度和能垒等模拟条件后,得到的晶粒形貌演变过程、晶界分布拓扑特征以及晶粒长大速率等模拟结果也均与晶粒长大动力学相关理论和实际晶粒长大规律相吻合。

TB8钛合金晶粒长大行为的研究

研究了TB8钛合金冷轧板材在不同热处理温度和不同保温时间下的晶粒长大行为。结果表明：TB8钛合金冷轧板材在820～880℃的温度范围内不存在晶粒急剧粗化的现象,可以在此区间内的温度下对其进行热处理,保温时间根据温度的不同可在30～120 min范围内选择。此外,借助Beck方程和Arrhenius方程分别计算得到该合金的晶粒生长指数（n）为0.25～0.35,β晶粒长大激活能（Q）为273.23 k J/mol。

纳米氧化锌半导体块材晶粒生长的研究

以平均粒径20nm的ZnO超微粉为原料,研究了纳米ZnO块材烧结过程中的晶粒生长行为,由实验结果得出:在700～900℃温度范围内,纳米ZnO烧结的晶粒生长动力学指数n为6,晶粒生长的表观活化能Q为64kJ/mol,导出了纳米ZnO的晶粒生长动力学方程.与粗晶ZnO的晶粒生长进行了对比,初步分析了纳米ZnO的烧结机制.

晶粒生长的双区域动力学蒙特卡洛模拟

现有的动力学蒙特卡洛方法模拟晶粒生长过程的结果与理论计算值之间大多存在偏差,其中重要的原因是现有方法大多采用只适用于计算小角度晶界Read-Shockley公式。针对此问题,本文提出了一种对大、小角度晶界都适用的双区域动力学蒙特卡洛模拟方法。该方法通过基于势函数的格点能量获得取向概率,从而避免使用Read-Shockley公式。为了解决引入势函数导致计算量大的问题,划分动力学蒙特卡洛的单区域结构为晶界区域和非晶界区域的双区域结构,并将势函数的计算限制在晶界区内,从而减少了计算时间。实验模拟结果表明:与传统的和改进的动力学蒙特卡洛方法相比,双区域动力学蒙特卡洛方法的微观组织演变更符合晶粒生长特征,晶粒生长指数也更接近理论值。

TC21合金的热压缩变形行为及变形机理

对TC21合金的热变形行为进行研究,通过对该合金变形过程中应变速率敏感性指数m值、热变形激活能Q、晶粒指数P的计算,得出不同应变速率和温度下m值、Q值和P值的变化规律。在绘制动态DMM模型热加工图的同时构建含位错数量的双相钛合金高温变形机理图。应用热加工图分析TC21合金热变形工艺,确定加工失稳区以及适合加工区域。运用双相钛合金高温变形机理图,根据不同温度下TC21合金柏氏矢量补偿的晶粒尺寸、模量补偿的应力值和位错数量预报该合金的热变形机理。

Microstructure evolution and grain growth behavior of Ti14 alloy during semi-solid isothermal process

Microstructure evolution of Ti14 （α＋Ti2Cu） alloy during semi-solid isothermal process at different temperatures was investigated. The results reveal that both the temperature and holding time have effect on the grain growth behavior. The grains grow obviously and the degree of globularity increases with the increase of holding time. According to the statistic analysis of experimental data, the grain growth indices are 0.88 and 0.97 at 1 000 ℃ and 1 050 ℃, respectively, which indicates that increasing isothermal temperature would accelerate microstructural evolution.

V2O5掺杂NiFe2O4材料的烧结动力学

研究了V2O5掺杂NiFe2O4基惰性阳极材料的等温烧结过程和烧结动力学。研究结果表明,NiO Fe2O3和NiO Fe2O3 0.5wt%V2O5体系中晶粒生长指数均随温度升高而减小,晶粒生长均主要依赖晶界扩散和体积扩散;2种体系晶粒生长活化能随烧结温度升高而降低;添加V2O5有助于降低样品的晶粒生长指数和晶粒生长活化能,起到加速晶粒生长的作用,但控制不当可能导致晶粒异常生长。

第二组元对铁基高温合金显微组织的影响

采用气体雾化法制备Fe-12Cr-2.5W-0.4Ti-0.25(Y2O3)铁基合金粉末,分别在该粉末中添加1%Al粉和1%Fe2O3粉,在1 250℃下热挤压,随后在1 050℃热处理。通过X射线衍射、扫描电镜和光学显微镜等研究Al和Fe2O3对铁基合金热挤压和热处理态显微组织的影响。结果表明:与基体合金相比,Al的添加可促进铁素体基体中元素的扩散,导致晶粒尺寸增大,同时由于Fe、Al互扩散系数的差异引起柯肯达尔效应,使合金孔隙度增大;添加Fe2O3后合金的孔隙度更大,氧化物和大量残余孔隙阻碍晶粒长大,因而晶粒尺寸减小。3种合金在1 050℃进行热处理时晶粒的长大规律均满足BECK方程,添加Al可提高合金的晶粒生长指数,而添加Fe2O3则相反。

Ti14合金半固态等温热处理过程中的组织演化规律

研究了Ti14合金在1000和1050℃半固态下,不同保温时间微观组织的演化过程,计算不同半固态温度下晶粒的生长指数,并分析半固态温度和保温时间对晶界和晶粒尺寸以及形态的影响规律。结果表明:随着保温时间的延长,晶粒明显长大,晶粒形态趋于圆整,晶界处液相由不连续分布转变为连续分布最终呈网格状;1000和1050℃对应的晶粒生长指数分别为0.88和0.97,表明温度的升高加速了微观组织的演化。

电解铝液铸轧8150铝合金箔坯料工艺探索

铸轧法生产8150铝合金箔坯料在两个阶段表现出不同质量问题,分析原因,问题关键是坯料生产工艺和过程控制。通过采取有效熔炼精炼、合金化措施,优化铸轧、热处理工艺,解决了8150铝合金铸轧坯中Mn、Fe偏析,板坯疏松分层,边部裂边和成品晶粒粗大问题。经过烤板测试,生产的坯料各项性能达到客户要求,成功实现了用电解铝液为原料批量化生产8150铝合金箔坯料。

热连轧GH4169合金晶粒的长大规律

对热连轧GH4169合金在固溶处理过程中晶粒长大规律进行了系统的研究。研究结果表明,该合金δ相溶解温度在990~1 000℃之间,δ相对晶粒长大有显著阻碍作用,在低于δ相溶解温度进行固溶处理时,析出的δ相使得晶粒长大缓慢;在高于δ相溶解温度以上时,晶粒随温度的升高快速长大。晶粒长大动力学表明：在高于δ相固溶线温度以上进行固溶处理时,晶粒生长指数随着固溶温度的升高而增加;固溶处理温度为1 000和1 050℃下的晶粒长大激活能为223.849 kJ/mol,晶粒长大机理为自扩散过程控制机理,并建立了相应的晶粒长大动力学方程。

热连轧GH4169合金的晶粒长大行为

对热连轧(HCR)GH4169合金在固溶处理过程中晶粒长大行为进行系统研究。结果表明,该合金?相溶解温度在990～1000℃之间,δ相对晶粒长大有显著阻碍作用,在低于δ相溶解温度进行固溶处理时,析出的δ相使得晶粒长大缓慢;在高于δ相溶解温度以上时,晶粒随温度的升高快速长大。晶粒长大动力学表明:在高于δ相固溶线温度以上进行固溶处理时,晶粒生长指数随着固溶温度的升高而增加;固溶处理温度为1000和1050℃时的晶粒长大激活能为223.849kJ/mol,晶粒长大机制为自扩散过程控制机制,并建立了相应的晶粒长大动力学方程。

Zn含量对Ag-Cu-Zn合金晶粒长大规律的影响(英文)

对不同Zn含量的Ag-Cu-Zn合金在不同温度、不同热处理时间的晶粒长大规律进行了研究。研究结果表明,随着保温时间的延长,晶粒逐渐长大。在相同保温时间下,Zn含量越高,晶粒长大越明显。随着Zn含量增加,晶粒长大指数n逐渐增大,晶粒长大的激活能Q逐渐降低。