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Nickel201無縫管定做DD640M合金的鑄態(tài)組織為的富Cr狀M7C3和富Ta、Zr的骨架狀MC的兩種共晶碳化物。在1140～1260℃/4h熱處理中,隨著溫度升高初生碳化物的數(shù)量和尺寸逐漸減小。另外,熱處理中發(fā)生了 M7C3→M23C6反應(yīng)以及MC碳化物的蛻化。本研究中揭示M7C3碳化物以原位向M23C6碳化物發(fā)生轉(zhuǎn)變。M23C6碳化物在M7C3碳化物和基體界面處形核并朝著M7C3碳化物長大。初生MC碳化物在熱處理中發(fā)生蛻化釋放大量的W和Ti,溫度較低時分解形成M6C碳化物,溫度較高時則僅以固溶形式發(fā)生蛻化。DD6509合金的鑄態(tài)組織為的富Ta骨架狀MC和富Cr不規(guī)則塊狀M23C6兩種共晶碳化物。在1260～1330℃/4h熱處理中,初生碳化物逐漸發(fā)生溶解。初生M23C6碳化物在1300℃/4h熱處理時*溶解到基體中,另外,高溫下部分骨架狀MC碳化物分解成顆粒狀。

無錫國勁合金*生產(chǎn)G3044、Inconel625、Incoloy800、725LN、Inconel725、S25073、Cr20Ni80、C-276、317L、N6、N4、Incoloy825、Incoloy926等材質(zhì)。

對拉伸斷后試樣及斷口發(fā)現(xiàn),無論是修復(fù)態(tài)還是熱處理態(tài),修復(fù)試樣裂紋源均位于RZ底部與基材交界處,斷裂機(jī)制為韌性和脆性混合斷裂。在佳參數(shù)下對不同原始狀態(tài)的G4169合金母材進(jìn)行TIG多道多層焊接修復(fù),組織觀察證明修復(fù)區(qū)與基材形成了良好致密的冶金結(jié)合,組織致密,無缺陷存在。鍛造態(tài)母材修復(fù)試樣SZ晶內(nèi)彌散分布著的顆粒狀M23C6相碳化物和部分δ相,AZ晶界和晶內(nèi)存在著富Nb元素的MC相以及顆粒狀M23C6相,PMZ晶界析出鏈狀Les相,晶內(nèi)存在少量的M23C6相顆粒,時效態(tài)母材修復(fù)試樣SZ晶界與晶內(nèi)的δ相略微,M23C6碳化物析出相數(shù)量有明顯增多且更;AZ晶界存在富Nb元素的塊狀MC相,PMZ在重新凝固晶界析出塊狀MC相和條狀Les相,晶內(nèi)分布著顆粒狀M23C6相,晶界還存在著少量γ/MC+γ/Les低熔點共晶相。對以上研究結(jié)果進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)顯微組織決定了 TAN-2合金是否在650℃出現(xiàn)塑性的明顯。為評價TAN-2合金在高溫服役條件下的適應(yīng)性,在大氣下對TAN-2合金進(jìn)行650～750℃范圍內(nèi)的長時間熱處理,研究TAN-2合金在上述條件下的抗氧化性能和對室溫力學(xué)性能的損害程度,發(fā)現(xiàn)隨熱溫度的升高,平均氧化速度;熱溫度相同時,剛開始時的氧化速度高,在650℃和700℃熱50h以后,平均氧化速度基本恒定,但在750℃熱100h后,平均氧化速度出現(xiàn)加速的現(xiàn)象,該現(xiàn)象是由于樣品表面氧化層中各氧化物所占的例發(fā)生變化引起的:試樣長時間熱后,室溫強(qiáng)度變化不大,但會顯著其塑性。塑性的主要原因是熱時表面形成的脆性層,次要原因為顯微組織的變化。上述研究發(fā)現(xiàn)在650℃熱100h后,TAN-2合金的室溫強(qiáng)度基本不變,延伸率仍然保持在3%以上,出良好的適應(yīng)性。

Nickel201無縫管定做原因是溫度在復(fù)合材料表面形成了更加致密的納米TiC_p與Al2O3混合耐磨層。上述結(jié)果表明,復(fù)合材料在高溫下耐磨性的程度顯著高于其在室溫的程度。iii)揭示納米TiC_p/Al-Cu-Mg復(fù)合材料室溫和高溫耐磨損性能機(jī)制:(a)納米TiC_p釘扎位錯和有效阻礙位錯的運動,抵抗材料的塑性變形;(b)有效的傳遞載荷,阻礙副之間的粘著磨損;(c)納米TiC_p釘扎晶界,復(fù)合材料室溫和高溫強(qiáng)度、硬度,同時晶界微裂紋,層狀剝落;(d)在復(fù)合材料表面形成了致密的納米TiC_p與Al2O3混合耐磨層。本論文所取得的成果為韌、高抗蠕變、高耐磨的納米顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料及其制備提供了新的技術(shù)途徑和實驗依據(jù)與理論參考。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:(1)通過對研究發(fā)現(xiàn),在高速條件下,CoCrAl-BN具有更好的可磨耗性,對Ti6A14V葉片磨損少,主要磨損機(jī)制是涂層的剝落斷裂,而NiCrAl-BN的磨損機(jī)制主要是塑性變形、粘著層向葉尖轉(zhuǎn)移以及表面熔化。500℃～800℃恒溫氧化條件下,NiCrAl-BN和CoCrAl-BN的氧化能分別為260 kJ mol-1和116 kJ mol-1。NiCrAl-BN涂層具有的抗氧化性能,氧化膜主要成分是Ni2CrO4,較之CoCrAl-BN氧化膜主要成分CoO,能更有效阻礙氧和金屬離子在氧化膜中的遷移。在750℃ NaCl沉積鹽會嚴(yán)重腐蝕這兩種封嚴(yán)涂層,使封嚴(yán)涂層表面氧化膜剝落,失去保護(hù)性。(2)750℃時,在NaCl或NaCl和水蒸汽共同作用下,Ni未被加速氧化,純Cr和NiCr被加速氧化。結(jié)合TG-DSC結(jié)果以及熱力學(xué)模擬計算,NaCl熱腐蝕可用氯化-氧化共存的循環(huán)機(jī)制解釋。鈦合金因其綜合的力學(xué)性能及良好的生物相容性,被廣泛用于生物科研植入金屬。但生物科研鈦合金具有生物惰性,容易在其表面附著,從而引起感染,因此制備具備性能的鈦合金有著重要的研究價值。本文選用具有良好效果,較低生物毒性同時低成本的Cu元素,加入β型鈦合金中,制備出Ti-12Mo-3Nb-1.5Cu合金,研究其高溫變形行為及熱處理對合金板材組織性能的影響。鑄態(tài)Ti-12Mo-3Nb-1.5Cu合金的組織為單一的β等軸晶粒組成,合金熱壓縮實驗結(jié)果表明在變形溫度為800℃900℃,并且應(yīng)變速率為0.01s-11s-1時,Ti-12Mo-3Nb-1.5Cu合金的峰值流變應(yīng)力受變形參數(shù)的影響較大,與變形溫度呈負(fù)相關(guān),與變形速率呈正相關(guān)。Ti-12Mo-3Nb-1.5Cu合金的熱能為259.280KJ/mol。而合金變形組織具有變形參數(shù)性,合金的動態(tài)再結(jié)晶程度隨著變形溫度的升高而升高,變形速率的升高而。Ti-12Mo-3Nb-1.5Cu合金不連續(xù)動態(tài)再結(jié)晶機(jī)制主要為位錯亞晶界的積累使晶界的“弓彎"擠出,從而形成新的再結(jié)晶晶粒并長大。

凝固偏析了合金由單一的β凝固變?yōu)橹Ц傻摩履桃约爸чg的包晶凝固,從而形成了不均勻的顯微組織,為“枝晶間的粗化"以及“枝晶干的細(xì)化"。隨著凝固速率的平均片層團(tuán)尺寸增大,當(dāng)凝固速率為10oC/min時,片層團(tuán)尺寸不均勻;由于Al、Nb含量的差異形成了不均勻的片層間距,枝晶間片層間距明顯寬于枝晶干片層間距。枝晶間的微裂紋以及不均勻的顯微組織加劇了Ti-45Al-8.5Nb-（W,B,Y）合金的開裂傾向。采用高溫激光共聚焦顯微鏡研究了Ti-45Al-8.5Nb-（W,B,Y）合金的β→α相變行為。在該相變中,α相的形核位置與冷速密切相關(guān):快冷時（22.6oC/s）,α相在β晶界以及TiB上均可發(fā)生形核;慢冷時（1oC/s和0.1oC/s）,α相以TiB為核心形核長大。冷卻速率顯著影響α相的形貌:快冷時,大多數(shù)α相呈現(xiàn)出魏氏體形貌,具有定的生長取向;慢冷時,大多數(shù)α相以Ti B為形核質(zhì)點球狀生長,呈現(xiàn)出等軸形貌,無擇優(yōu)取向。采用EBSD研究了Ti-45Al-8.5Nb-（W,B,Y）合金在β→α相變中的顯微織構(gòu)演化規(guī)律及機(jī)制。數(shù)值算例中選取高溫鎳基合金材料參數(shù),討論了變溫、升溫率、性粘性、塑性粘性、屈服應(yīng)力等參數(shù)對應(yīng)力和位移時空分布、動界面演化、微孔隨時間動態(tài)增長的影響。結(jié)果表明:在較高變溫和升溫率的熱沖擊條件下,粘性會增強(qiáng)初始階段和孔壁附近的應(yīng)力集中,微孔增長響應(yīng)的粘性效應(yīng)會更加明顯,同時起到了遲滯和阻尼作用。同時微孔增長的尺寸與熱沖擊變溫載荷呈現(xiàn)出非線性依賴關(guān)系。5.研究了熱沖擊下粘-塑性材料中的熱空化問題,給出了微孔萌生時的臨界溫度。在材料的未屈服區(qū)域考慮粘性小變形,并且引入對數(shù)應(yīng)變在已屈服區(qū)域考慮塑性大變形,建立了具有動界面的數(shù)學(xué)模型,給出相應(yīng)的半解析-半數(shù)值解,后在微孔原始半徑趨于零的極限狀態(tài)下,以鋁合金為例計算出了熱空化的臨界溫度為其熔點溫度的93%。通過熱重-差熱分析(TG-DTA)試驗,探究了 DD5單晶合金的相變溫度及熔點,并研究了定向凝固中,保溫溫度及抽拉速度對單晶空心葉片微結(jié)構(gòu)的影響,探討了化學(xué)脫芯法中影響脫芯速率的主要因素。鎳基單晶空心渦輪葉片鑄造缺陷的形成規(guī)律及機(jī)制研究表明:澆不足缺陷通常發(fā)生在單晶空心葉片薄壁位置,金屬液的充型能力與合金性、澆注溫度、壁厚尺寸等因素有關(guān);宏觀縮松通常產(chǎn)生于沿重力方向的枝晶間,有時會在單晶空心葉片表面形成溝槽狀的“式縮松",有時產(chǎn)生于葉片內(nèi)部,而微觀縮孔產(chǎn)生于枝晶間γ/γ’相共晶組織附近,多呈現(xiàn)為圓形、不規(guī)則的長條形或三角形;雜晶通常形核于葉片變截面的邊角位置,在遠(yuǎn)離保溫加熱器一側(cè)的變截面更易產(chǎn)生雜晶,原始晶粒和雜晶競相生長形成的晶界遷移是非線性的,一些位置的枝晶相互滲透、犬牙交錯,但晶界整體推進(jìn)趨勢并不改變,雜晶晶界是由鏈條狀γ’相和大塊γ/γ’共晶體組成;小角度晶界位于相鄰一次枝晶間區(qū)域,由三維曲面組成,在過渡區(qū)形成的二次枝晶呈不對稱生長,此外,晶界內(nèi)會沉淀出一定的碳化物和化物,沉淀析出的γ’相立方體也不完整,存在不規(guī)則排列形貌。