首页

金属学报 [ACTA METALLURGICA SINICA]

基本信息

  • ISSN:0412-1961
  • 语种: Chinese;
  • 出版格式: Print;
  • 期刊网址: 点此访问

出版信息

  • 出版时间:1956-
  • 出版者:中国科学院金属研究所
  • 出版格式: Print;
  • 总访问量:1704414次
  • Hf对第二代镍基单晶高温合金DD11 高温低应力持久性能的影响

    关键词: 单晶高温合金; Hf; 成分分配比; 显微组织; 持久性能;

    提交时间: 2023-03-19

    摘要:通过对4 种不同Hf 含量(0~0.80%, 质量分数, 下同)的第二代镍基单晶高温合金DD11 铸态及热处理态组织定量表征与1100 ℃, 140 MPa持久性能测试, 研究了Hf 对相转变温度、(g +g')共晶组织、碳化物、微孔、凝固偏析、合金元素成分分配比及持久性能的影响. 结果表明, 添加Hf 显著降低合金的固/液相线, 降低微孔含量, 提高铸态共晶组织体积分数、MC型碳化物含量以及凝固偏析程度. 合金热处理后, 随着Hf 含量提高, 固溶微孔含量显著降低、残余共晶和碳化物含量显著增加. 添加Hf 通过提高Re, Mo和Cr 的成分分配比, 增加g /g'错配度, 减小g /g'界面位错间距, 促进Re, Mo和Cr 向g 相中偏聚,提高固溶强化效果, 减小微孔含量等方式, 显著提高DD11 合金持久性能. 但当Hf含量达到0.80%时, 热处理后的残余共晶、碳化物含量较高, 导致合金持久性能明显降低.

    点击量 917 下载量 142 评论 0
  • 基于磁控溅射法显微CTW-Al 透射靶材的制备及其性能研究

    关键词: 显微计算机断层成像; 磁控溅射; 透射靶材; W薄膜;

    提交时间: 2023-03-19

    摘要:根据端窗透射Micro-CT靶材的理论模型设计了W-Al 透射靶材的基本结构, 结合Geant4 计算模拟软件和Müller 的靶温升计算模型分别确定了W靶面和Al 基体的厚度. 以YXLON光机的W-Al 透射靶材结构参数为依据, 采用磁控溅射法在Al 基体表面分别制备了厚度为2, 5 和8 mm的W薄膜, 并借助SEM进行微观形貌分析, 得到了致密度和均匀度均较好的W薄膜靶面. 借助YXLON的X射线管, 对3 种不同厚度靶材的X射线出射率及其对应所需功率进行了实验研究, 结果表明: W靶面的最佳厚度是5 mm, 此时, 靶材的X射线出射率最大且产生X射线所需的功率最小. 在此基础上, 进行了X射线出射率和X射线成像效果的对比实验, 结果表明: 无论在X射线出射率及其所需功率方面, 还是在X射线成像效果方面, W靶面厚度为5 mm的W-Al 透射靶材的性能均优于YXLON W-Al 透射靶材, 能够满足Micro-CT 所需的高质量靶材的应用要求.

    点击量 1138 下载量 126 评论 0
  • 纳米Al2O3和NiAl共同强化的铁基ODS合金的铝热合成研究

    关键词: 纳米Al2O3; 界面能; 拉伸性能; 氧化物弥散强化合金;

    提交时间: 2023-03-19

    摘要:采用铝热合成法制备了Al2O3和NiAl 共同增强的铁基氧化物弥散强化(oxide dispersion strengthened, ODS)合金, 研究了Al2O3纳米粒子的大小、分布和运动行为. 研究表明, 添加TiO2凝胶可以形成大小约为10 nm 的Al2O3纳米粒子, 这些Al2O3纳米粒子由于界面能的作用全部与NiAl 相结合. 当添加TiO2凝胶的质量分数达到1.24%时, 合金的拉伸强度达到最大值849 MPa, 并保持13%的延伸率.

    点击量 973 下载量 149 评论 0
  • TC4钛合金搅拌摩擦焊厚度方向的显微组织

    关键词: 搅拌摩擦焊; TC4钛合金; 温度峰值; 显微组织; 抗拉强度;

    提交时间: 2023-03-19

    摘要:采用搅拌摩擦焊(friction stir welding, FSW)实现了2 mm厚TC4 钛合金连接, 结合数值模拟结果研究了温度分布对焊缝沿厚度方向显微组织特征和接头力学性能的影响规律. 结果表明, 当焊接速率为50 mm/min 且转速为300 r/min 时, 靠近焊缝表面的材料温度峰值超过b 相变温度. 随着到焊缝表面距离的增加温度峰值逐渐变小, 靠近焊缝底部的材料未超过b 相变温度. 在温度峰值超过b 相变的焊缝区域, 显微组织是由初生a 相、板条状a 相和剩余转变b 相组成, 且焊缝内部的板条状a 相尺寸大于近表面区域. 焊缝底部受到动态再结晶作用, 呈现尺寸较小的a 和b 双相组织, 且b 相在a 相基体上分布更均匀. 当转速提高到350 r/min 时, 沿焊缝厚度方向上的超过b 相变温度的区域变宽, 板条状a 相所占面积和尺寸增大, 组织中出现板条状a 相丛. 取向不同的板条状a 相散乱分布于组织中, 阻碍裂纹扩展, 利于接头的抗拉强度.

    点击量 1014 下载量 121 评论 0
  • 晶体相场法研究Kirkendall效应诱发的相界空洞的形成和演变

    关键词: 二元晶体相场模型; Kirkendall效应; 相界; 空位; Kirkendall空洞;

    提交时间: 2023-03-19

    摘要:采用二元晶体相场模型研究了Kirkendall 效应诱发的相界空洞的形成及扩展过程. 模拟结果表明: 对于取向差角较小的相界, 空洞向原子迁移率高的一侧(a 相) 方向移动, 空洞的形状由最初的平行四边形向六边形演化, 空洞周围原子湮没速率大于产生速率, 从而造成空洞扩大, 空洞扩展过程中伴有相界的移动及相的长大和缩小. 对于取向差角较大的相界, 空洞还会沿相界方向扩展, 使得空洞连通, 将相界割裂开, 割裂后的两侧相界呈现锯齿状. 扩散过程中, 体系的自由能逐渐降低. 对于取向差角较小的相界, 原子迁移率差值增大, 自由能下降无明显差异. 对于取向差角较大的相界,原子迁移率相差越大, 自由能下降速率越快. 随着相界取向差角的增大, 自由能的下降速率逐渐增大. 相界空洞的模拟结果与实验观察一致.

    点击量 1150 下载量 120 评论 0
  • 取向硅钢中{114}<418>织构对二次再结晶时晶粒异常长大的影响

    关键词: {114}<418>织构; 薄规格取向硅钢; 异常长大; 抑制剂;

    提交时间: 2023-03-19

    摘要:运用EBSD技术观察HiB钢在大压下率冷轧条件下薄规格样品的二次再结晶行为, 从而研究薄规格样品二次再结晶难以发生的原因. 通过渗氮处理添加抑制剂使二次再结晶能顺利发生, 并研究渗氮量对薄规格样品二次再结晶的影响,以及{114}<418>织构对黄铜与Goss 取向晶粒异常长大的影响. 结果表明, 在二次再结晶退火时, 相对于其它取向的晶粒, 两侧表层的{114}<418>取向附近的晶粒具有明显的长大优势, 并向中心层生长, 如果样品表层抑制剂强度不足, 其容易长大到样品的中心层吞并掉二次再结晶的核心而不利于二次再结晶的发生, 经渗氮补充抑制剂后能有效抑制表层晶粒的长大,从而有利于二次再结晶的发生和磁性能的提高; 在二次再结晶初期, {114}<418>取向附近的晶粒容易保留在发生异常长大的偏转Goss 取向晶粒和黄铜取向晶粒的中心处并形成岛晶而不利于它们的异常长大, 但该取向的晶粒对Goss 取向晶粒异常长大的影响较小.

    点击量 1156 下载量 114 评论 0
  • 高熔点金属区域熔炼中晶体生长角和凝固速率对熔区稳定性的影响

    关键词: 高熔点金属; 电子束区熔; 生长角; 界面生长机制;

    提交时间: 2023-03-19

    摘要:对高熔点金属Nb, W, Ta, Mo及Ir 电子束区熔熔区高度进行了稳定性分析, 发现在区熔相同尺寸试样时, 能够稳定熔区高度大小排序依次为Nb>Mo>W>Ta>Ir. 计算获得了这5 种金属的晶体生长角在8°~13°之间, 发现生长角不为零对大尺寸试样熔区高度起主导作用, 同时金属的实际晶体生长角与界面生长机制有关. 当为粗糙界面生长机制时, 生长角随区熔凝固速率增加变化不大; 而为位错生长机制时, 生长角随区熔凝固速率增加而减少; 如为小面生长机制时, 生长角在低速下会大幅度减小, 并随凝固速率增加而增大. 采用较大的凝固速率(约1 mm/min)有利于控制Ir 和Mo晶体生长角变化和熔区高度, 这一点与Mo区熔单晶生长实验结果基本吻合.

    点击量 949 下载量 133 评论 0
  • 球墨铸铁凝固显微组织的元胞自动机模拟

    关键词: 球墨铸铁; 凝固; 离异共晶; 元胞自动机; 显微组织模拟;

    提交时间: 2023-03-19

    摘要:改进了前期工作建立的多相元胞自动机(multi-phase cellular automaton, MCA)模型, 模拟以离异共晶方式凝固的球墨铸铁的显微组织演化. 在模型中采用局部溶质平衡法计算石墨和奥氏体的生长动力学, 并在石墨的生长模型中考虑石墨与Fe 的密度比. 该模型可以模拟出与实验观测相符合的显微组织形貌. 应用该模型模拟分析了石墨与奥氏体的相互作用和竞争生长机制, 讨论了冷却速率对凝固结束时石墨球大小和尺寸分布的影响, 将模拟结果与实验结果进行了比较. 结果表明: 奥氏体的析出促进邻近石墨在液相中的生长; 奥氏体和石墨两相的生长受C 扩散控制; 当石墨被奥氏体包围后,生长速度减慢. 此外, 随着冷却速率的增大, 凝固时间缩短, 石墨球平均半径减小, 不同冷速条件下石墨球尺寸分布的变化规律与实验结果吻合较好.

    点击量 877 下载量 140 评论 0
  • T250马氏体时效钢激光焊接-时效处理接头的强韧性

    关键词: T250 马氏体时效钢; 激光焊接接头; 强韧性; 焊接-时效; 静力韧度; Ni3(Ti; Mo)颗粒; 逆转变奥氏体;

    提交时间: 2023-03-19

    摘要:对T250 马氏体时效钢进行光纤激光焊接和时效处理, 研究了焊前时效和焊后时效条件下接头的强韧性并分析了原因. 结果表明, 焊前时效处理接头的强韧性较差, 抗拉强度为时效态母材的62%, 静力韧度为28%; 焊后时效处理的接头的强韧性较好, 抗拉强度达到了时效态母材的98%, 静力韧度达到了71%. 焊缝区是影响焊接-时效处理接头强韧性的关键区域, 焊缝中弥散析出的Ni3(Ti, Mo)颗粒相是焊后时效处理的接头强韧性优于焊前时效处理的接头的根本原因. Ni3(Ti, Mo)析出相对接头的抗拉强度和弹性变形阶段的静力韧度有利, 对接头塑性变形阶段的静力韧度有双重影响. 晶界逆转变奥氏体对接头的抗拉强度和弹性变形阶段的静力韧度影响不大, 但对接头塑性变形阶段的静力韧度不利.

    点击量 1136 下载量 118 评论 0
  • Zr46.9Cu45.5Al5.6Y2.0金属玻璃含B2-CuZr相内生复合材料的制备及其力学性能

    关键词: 块体金属玻璃; 复合材料; B2-CuZr; 断裂韧性;

    提交时间: 2023-03-19

    摘要:通过增大铸造棒材直径来调整熔体的冷却速率, 可在Zr46.9Cu45.5Al5.6Y2.0块体金属玻璃(BMG)中获得体积分数可变化的球形B2-CuZr相均匀分布于金属玻璃基体、并且具有较大尺寸的内生复合材料, 其中含25%B2-CuZr相(体积分数)复合材料在压缩载荷下的塑性应变由单相金属玻璃的1.6%增大至6.5%, 但在单向拉伸时样品没有观察到明显的延性应变. 分析认为, 复合材料在拉伸载荷下发生脆性断裂的本征原因在于CuZr相晶粒尺寸和间距与金属玻璃基体塑性区尺寸不满足尺寸匹配关系. 在ZrCuAl 合金中添加2%Y (原子分数)严重损伤了金属玻璃基体的断裂韧性和塑性区尺寸, 与Zr46.9Cu45.5Al5.6Y2.0BMG相比, 不含Y的Zr48Cu45Al7 BMG样品可预制疲劳裂纹, 三点弯曲实验测得断裂韧性为(62±3) MPa·m1/2, 平面应变条件下在裂纹尖端的塑性区尺寸可达150 mm.

    点击量 827 下载量 113 评论 0
更多>>