王明罡
,
田素贵
,
于兴福
,
李唐
,
夏丹
,
雷军
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2009.03.014
根据差热曲线分析制定出合金的热处理工艺,结合蠕变性能测试及组织形貌观察,研究了固溶温度对一种含Re单晶镍基合金蠕变性能的影响.结果表明:铸态合金组织中存在明显的成分偏析,其中元素Cr,Co,Re富集于枝晶干,元素Al,Ta,W等富集于枝晶间.采用不同温度固溶处理,合金具有不同的蠕变寿命.当固溶温度提高到1320℃时,可使合金成分的均匀化程度提高,难溶元素得到充分扩散,降低合金的枝晶干/间成分偏析,并抑制合金中TCP相的析出,可显著提高合金的蠕变抗力.与1300℃固溶处理相比较,合金经1320℃高温固溶处理后,其在1072℃,137MPa条件下的蠕变寿命由37h提高到230h.
关键词:
单晶镍基合金
,
固溶处理
,
组织结构
,
蠕变性能
王明罡
,
田素贵
,
于慧臣
,
于兴福
,
钱本江
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2009.04.021
通过测定蠕变曲线及位错运动的内摩擦应力(σ0),研究了一种含Re单品镍基合金的蠕变行为,并计算出稳态蠕变期间的表观蠕变激活能及应力指数.结果表明:在稳态蠕变期间位错运动的内摩擦应力(σ0),随外加应力的提高略有提高,随温度的升高而明显降低.在蠕变初期,γ'相沿垂直于应力轴方向形成N型筏状结构,随蠕变进行,筏状γ'相发生粗化,且距离断口越近,筏状γ'相粗化及扭曲程度越严重,其中,由于颈缩使样品近断口区域承受最大有效应力,是使筏状γ'相粗化及扭曲加剧的主要原因.蠕变后期,合金的变形机制是位错剪切筏状γ'相.
关键词:
单晶镍基合金
,
内摩擦应力
,
蠕变
,
组织演化
于兴福
,
田素贵
,
杜洪强
,
王明罡
,
尚丽娟
,
崔树森
金属学报
采用预压应力处理使镍基单晶合金中的γ’相转变成P-型筏状结构, 通过拉伸蠕变曲线测定和组织形貌观察, 研究了该合金拉伸蠕变中的组织演化. 结果表明: 在拉伸蠕变初期, 合金中的P-型筏状γ’相转变为N-型筏状结构. 由于高温拉应力导致γ’/γ两相中元素平衡浓度发生变化及P--型筏状γ’相的不均匀粗化, 促使P-型筏状γ’相发生分解出现沟槽; 沟槽区域溶质元素化学位的提高引起的元素定向扩散是γ’相逐渐溶断成类立方体结构的主要原因. 切应力分量使立方γ’相与应力轴垂直界面的晶格收缩可排斥较大半径的Al和Ta原子, 拉伸张应力使平行于应力轴界面的晶格扩张可诱捕较大半径的Al和Ta原子, 是促使γ’相定向生长成为N--型筏状的主要原因. 其中, 在拉应力作用下类立方γ’相不同界面的应变能密度变化是元素扩散及γ’相定向粗化的驱动力.
关键词:
单晶镍基合金
,
P-type rafted structure
,
creep
,
microstructure evolution
于兴福
,
田素贵
,
杜洪强
,
王明罡
,
尚丽娟
,
崔树森
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2008.08.013
采用预压应力处理使镍基单晶合金中的γ'相转变成P-型筏状结构,通过拉伸蠕变曲线测定和组织形貌观察,研究了该合金拉伸蠕变中的组织演化.结果表明:在拉伸蠕变初期,合金中的P-型筏状γ'相转变为N-型筏状结构.由于高温拉应力导致γ'/γ两相中元素平衡浓度发生变化及P-型筏状γ'相的不均匀粗化,促使P-型筏状γ'相发生分解出现沟槽;沟槽区域溶质元素化学位的提高引起的元素定向扩散是γ'相逐渐溶断成类立方体结构的主要原因.切应力分量使立方,γ'相与应力轴垂直界面的晶格收缩可排斥较大半径的Al和Ta原子,拉伸张应力使平行于应力轴界面的品格扩张可诱捕较大半径的Al和Ta原子,是促使γ'相定向生长成为N-型筏状的主要原因.其中,在拉应力作用下类立方,γ'相不同界面的应变能密度变化是元素扩散及γ'相定向粗化的驱动力.
关键词:
单晶镍基合金
,
P-型筏状结构
,
蠕变
,
组织演化
,
扩散驱动力
于兴福
,
田素贵
,
卢旭冬
,
尚丽娟
,
王铁军
,
孟辉
,
崔树森
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2009.01.003
采用置换原子的热力学模型,计算了Ni-Al-Ta/Mo合金的层错能.分析了Ni-Al-Ta/Mo合金中各元素浓度及温度对层错能的影响.结果表明:Ni-Al-Ta/Mo合金的层错能随Al含量的增加而明显降低,其中,随Al浓度提高,合金中原子偏聚自由能(ΔGγ→εs)降低,可促进γ′有序相的形成是使合金层错能降低的主要原因.随Mo/Ta含量的提高,可引起置换原子自由能(ΔGγ→εb)降低,原子偏聚自由能(ΔGγ→εb)升高;随温度提高,Ni-Al-Ta/Mo合金中的置换原子自由能(ΔGγ→εb)增加,表明合金中发生原子置换需要外部供给能量,而引起原子偏聚自由能(ΔGγ→εs)升高,表明高温不利于溶质原子的偏聚.
关键词:
Ni基合金
,
热力学计算
,
元素Ta,Mo
,
偏聚自由能
,
层错能
田素贵
,
杨景红
,
于兴福
,
孙根荣
,
金敬铉
,
徐永波
,
胡壮麒
金属学报
通过蠕变曲线的测定和TEM的形貌观察, 研究了AZ31镁合金在蠕变初期的变形特征及组织演化规律. 结果表明, 蠕变初期的变形特征是：大量形变产生的 a 位错在合金的基面和非基面滑移， a ＋c位错在锥面滑移。其中 a 位错通过位错分解反应可由一非基面交滑移至另一非基面。随蠕变进行, 高密度的形变位错发生动态回复，可进一步束集形成位错胞和位错墙。蠕变初始阶段, 在应力的作用下，适当取向的晶体发生孪生，并作为一种附加的变形机制而改善合金的韧性。
关键词:
AZ31镁合金
,
creep
,
dislocations
孟凡来
,
田素贵
,
王明罡
,
于兴福
,
杜洪强
,
水丽
,
胡壮麒
材料研究学报
doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2007.03.001
通过对不同状态单晶镍基合金进行组织形貌的观察和X-ray衍射分析,研究了组织演化对合金中γ'、γ两相晶格常数和错配度的影响.结果表明:铸态单晶合金不同区域中γ'相的形貌和尺寸有较大的差别,致使γ、γ'两相的晶格常数及错配度较大;将合金高温固溶处理和空冷后,均匀且细小的立方γ'相自γ基体中析出,使合金中γ'、γ两相的晶格常数及错配度减小;经完全热处理后,立方γ'相均匀长大,并保持共格界面,使γ'、γ两相的晶格常数及错配度略有增加.合金经有或无应力时效后,γ'相发生定向粗化,并在两相之间出现界面位错,使合金中γ'、γ两相的晶格常数及错配度增加.其中,由于外加应力的作用,致使塑性较好的γ相晶格常数增加的幅度大于γ'相.
关键词:
金属材料
,
单晶镍基合金
,
组织演化
,
晶格常数
,
错配度
于兴福
,
周金华
,
吴玉超
,
杨月
,
王宇飞
,
满延林
,
黄爱华
材料研究学报
doi:10.11901/1005.3093.2016.101
采用定向凝固炉制备出含有不同V含量的柱状晶合金,进行了高温蠕变性能测试和微观组织形貌观察,研究合金化元素V对镍基柱状晶合金微观组织及高温蠕变性能的影响.结果表明:低V含量的合金中碳化物主要以棒状形式存在,而高V合金中碳化物主要以块状形式存在,棒状碳化物中的V含量低于块状碳化物.随V含量的增加,合金中碳化物由棒状向块状转变,当V含量达到1.04％(质量分数)时,碳化物的形貌已经完全转变成块状.铸态合金经固溶处理后,合金中的碳化物发生溶解,低V合金中的棒状碳化物溶解较多,而高V合金中碳化物溶解较少.在980C/216 MPa和760℃/725 MPa条件下低V柱状晶合金持久寿命较短,高V合金持久寿命较长,提高合金中的V含量有利于提高合金的蠕变寿命.高V合金与低V合金相比,时效和蠕变期间在晶界析出M23C6型碳化物数量少.蠕变期间合金中的裂纹主要在晶内MC型碳化物及晶界析出的M23C6型碳化物处萌生和扩展.
关键词:
金属材料
,
V元素作用
,
微观组织
,
镍基合金
,
蠕变
田素贵
,
杨景红
,
于兴福
,
孙根荣
,
金敬铉
,
徐永波
,
胡壮麒
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2005.04.008
通过蠕变曲线的测定和TEM的形貌观察,研究了AZ31镁合金在蠕变初期的变形特征及组织演化规律.结果表明,蠕变初期的变形特征是:大量形变产生的位错在合金的基面和非基面滑移,位错在锥面滑移.其中位错通过位错分解反应可由一非基面交滑移至另一非基面.随蠕变进行,高密度的形变位错发生动态回复,可进一步束集形成位错胞和位错墙.蠕变初始阶段,在应力的作用下,适当取向的晶体发生孪生,并作为一种附加的变形机制而改善合金的韧性.
关键词:
AZ31镁合金
,
蠕变
,
位错
,
基面和非基面滑移
,
孪晶
田素贵
,
夏丹
,
李唐
,
孟凡来
,
王明罡
,
于兴福
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2008.04.003
通过对镍基合金的组织形貌观察和X射线衍射分析,研究元素W及组织状态对镍基合金晶格常数及错配度的影响.结果表明,7.5%W镍基合金经完全热处理后,立方γ′相以共格方式嵌镶并均匀分布在γ基体相中.随元素W含量增加,合金中γ′和γ两相的合成衍射峰值略有左移,使γ′和γ两相的晶格常数增加,其中γ′相晶格常数增加幅度较大的原因是元素W 较大比例地分布在γ′相中,并由此使合金中两相的晶格错配度由负值转变为正值.经完全热处理后,合金中γ和γ′两相有较小的晶格错配度,在高温拉伸蠕变期间外加应力的作用下,γ基体相的晶格常数值增加幅度较大,致使合金中γ′和γ两相晶格错配度的绝对值增加.
关键词:
镍基合金
,
元素W
,
X射线衍射分析
,
晶格常数
,
错配度
