晶粒细化对Fe-5Cr-5Al合金高温化学稳定性的影响

采用粉末冶金(PM)和机械合金化(MA)方法通过热压制备了常规尺寸和纳米尺寸的Fe-5Cr-5Al合金,研究了2种合金在900℃,0.1 MPa纯氧中的氧化行为。结果表明,2种合金的氧化动力学曲线均偏离抛物线规律,大体上由三段抛物线所组成,且瞬时抛物线速率常数随时间不规则变化。MAFe-5Cr-5Al合金的氧化速率明显大于PMFe-5Cr-5Al合金,这是由于晶粒细化导致大量晶界的增加,使合金中的活泼组元以更快的速度向外扩散。2种合金表面均未形成保护性的Al2O3膜,其氧化膜组成主要是是Fe的氧化物。

V-5Cr-5Ti合金弹性和力学性质的第一性原理研究

V-5Cr-5Ti合金作为核聚变堆第一包层的主要候选结构材料之一,但对其力学性质的理论研究相对较少.采用随机固溶体模型,利用第一性原理方法计算出V-5Cr-5Ti合金的弹性常数、体模量、剪切模量、杨氏模量、泊松比和柯西压力等,并与计算出的纯钒的相关数值进行对比,结果表明V-5Cr-5Ti合金具有良好的塑性和强度,但其塑性要略低于纯钒的.并对加入氧原子后的V-5Cr-5Ti合金进行了相关计算,通过对比计算结果发现,由于氧原子的加入,使V-5Cr-5Ti合金的塑性和强度都出现了不同程度的降低.最后对V-5Cr-5Ti合金和纯钒的理论强度进行了计算,并绘制出两者的应力-应变关系图,通过对比再次验证了上面的结论.

冷却方式对Fe-28Al-5Cr-0.06B合金组织和性能的影响

研究了水玻璃砂型和不锈钢金属型对Fe-28Al-5Cr-0.06B合金组织、力学性能和冲击断裂行为的影响。结果表明:采用不锈钢金属型冷却,可以细化合金的铸态组织;在其他工艺相同的条件下,合金的抗拉强度提高了29MPa,硬度有所增加,伸长率稍有下降;合金的冲击断口由沿晶断裂向沿晶+穿晶混合型断裂转变。

Fe-20Cr-5Al不锈钢加稀土元素La合金化工艺对La收得率的影响

研究了50 kg真空感应炉＋电渣重熔工艺冶炼Fe-20Cr-5Al不锈钢（/％：0.004 ～0.006C,0.18Si,0.08Mn,20.25～20.28Cr,5.06 ～5.17Al）时的加La合金化方法对La回收率的影响.结果表明,采用真空感应炉熔炼（VIF） Fe-20Cr-5 Al母合金＋稀土氧化物La2O3（/％：50CaF2-20CaO-30La2O3）电渣重熔（ESR） La合金化时,钢中La的平均含量为0.003％,加稀土氧化物电渣重熔La合金化不明显;真空感应炉母合金La合金化（含0.38％ La）＋70％ CaF2-30％ Al2O3电渣重熔后钢中平均La含量为0.066％;真空感应炉母合金La合金化（含0.34％ La）＋50％CaF2-20％ CaO-30％ La2 O3电渣重熔后钢中平均La含量为0.032％,说明含La母合金在电渣重熔过程La烧损较大,但30％ Al2 O3较30％ La2O3更有利降低母合金在电渣重熔过程中La的烧损.

Fe-30Mn-5Al TWIP钢的拉伸变形行为

在保证Fe-Mn-Al-Si系TWIP钢原有性能的基础上,为了消除Si对钢表面镀锌的不利影响,根据层错能计算方法以及钢的奥氏体稳定区与成分的经验解析方程,设计了Fe-30Mn-5Al单相奥氏体TWIP钢。采用万能实验机对其进行室温拉伸实验并对实验后的试样进行了背散射电子衍射分析(EBSD),研究了Fe-30Mn-5Al钢的拉伸变形行为。结果表明:Fe-30Mn-5Al奥氏体TWIP钢的层错能为50.35 mJ/m^(2),固溶后的Fe-30Mn-5Al钢,在室温拉伸过程中,形成了大量形变孪晶,抗拉强度达到800 MPa,拉伸延伸率高达100%,兼具优异的强度和塑性。

热处理对Ti-5Mo-5V-2Cr-3Al合金组织和性能影响

通过扫描电镜(SEM),光学显微镜(OM)和X射线衍射分析(XRD)等对Ti-5Mo-5V-2Cr-3Al(Ti5523)合金棒材分别经固溶和固溶时效处理后得到的微观组织,相含量等进行分析,结合性能数据,分析了微观结构对性能的影响。研究发现,在720℃固溶0.5 h,并在540℃时效6 h后,获得了一种规则的垂直有序排列的亚结构,这种网篮状亚结构起到了组织细化的作用,从而使得断面收缩率非常高。研究还发现,两相区固溶后析出相不仅使得强度提高,对材料的塑性也有贡献。

固溶态Ti-5Mo-5V-2Cr-3Al钛合金断口形貌与塑性关系分析

对Ti-5Mo-5V-2Cr-3Al钛合金Φ10mm棒材在不同固溶温度下的拉伸断口形貌进行分析,并研究了断口形貌特征与力学性能之间的关系。结果表明:按照传统的断口分析理论,该材料随着固溶温度升高,塑性下降,实际测试结果却相反,该材料随固溶温度升高,在相变点以下,塑性缓慢升高,在相变点以上,塑性迅速增大;该材料的力学性能受相组成的影响,β相含量越多,棒材的拉伸强度降低,塑性升高;当固溶温度为840℃时,该材料拉伸后的宏观断口平直光滑,微观断口出现尺寸约40μm形状规则的β晶粒,棒材塑性较好。

Fe-17Mn-5Si-10Cr-5Ni形状记忆合金管接头性能分析

对 Fe- 17Mn- 5 Si- 10 Cr- 5 Ni合金管接头的形状记忆效应和连接性能进行了系统地分析 ,结果表明 :1形状恢复率随着预变形量的增加而降低 ;最大可恢复应变出现在 4%～ 6 %之间 ;预变形量为 4.5 %～ 8%时管接头的紧固力较大 ,耐压密封性较好。 2热—机械训练可显著提高管接头的形状记忆效应、连接的紧固力和耐压密封性。 3管接头的形状记忆效应随着其壁厚的增大而降低 ;管接头壁厚有一个合理的取值范围 ,可使其连接的紧固力较大、耐压密封性较好。 4管接头连接长度越长 ,管接头的紧固力越小而耐压密封性越好。5管接头结构对管接头连接的耐压密封性影响很大 。

Ti-5Mo-5V-1Cr-3Al合金的热压缩变形行为研究

采用恒应变速率热压缩模拟实验,对Ti-5Mo-5V-1Cr-3A1（简称1Cr）钛合金在应变速率0.001～1s-1、变形温度700～900℃条件下进行研究.结果表明：该材料的流变应力对温度与应变速率敏感：当变形温度为700～800℃时,真应力-真应变曲线呈现动态再结晶单曲线特征;当变形温度为800～900℃时,低应变速率（0.001s-1）的真应力-真应变曲线呈现动态再结晶多应力峰值曲线特征,高应变速率（0.01～1s-1）的真应力-真应变曲线呈现动态回复曲线特征.1Cr合金在等温压缩变形时的流变行为可用包含Zener-Holomon参数的Arrhenius本构方程描述,变形激活能为456kJ/mol.金相结果显示,材料在热压缩过程中的动态行为除了与变形速率、变形温度等加工参数相关外,也与相应温度、变形速率下材料的组织及相结构有关.合金在低应变速率0.001s 1下热压缩变形时,在接近相变点或以上（800～900℃）温度范围内仍呈现动态再结晶行为,这与材料在此阶段发生的应变诱发马氏体转变密切相关,马氏体相的析出促使材料在热变形时趋向于发生动态再结晶行为.

Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe合金的高温塑性变形行为

在Gleeble-1500热模拟机上对Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe合金进行高温热压缩实验,研究该合金在变形温度为750~900℃、应变速率为0.001~1 s 1条件下的流变应力行为。利用光学显微镜分析合金在不同变形条件下的组织演化规律。结果表明：合金的流变应力随着应变速率的增大和变形温度的降低而增大;流变应力随着应变的增加而增大,出现峰值后逐渐趋于平稳;变形过程中的流变应力可用Arrhenius双曲正弦本构关系来描述,平均变形激活能为454.2 kJ/mol;各种变形条件均可细化原始晶粒尺寸。随着温度的升高和应变速率的降低,合金的主要软化机制由动态回复逐渐变为动态再结晶;在（α＋β）相区变形（750~850℃）时,α相对β晶粒的动态再结晶的发生起到阻碍作用。

Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe合金热加工图及其组织演变

采用热模拟试验机对Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe合金进行等温压缩试验,获得变形温度为750~900℃和应变速率为0.001~1 s 1时的真应力真应变曲线,并运用修正后的试验数据建立真应变为0.7的热加工图。通过显微组织观察,分析合金的变形机理,确定热变形失稳区。研究结果表明：Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe合金加工温度范围较宽,当加工温度低于800℃且变形速率大于0.1 s 1时易发生绝热剪切,造成流变失稳;随着变形温度升高,功率耗散因子η有增大趋势,合金的流动软化机制由动态回复逐渐变为动态再结晶,显微组织也随之细化、均匀。

固溶温度对Ti-5Mo-5V-2Cr-3Al钛合金棒材组织和性能的影响规律

研究了固溶温度对Ti-5Mo-5V-2Cr-3Al钛合金棒材显微组织和力学性能的影响。结果表明,钛合金固溶处理温度在相变点以下,空冷后,显微组织由β相、初生α相以及次生α相组成。随着固溶温度的升高,显微组织中β相晶粒尺寸增大,晶界α相厚度减小,产生有序化现象,而次生α相数量和尺寸减小,使合金的强度降低,塑性升高,但固溶处理温度为800℃时,网状晶界α相使塑性迅速下降;当固溶处理温度在相变点以上,Ti-5Mo-5V-2Cr-3Al钛合金重新形核并长大,随着固溶温度的升高,β相晶粒尺寸增大,初生α相数量减少,强度和塑性都下降,过冷β相晶粒发生应力诱发马氏体现象。

时效工艺对Fe-14Mn-5Si-8Cr-4Ni-0.2C合金形状记忆效应的影响

研究了时效工艺对Fe 14Mn 5Si 8Cr 4Ni 0 .2C合金形状记忆效应和微观组织的影响 ,研究结果表明 :变形后再时效对合金形状记忆效应的提高比不变形直接时效的显著得多。变形后时效将合金的形状回复率提高了 190 % ,而直接时效只提高了 83 %。经SEM和TEM分析发现 :同样时效时间下 ,与直接时效相比 ,变形后再时效一方面不仅减少了碳化物的析出数量 ,抑制了碳化物粒子的长大 ;另一方面还使第二相粒子主要在晶界上析出 ,而不是在晶内。正是这两方面的原因导致变形后时效对合金形状记忆效应的提高比不变形直接时效的高得多。

热处理工艺及环境温度对FE-5AL合金阻尼性能的影响

要研制了FE-5AL高阻尼合金,并在倒扭摆仪上检测了合金的阻尼性能。数据显示,随热处理温度的升高,阻尼性能逐渐升高,并在900℃下达到峰值。在900℃下,不同保温时间处理的结果还表明,在0．5H左右,合金的阻尼性能最好,对数衰减率超过90×10-3。当环境温度从50℃上升到500℃时,阻尼性能可以保持80％。

热处理制度对Ti-5Mo-5V-6Cr-3Al钛合金力学性能的影响研究

研究了铬含量对Ti-5Mo-5V-3Al-Cr系合金相变点和锻造抗力的影响规律,采用不同的固溶温度、冷却方式和时效处理制度对Ti-5Mo-5V-6Cr-3Al合金显微组织和力学性能的影响进行了研究。结果表明:降低Ti-5Mo-5V-3Al-Cr系合金中的铬含量可以提高相变点和降低锻造抗力。Ti-5Mo-5V-6Cr-3Al合金经800℃×30 min水冷固溶处理后的综合力学性能较热锻后优良;经800℃×30 min水冷+580℃×4 h空冷时效处理后,合金棒材具有优良的综合力学性能,可以作为锻造机加工成品的最终热处理强化工艺,可以满足不同用户对合金的使用要求。

膨胀法分析Fe-17Mn-10Cr-5Si-4Ni形状记忆合金的恢复特性

利用FormasterFTM - 4型膨胀仪对Fe - 17Mn - 5Si - 10Cr - 5Ni合金的形状恢复特性进行了分析 ,测得了恢复应变随加热温度变化的连续曲线 .结果表明 ,合金在加热恢复前后 ,其热线性膨胀系数基本不变 ;合金发生ε→γ马氏体逆相变的起始温度As和预变形量无关 ,而终止温度Af 随预变形量的增加而升高 ;试样在恢复过程中 ,前期和后期恢复较慢 ,中期恢复较快 ;合金的形状恢复率随预变形量的增大而降低 ;但最大可恢复应变出现在预变形量为 5

Ti-5Mo-5V-5Al-1Cr-1Fe合金热处理工艺研究

研究了热处理工艺对Ti-5Mo-5V-5Al-1Cr-1Fe合金两个规格的棒材显微组织和力学性能的影响,探讨了它们之间影响的规律。研究发现,强化热处理后的组织使棒材具有高强度,而室温塑性较低；退火后的组织使棒材具有最高的塑韧性,而强度稍低；两阶段退火的组织使棒材具有最佳的综合力学性能。

固溶温度对Ti-5Mo-5V-2Cr-3Al钛合金组织性能的影响

对Ti-5Mo-5V-2Cr-3Al钛合金10/mm棒材在不同固溶时效制度下的拉伸断口形貌与显微组织进行分析,研究了断口形貌及显微组织对力学性能的影响。结果表明:当材料在相变点以下固溶时效时,随着固溶温度的升高,初生α相减少,β晶粒长大,断口纤维区变小,韧窝变大变浅,断裂方式由韧性断裂逐渐变成准解理断裂,强度升高,塑性降低;当材料在相变点以上固溶时效时,β晶粒重新形核长大,初生α相已经消失,断口由棱角清晰的小晶面颗粒组成,断裂方式为典型的沿晶脆性断裂,强度在1500/MPa以上,断后伸长率为2%。

时效时间对高压气瓶用Ti-5Mo-5V-6Cr-3Al合金冷轧管显微组织与力学性能的影响

研究了时效时间对高强高韧Ti-5Mo-5V-6Cr-3Al合金冷轧管显微组织与力学性能的影响。结果表明:560℃保温,在1h之内,冷轧管内α析出相尺寸和相含量迅速增大,冷轧管的抗拉强度受α析出相含量和大小以及位错与孪晶等畸变能的影响,先升高后下降,塑性仅受α析出相的含量和大小的影响,迅速升高;1～4h之间,α析出相长大速度变缓,α析出相含量增加速度显著变慢,抗拉强度仅受α析出相含量和大小的影响,先升高后下降,塑性继续升高到峰值;4～24h之间,α析出相含量增加速度非常缓慢,α析出相长大速度更加缓慢,α析出相粗化,抗拉强度下降,塑性下降,发生过时效。

预氧化温度对Ni-20Cr-5Al-0.2Y2O3合金抗高温循环氧化性能的影响

通过粉末冶金方法制备了Ni-20Cr-5Al和Ni-20Cr-5Al-0.2Y_2O_3(质量分数/%,下同)合金,将Ni-20Cr-5Al-0.2Y_2O_3合金在不同温度(500~1 100℃)进行预氧化处理,然后将未预氧化及预氧化合金在1 150℃下循环氧化15h,研究了Y_2O_3的添加和不同预氧化温度对合金抗高温循环氧化性能的影响。结果表明:添加0.2%Y_2O_3后提高了Ni-20Cr-5Al合金的抗高温循环氧化性能;预氧化可以有效提高Ni-20Cr-5Al-0.2Y_2O_3合金的抗高温循环氧化性能,其中预氧化温度为700℃的合金有最优的抗高温循环氧化性能,其原因是经过预氧化处理的合金表面形成了致密的保护性氧化膜,阻止了氧化的进一步进行。