冷变形时效对Ni36CrTiAl合金组织与力学性能的影响

研究了Ni36CrTiAl合金冷轧后经650,670,700和720℃时效以及950℃固溶再进行650℃时效处理对组织与性能的影响。结果表明：随冷变形后时效温度的升高,胞状γ′相长大明显,650℃时效后胞状γ′相的直径为30～60nm,720℃时效后为60～140nm；冷变形后时效析出的胞状γ′相比固溶后时效析出的数量多,尺寸大；冷变形后时效合金的强度和塑性随时效温度的升高而下降；固溶时效后的抗拉强度和屈服强度分别比冷变形时效降低了26．2％和45．3％,但断后伸长率却增加了1．2倍。

时效处理对Ni36CrTiAl合金力学性能的影响

在820和900℃对Ni36CrTiAl弹性合金进行时效处理,并对其进行拉伸实验,利用金相显微镜、XRD及SEM等手段对处理前后试样的组织结构和断口特征进行了分析表征。结果表明,时效处理前Ni36CrTiAl合金主要以Ni3(Cr,Al)相为主,断口主要表现为脆性断裂特征。820℃时效后析出了一定数量的Ni3(Ti,Al)第二相,主要分布在晶界上,断口出现了一定数量的韧窝。900℃时效后,第二相的数量增加,且弥散分布于晶内,断口为韧性断裂特征。

Ni36Fe因瓦合金—老材料和新用途

本文简要介绍典型的因瓦合金主要特点及应用,作为传统老材料在新技术发展情况下的新应用。

La对Fe-36Ni低膨胀合金凝固组织的影响

研究了La对Fe-36Ni低膨胀合金凝固组织的影响。结果表明,加La处理后,合金的凝固组织得到显著改善,随着合金中La含量的增加,凝固组织的等轴晶比例增加,等轴晶尺寸减小,树枝晶变细变短,一次枝晶间距减小,二次枝晶间距基本不变。经La处理后,Fe-36Ni低膨胀合金中形成了大量高熔点的La2O2S颗粒,尺寸约为4μm。错配度计算表明,Fe-36Ni低膨胀合金的低指数面与La2O2S的低指数面有5.42%的较低错配度,因此La2O2S可以作为有效的非均质形核的核心,提高形核率,细化合金的凝固组织。

油淬Ni_(64)Al_(36)合金的逆马氏体相变

用内耗试验、差示扫描量热和X射线衍射分析等方法对油淬和炉冷的Ni64Al36(原子分数)合金从室温到400℃的逆马氏体相变过程进行了研究。结果表明:在加热过程中油淬Ni64Al36合金在220℃出现一个内耗峰,冷却时内耗峰的温度移到160℃,而炉冷Ni64Al36合金无内耗峰出现;油淬Ni64Al36合金的内耗峰峰位不随振动频率而变化,但峰高随频率的减小和升温速率的提高而增大;油淬Ni64Al36合金在冷却和加热时出现的两个内耗峰分别是由γ→L10马氏体转变及其逆马氏体转变引起的;在室温到400℃有限次数热循环范围内,热循环次数对油淬Ni64Al36合金正、逆马氏体转变的影响很小。

稀土对Fe-36Ni因瓦合金凝固组织和铸态热塑性的影响

通过真空感应炉和Gleeble—3800热模拟试验机研究了稀土对Fe-36Ni因瓦合金凝固组织和铸态热塑性的影响。结果表明：添加0.12%Ce＋0.06%La混合稀土后,合金凝固组织显著细化,柱状晶变细变短,生长形态由直线状生长变为网篮状交错生长,等轴晶比例达40%。但添加0.12%Ce＋0.06%La混合稀土后,合金在850-1 200℃温度区间的铸态热塑性严重恶化,这主要是由于在晶界上生成了大量Fe-Ni-Ce-La稀土晶间脆性相,削弱了晶界结合力,阻止了晶界移动,以致合金热塑性的恶化。

添加Zr及凝固条件对Fe-36Ni因瓦合金铸态凝固组织的影响

在碳管炉中熔炼制备不同Zr含量的Fe-36Ni因瓦合金,并通过SEM和EDS等手段研究了添加Zr及凝固条件对合金凝固组织的影响,并分析了凝固组织改善的机理。结果表明:添加Zr的合金凝固组织得到显著细化,且随着Zr含量的增加,凝固组织的细化效果变好。添加Zr后,合金中形成了大量弥散分布的高熔点化合物ZrO2,而ZrO2(0001)面与合金基体(100)面的错配度较低,故ZrO2可作为合金凝固过程中有效的非均质形核核心,细化合金的凝固组织。在添加相同含量稀土Y的条件下,随着浇铸温度的降低和冷却速度的增大,凝固组织明显细化;当浇铸温度超过1 500℃后,Y2O2S作为非均质形核核心的作用消失,合金凝固组织为完全的柱状晶组织。

铁磁形状记忆合金Mn_(50)Ni_(36)Sn_9Co_5中的动力学阻止和去阻止

用甩带快淬的方法制备了Mn50Ni36Sn9Co5合金.X射线衍射实验结果表明,Mn50Ni36Sn9Co5甩带合金在室温下为B2结构.磁性测量结果显示,当冷却场高于10 kOe时,Mn50Ni36Sn9Co5甩带合金的磁结构相变在50 K时会发生动力学阻止.通过计算10 K时冻结的奥氏体相的成分比例发现,在0～90 kOe范围内调节冷却场的大小,在低温被冻结的奥氏体相所占的比例可以在0％～50％范围内变化.此外,磁性测量结果还表明经过高场冷却冻结到低温的奥氏体相在给定温度下降低磁场或降低磁场后升温,这两个过程都能产生去阻止现象,但是两者都不能使其完全去阻止.

薄带连铸Fe-36Ni合金组织织构演变与性能研究

以Fe-36Ni合金为研究对象,将短流程薄带连铸技术引入其生产过程.利用OM、显微硬度仪和XRD等检测手段研究了薄带连铸Fe-36Ni合金全流程组织演变情况,并探讨了不同热处理工艺下Fe-36Ni合金薄带的力学性能和磁性能.结果表明,薄带连铸Fe-36Ni合金的凝固组织较常规流程的凝固组织明显细化.冷轧板在750 ℃退火后再结晶趋于完全.在 800 ℃退火后晶粒分布较为均匀,晶粒尺寸~30 μm,该退火温度下,合金的力学性能最优,抗拉强度达到 438 MPa,延伸率达到 30.8%,综合力学性能满足使用要求.冷轧板退火后,再结晶晶粒取向主要集中在<100>//ND方向,表现为强λ织构,从而使其具备较低的高频铁芯损耗和较高的磁感应强度.磁性能在900 ℃退火后达到最好,磁感应强度B 50 达到1.282 T,铁芯损耗P 15/50 低至2.04 W/kg,满足工业产品的要求.该研究为Fe-36Ni合金的短流程制备提供了一定的参考.

1J36耐蚀软磁合金与1Cr18Ni9Ti不锈钢电子束焊接工艺研究

采用常规的工艺规范对1J36耐蚀软磁合金与1Cr18Ni9Ti不锈钢进行真空电子束焊接时,接头极易产生裂纹。经过试验分析,该裂纹是由于材料中的合金元素和杂质元素(S、P等)等在熔池结晶时产生偏聚,形成低熔点共晶物,在焊接应力作用下,产生的热裂纹。本文采用减小焊接应力,降低焊接速度等工艺措施,设计了一套恰当的工艺规范,避免了焊接裂纹的产生。采用设计的工艺规范能够获得质量稳定的焊接接头。

Ni36合金冷轧带材表面斑点缺陷分析

在某厂生产的Ni36合金冷轧带材表面发现有大量斑点缺陷,严重影响产品的表面质量。通过金相显微镜和扫描电镜分析,发现该斑点缺陷为表面残留的氧化层所致。通过适当增加冷轧前坯料的修磨量,彻底清除坯料表面的氧化层,有效杜绝了冷轧带材表面斑点缺陷的发生,保证了产品的表面质量。

脉冲激光沉积Ti_(50)Ni_(36)Cu_(14)薄膜的成分均匀性

采用脉冲激光沉积 (PLD)技术制备了Ti50 Ni36 Cu1 4合金薄膜。研究表明 ,PLD合金薄膜的成分与沉积距离(基片 靶间距 )、激光脉冲频率有较大关系。当沉积距离 (D)为 2 0～ 30mm时 ,可获得成分均匀稳定的合金薄膜 ;当其它条件相同 ,激光脉冲频率 (F)为 5Hz时 ,合金薄膜与靶成分更为接近。采用PLD技术制备的Ti50 Ni36 Cu1 4合金薄膜成分均匀性较好 ,同时与磁控溅射薄膜相比PLD薄膜的平均成分更加接近靶体。采用本工艺获得的Ti50 Ni36 Cu1 4薄膜的平均成分为 4 7.5 3at.%Ti、38.90at.%Ni和 13.5 7at.%Cu。

基于GBDT算法的Fe-36Ni/304L搭接接头特征尺寸及性能预测

Fe-36Ni合金和304L奥氏体不锈钢是制备新一代液化天然气(LNG)船液舱围护系统的主要材料,由这两种材料焊接而成的复合结构是组成液舱围护系统的重要部分,因此研究Fe-36Ni/304L异种合金的焊接工艺及接头特征尺寸和力学性能预测具有重要意义.开展了Fe-36Ni/304L异种合金搭接脉冲钨极惰性气体保护焊(GTAW)立焊工艺研究,探索了脉冲焊接参数对接头宏观成形与拉伸性能的影响规律.根据Fe-36Ni和304L异种合金薄板搭接的脉冲GTAW试验结果,研究了焊接参数(峰值电流、基值电流、占空比、脉冲频率和焊接速度)与接头特征尺寸L(下板焊缝宽度)、P(下板焊缝熔深)、R(焊缝根部到焊缝表面的最短距离,即最小熔合半径)及拉伸最大承载力的关系.建立了基于梯度提升决策树(GBDT)算法的接头特征尺寸及性能预测模型,并研究了各焊接参数对特征尺寸和力学性能的影响程度.结果表明:Fe-36Ni/304L异种合金搭接脉冲GTAW立焊接头特征尺寸L和P主要与峰值电流、占空比和焊接速度相关,随着峰值电流和占空比的增加,L和P也随之增加;随着焊接速度降低,L和P随之增加.特征尺寸R主要与占空比和脉冲频率相关,随着脉冲频率和占空比的增加,R也随之增加.特征尺寸R是影响搭接接头拉伸最大承载力的主要因素,搭接接头的拉伸最大承载力可达12.66 kN.所建立的预测模型对特征尺寸和最大承载力的预测相对误差均在3%以内,模型的预测精度较高,且泛化性较好.

Phase Separation Process at Early Aging Stage of Ni42CrTiAl

Phase separation process of Ni42CrTiAl alloy aged at various temperatures was studied by means of transmission electron microscope and X-ray diffraction. It was concluded that the temperature of spinodal decomposition is 500 °C. And the solid solution break into the lean and the rich areas, moreover the rich solute areas would have ordering arrangement to form ordering phase.

3J1弱磁性合金钢转轴断裂失效分析

某产品用Ni36CrTiAl(3J1)合金钢转轴在耐久振动试验过程中发生断裂,对其化学成分、硬度、金相组织、断口微观形貌进行分析。结果表明,3J1合金钢转轴为高周低应力疲劳断裂,结构设计不合理导致局部强度不足是导致断裂的主要原因。对转轴进行局部结构改进,重新进行耐久振动试验,验证了转轴改进措施的有效性。

铈及混合稀土对Fe-36Ni低膨胀合金凝固组织的影响

研究了Ce及混合稀土对Fe-36Ni低膨胀合金凝固组织的影响,结果表明:加Ce或者混合稀土处理后,合金中分别形成了大量高熔点的Ce2O3颗粒和(Ce,La)2O2S复合第二相颗粒,错配度理论计算表明,Ce2O3,Ce2O2S和La2O2S的(0001)面与Fe-36Ni的(100)面分别具有6.21%,5.77%和5.42%的较低错配度,因此Ce2O3和(Ce,La)2O2S可以作为有效的非均质形核核心,使凝固组织的等轴晶比例增加,等轴晶尺寸减小,合金凝固组织得到显著细化。

不同氧含量的Fe-36Ni因瓦合金的晶间内氧化行为

利用恒温氧化试验,研究了不同总氧含量的Fe-36Ni因瓦合金在1000℃和1100℃下的高温氧化行为,通过SEM分析了两种试样在不同温度下氧化层的截面形貌的差异并比较了两者氧化增重曲线的不同。试验结果表明,氧化温度和钢内总氧含量能显著影响Fe-36Ni因瓦合金的晶间内氧化行为;氧化温度越高,反应物质扩散越快,晶间内氧化层厚度越大,氧化越严重;钢内总氧含量较高时,有利于反应物质沿晶界扩散,从而造成更严重的晶间内氧化现象。

硼对Fe-36Ni因瓦合金热塑性的影响

用Gleeble-3800热模拟试验机研究了850~1050℃温度范围内B对Fe-36Ni因瓦合金热塑性的影响。结果表明,添加0.01%B可显著提高Fe-36Ni因瓦合金的热塑性,尤其是提高850~1000℃温度范围内的热塑性,断面收缩率均大于80%,拉伸断口均为典型的韧性断裂。热塑性的提高,主要与B元素的晶界偏聚和降低动态结晶开始温度有关。

Fe-36Ni因瓦合金热塑性研究(英文)

通过Gleeble-3800热模拟实验机和微机控制万能材料试验机对Fe-36Ni因瓦合金的热塑性进行了研究。结果表明：在1050~1200℃,由于动态再结晶出现,合金展现出了良好的热塑性,这说明在热加工过程中,终轧温度不应低于1050℃。在800~1000℃时,Fe-36Ni因瓦合金热塑性较差,表现为脆性断裂,晶界滑移是其主要断裂机制。经氧化后,合金基体产生严重的内氧化,内氧化层由晶间氧化区和晶内氧化区组成。压缩试验表明,在变形过程中,晶间氧化会导致裂纹的产生,进而显著恶化合金的热塑性。

Cr合金化对Fe-36Ni因瓦合金性能的影响

通过Thermo-Calc热力学计算、热膨胀系数检测、金相分析以及硬度检测,研究了Cr含量对Fe-36Ni因瓦合金性能的影响。结果表明:添加Cr元素后,合金基体仍为单一奥氏体组织,Cr的加入未破坏因瓦合金的稳定性。随Cr元素含量增加,合金的热膨胀系数提高,平均晶粒尺寸由65.4μm逐渐下降至34.4μm,硬度由150.7 HV2逐渐升高至169.9 HV2,合金化效果明显。