高温氧化及时效处理对Ti-20Nb合金性能的影响研究

目的研究Ti-Nb二元亚稳β钛合金高温氧化及时效处理后合金的微观组织、相变特性以及力学性能,同时确定析出相与时效温度的对应关系,并分析析出相对合金性能的影响,为进一步提升Ti-Nb综合服役性能提供理论与工艺参考。方法在β相单相区及双相区分别进行高温氧化与时效处理,结合OM、SEM以及TEM等手段分析热处理后的微观组织演变,采用DSC对热处理后的相变进行测试。在此基础上,在室温下进行拉伸性能测试并结合硬度测试综合分析合金的力学性能。结果Ti-20Nb合金在单相区高温氧化1 h后从表面至中心形成了多层微观结构,包括TiO2及Nb2O5氧化物、α+β相以及α”相,并在升降温时相继发生了α”→β相变及β→iso-ω相变。继续对氧化后合金进行300、400、500℃的30 min时效处理,产生了弥散分布的iso-ω相以及α相的竞争析出,并抑制了α”→β相变以及β→iso-ω相变。同时发现在500℃时效30 min条件下力学性能提升效果最佳,实现了高强度(σb=953.6 MPa)和高断裂伸长率(δ=11%),并获得了较低弹性模量(E=62.5 GPa)。结论经过单相区高温氧化的Ti-20Nb合金具有复杂的多层结构特征,升温时仍可以发生多步相变。在高温氧化基础上进一步时效后,合金中主要析出相为iso-ω与α相,二者相互竞争析出,并共同抑制马氏体相变。同时大量iso-ω析出相易使合金发生脆断,同时提高其弹性模量,而α相可明显提升合金综合力学性能。

Cu-Nb-Ni-Cr-Mo钢的析出硬化

测定了不同Ｃｕ含量的Ｃｕ－Ｎｂ－Ｎｉ－Ｃｒ－Ｍｏ钢在４５０～６５０℃时效时的硬度变化曲线，并结合光学金相与电镜观察分析了时效过程中的组织变化与脱溶沉淀行为．实验结果表明：时效硬化是 －Ｃｕ析出强化，Ｎｂ的碳氮化物以及含Ｃｒ的碳化物强化综合作用的结果：相同时效温度下，含Ｃｒ碳化物的时效峰在时效后期出现；在低钢钢中，时效前期出现的 －Ｃｕ时效峰与Ｎｂ的碳氢化物时效峰重叠；在高钢钢中，由于铜含量升高， －Ｃｕ时效峰出现时间缩短， －Ｃｕ时效峰与Ｎｂ的碳氨化物时效峰逐渐分离．

过弛豫对含Nb微合金钢时效行为的影响

运用热模拟技术,通过硬度测量及透射电镜(TEM)观察,分析了含Nb微合金钢奥氏体变形后长时间弛豫对低温(525℃)时效行为的影响。结果表明,硬度值在时效初期一直下降,到120min后,开始缓慢回升,到1200min基本保持不变。高温析出的Nb(C,N)粗化后即使长时间时效,颗粒并没有明显长大。时效后期的硬度值上升是由于Nb在α相中再析出造成的。比较过弛豫试样与未变形直接淬火试样的硬度值,发现两者变化趋势类似。

时效处理对Nb微合金化钢筋屈服的影响

采用光学显微镜和电子透射显微镜观察等方法,研究了时效处理对Nb微合金化钢筋组织与性能的影响,并着重分析了Nb微合金化钢筋屈服点不明显的原因。研究表明,在200℃下进行45 h以上时效处理后的试样,由于时效促进了固溶碳原子的扩散,使相当数量的碳原子偏聚到刃型位错下方形成柯氏气团,使钢筋的屈服点得到恢复。

Nb对镍基合金时效硬化曲线的影响

研究了Ｎｂ对燃气轮机用镍基合金时效硬化曲线的影响。结果表明，无Ｎｂ和含Ｎｂ合金均在７５０℃×１６ｈ时效达到最佳时效硬化效果。含Ｎｂ合金在所有温度下的时效硬化曲线都高于无Ｎｂ合金。Ｎｂ主要是通过使γ数量增加、γ颗粒尺寸增大、γ相成分复杂化以及使晶粒细化和晶界Ｍ２３Ｃ６呈链状分布等起到硬化作用的。但含Ｎｂ镍基合金不宜在高温下长期使用，以避免无时效硬化作用的η相析出。

形变Cu-Ag-Nb原位复合材料的微观组织

利用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜观察了形变Ｃｕ８．２％Ａｇ４％Ｎｂ原位复合材料的室温组织和退火时组织的变化。结果发现，Ｎｂ纤维为细片状，经４００℃，２ｈ退火后产生断裂。

铌基合金高温强化的研究

研究了一种用于高温结构材料的铌基合金及其高温强化方法。经过试验,总结出两种强化方法:一是固溶强化,通过添加高熔点的W,Mo元素,形成合金化固溶体,从而提高了材料的高温蠕变性能;二是时效强化,通过加入C和Zr元素生成碳化物强化相,并研究C,Zr元素含量、热处理工艺及压力加工方法对时效强化的影响,分析得知,C含量控制在0.01%～0.13%,可以得到适量的碳化物强化相,在1600～1900℃下保温6～18h热处理,可以使碳化物均匀分布,大变形量的压力加工方法可以使碳化物强化相进一步破碎,从而细化。经上述方法强化处理后的材料,其高温性能测试结果证实,此方法效果较为显著。

用蠕变法研究Cu-Nb钢中的时效行为

用蠕变法在Gleeble-1500热模拟机上研究了不同Cu含量的Cu-Nb系超低碳钢的时效过程．结果表明,在蠕变过 程中,沉淀析出使蠕变曲线出现平台,平台的起点与结束点分别对应析出开始点(Ps)与结束点(Pf)．并得出了两类钢的沉淀析出 等温转变(PTT)曲线．由蠕变法测出的Pf与由硬度法测出的峰值时间tp吻合得较好．

含Nb微合金钢静态应变时效行为研究

采用扫描电镜、透射电镜及多功能内耗测量仪,研究了C-Mn型钢及含Nb微合金钢在应变时效过程中的微观组织结构变化以及内耗行为。结果表明:在应变时效过程中,宏观组织没有发生明显的变化,组织稳定;应变时效处理后,C-Mn型钢和含Nb微合金钢的硬度均提高,冲击韧度下降,韧脆转变温度升高;微合金元素Nb能有效地降低钢板的应变时效敏感性;两种钢板在250℃加热时均有冷加工内耗峰存在,这与游离态的碳原子钉扎位错和脱钉有关,而含Nb微合金钢在室温没有内耗峰存在。

高温均匀化及时效处理对Nb-Ti-Si基超高温合金组织的影响

采用真空非自耗电弧熔炼法制备Nb-Ti-Si基超高温合金的母合金锭,分别于1300、1400、1500和1600℃保温50h,对其进行均匀化处理,然后于1100℃保温50h进行时效处理。结果表明:热处理后的组织主要由Nbss和(Nb、x)5Si3(x代表Ti、Cr和Hf元素)组成,经1600℃、50h和1600℃、50h+1100℃、50h热处理后的组织中还出现HfO2。随着热处理温度的升高,多边形和板条状大块硅化物逐渐溶解或破碎成小块硅化物,残留的具有典型层片状或团状形貌的共晶组织的含量逐渐减少。1500℃、50h+1100℃、50h是Nb-Ti-Si基超高温合金比较合理的热处理工艺。

高温热处理对Nb-Ti-Si基共晶自生复合材料组织及成分分布的影响

采用真空非自耗电弧熔炼法制备了Nb-Ti-Si基共晶自生复合材料的母合金锭,分别于1300,1400,1500和1600℃保温50小时对其进行了均匀化处理,然后于1100℃保温50小时进行了时效处理。热处理后的组织主要由Nbss和(Nb,X)5Si3(X代表Ti,Cr和Hf元素)组成,但经1600℃/50h和1600℃/50h+1100℃/50h热处理后的组织中出现了HfO2。热处理后,Nbss的晶格常数较电弧熔炼态的有所升高,Ti,Cr和Al仍然倾向于固溶在Nbss中,而Hf则倾向于固溶在硅化物中。随着热处理温度的升高,Cr,Ti和Al在Nbss和大块硅化物(Nb,X)5Si3中的分配比降低,而Hf的则略有升高。

Nb微合金化建筑钢筋微观组织与屈服行为的关系

采用力学拉伸试验、显微组织观察等手段,对屈服平台长度不同的Nb微合金化建筑钢筋进行了金相组织定量分析,并对无屈服平台的试样进行了时效处理。结果表明:贝氏体含量影响着钢筋屈服平台的变化;随贝氏体含量的增大,钢筋屈服平台长度逐渐缩短直至消失;一定温度下,长时间的时效保温处理可使得钢筋的屈服平台得以恢复。在此基础上,讨论了贝氏体的影响机理、生成原因以及改善措施。

广西桂林地区东部栗木花岗岩体SHRIMP锆石U-Pb年龄

栗木矿区位于南岭钨锡多金属成矿带的中段,成矿作用与花岗岩密切相关。通过对栗木金竹源与三个黄牛地区云英岩化花岗岩的年代学研究,获得2个SHRIMP锆石U-Pb年龄分别为218.3Ma±2.4Ma和214.0Ma±5.0Ma,代表了栗木花岗岩体的形成年龄。结合前人的研究数据,栗木矿区成岩、成矿作用年龄近乎一致,应为晚三叠世同一期次岩浆作用的产物。

铌镁酸铅弛豫型铁电陶瓷的介电老化行为研究

通过典型弛豫型铁电陶瓷铌镁酸铅介电老化行为的研究，发现高温区的Ｄｅｂｙｅ 型弛豫过程与介电老化现象存在有机联系，指出复合钙钛矿弛豫型铁电体的结构缺陷特征对其介电老化起着重要作用。介电极化行为与老化行为对比分析和恒温经时老化研究表明，结构缺陷上的局域化电子和空穴对铁电微畴畴壁“钉扎”效应产生弛豫型铁电体介电老化行为的快过程。

Ni-Cr-Al合金Ti+Nb微合金化前后相含量及其分布对高温性能的影响

研究了Ni-Cr-Al合金及其Ti+Nb微合金化+时效处理后,合金中相含量及其分布对900℃拉伸及900℃/29.5MPa持久拉神性能的影响。结果表明,微合金化后,合金中 y’及M_(23)C_6相总量增加;其900℃抗拉强度和900℃/29.5MPa持久寿命相应增加;晶界上MN相含量的增加以及M_(23)C_6相含量的减少有利于合金高温抗拉强度和持久寿命的提高。

粤北良源铌钽铷钨矿床地质、成岩成矿时代与成矿模式

良源铌钽铷钨矿床位于南岭东西向构造岩浆带与武夷山北东向构造带交汇部位。良源铌钽铷钨矿床是粤北地区近年在石英型钨矿、云英岩型铌钽铷钨矿和花岗岩型铌钽铷多金属矿勘查评价取得最重要突破矿区,新发现铌钽铷钨矿体4条,共、伴生Nb_(2)O_(5)资源量3425.72吨,平均品位0.0108%;Ta_(2)O_(5)资源量1428.99吨,平均品位0.00449%;WO_(3)资源量8205.14吨,平均品位0.25%;伴生Rb_(2)O资源量61398.73吨,平均品位0.0987%,矿区具有大型-超大型资源潜力。良源铌钽铷钨矿床矿化特征为浅部石英脉型钨多金属矿体和云英岩型铌钽铷钨矿体+深部花岗岩型铌钽铷矿体,与以往的石英脉型钨矿“五层楼”+“地下室”成矿特征明显不同,因此对其开展成矿年代学、元素富集成矿规律和成矿模式研究具有重要意义。本文在对矿床成矿地质特征研究基础上,开展了详细的矿物学和年代学研究,应用锆石SHRIMP U-Pb法获得云英岩成岩时代为163.6~159.2Ma;黑云母花岗岩锆石^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄为163.0±1.6Ma.应用白云母^(40)Ar-^(39)Ar等时线法获得云英岩型矿体成矿时代为166.4±1.1Ma,白云母花岗岩型矿体成矿时代为168.7±1.2Ma。研究表明,良源铌钽铷钨矿床形成于中-晚侏罗世,是华南东部中生代大规模花岗质岩浆活动与铌钽铷多金属成矿作用开始的产物,其成矿作用是花岗质岩浆高度分异形成的产物,成岩与成矿时间基本一致。浅部为石英脉型钨矿和云英岩型钨锡铌钽铷矿化,岩体接触带为云英岩型钨铌钽铷矿体,深部为高分异花岗岩型铌钽铷矿体。根据以上研究成果,本文建立了良源铌钽铷钨矿床成矿模式,对南岭地区石英脉型-云英岩型-花岗岩型稀有金属成矿理论具有一定的拓展意义,对该地区下一步勘查工作部署具有重要实践意义。

峨眉山大火成岩省赋Nb-Ta-Zr矿化正长岩脉的形成时代和锆石Hf同位素组成

攀西地区广泛发育Nb-Ta-Zr矿正长岩脉,它们在空间上与峨眉山大火成岩省的玄武岩、辉长岩及长英质岩体(正长岩和花岗岩)共生,但是否有成因联系并不清楚。本文对攀西地区炉库和白草两个Nb-Ta-Zr矿区中的正长岩体、无矿及含矿正长岩脉进行了锆石LA-ICPMS法U-Pb定年和Lu-Hf同位素研究。研究表明,炉库矿区正长岩体和无矿正长岩脉锆石UPb年龄为255.6±2.0Ma和255.6±1.5Ma,含矿正长岩脉为256.7±4.4Ma;白草矿区正长岩体和含矿正长岩脉形成时间为257.9±2.3Ma和257.8±1.3Ma。这些年龄结果均显示攀西地区Nb-Ta-Zr矿化的形成时代与正长岩体一致,说明Nb-Ta-Zr矿化的形成与峨眉山大火成岩省紧密相关,为地幔柱成矿系统的一部分。两个矿区含矿正长岩脉的锆石εHf(t)值分别为+0.1^+9.5(多数集中于+2^+6,炉库矿区)和-0.2^+7.7(白草矿区),与正长岩体相似(炉库矿区为+1.0^+6.6,白草矿区为+2.1^+6.2),说明含矿岩脉与正长岩体有紧密成因联系。结合锆石年龄和Hf同位素研究初步认为,正长岩体和正长岩脉是峨眉山地幔柱岩浆底侵到下地壳底部的基性岩再次部分熔融的结果。

窄谱中波紫外线光疗联合多磺酸粘多糖乳膏治疗老年慢性湿疹的疗效观察

目的观察窄谱中波紫外线(NB-UVB)光疗联合多磺酸粘多糖乳膏治疗老年慢性湿疹的疗效。方法将85例老年慢性湿疹患者随机分为两组,治疗组48例给予NB-UVB光疗联合多磺酸粘多糖乳膏治疗,对照组37例只给予多磺酸粘多糖乳膏治疗,两组均于治疗8周和12周后判定疗效。结果实际完成全部疗程治疗组44例,对照组36例。治疗8周和12周后,治疗组有效率分别为61.36%和86.37%,对照组有效率分别为47.22%和55.55%,治疗12周后两组比较差异有统计学意义(P<0.01)。结论NB-UVB光疗联合多磺酸粘多糖乳膏治疗老年慢性湿疹临床效果良好,不良反应少,复发率低。

一种Ti-Mo-Nb-Al钛合金的热处理制度研究

通过分析一种Ｔｉ－Ｍｏ－Ｎｂ－Ａｌ钛合金棒材的室温拉伸性能，确定了该合金的最佳固溶和时效热处理制度。结果表明，经８００℃固溶处理加５６０～６００℃时效处理的棒材，可以得到较好的综合拉伸性能。

Nb超低碳烘烤硬化钢的组织和性能研究

分析了板厚0.7mm的屈服强度180MPa级Nb超低碳烘烤硬化钢热轧及成品钢板的组织和织构,并进行了不同BH值钢板的常温时效实验。结果表明,试验钢板的成品晶粒度在8～9级有利于获得综合性能良好的烘烤硬化钢板,试验钢BH2值控制在35～50MPa的钢板综合性能最为理想。