郭海生
,
郭喜平
,
贾丽娜
,
武兴君
,
丁旭
,
高丽梅
,
任家松
稀有金属材料与工程
采用真空自耗电弧熔炼和真空非自耗电弧熔炼2种工艺熔炼了4种不同成分的多元铌基超高温合金,研究了合金成分及熔炼工艺对组织的影响规律.结果表明:4种成分的合金均由初生Nb基固溶体枝晶或初生(Nb,x)5Si3(x代表Ti, Cr和Hf元素)块和板条以及Nbss/(Nb,x)5Si3共晶团组成.随着Si含量的升高,组织中Nbss/(Nb,x)5Si3共晶团的含量增多且初生相也从Nbss枝晶转变为(Nb,x)5Si3块或板条.铌硅化物相为γ-(Nb,x)5Si3及β-(Nb,x)5Si3.大块或板条状硅化物内有微裂纹出现.
关键词:
多元铌基超高温合金
,
组织
,
电弧熔炼
,
γ-Nb5Si3
贾丽娜
,
王海儒
钢铁
基于金属塑性变形基本理论,以棒材切分轧制为研究对象,结合生产实践进行了深入的理论研究,在轧制领域开发了棒材切分轧制的计算机辅助孔型设计(computer aid roll-pass design)系统.综合运用了切分轧制的工艺及理论和计算机辅助孔型设计思想,结合Visual Basic 6.0的面向对象技术及数据库功能和AutoCAD成熟的图形处理功能,使开发的CARD系统具有较高的智能化程度和实用性.
关键词:
棒材
,
切分轧制
,
孔型设计
贾丽娜
,
郭喜平
稀有金属材料与工程
综述了合金化和热处理对硅化物基合金组织和性能的影响.在铌硅化物基合金中添加Mo,W或Al后,电弧熔炼态组织中的硅化物相为βBb5Si3;添加Cr或者V后,硅化物相为αNb5Si3;加入Ti后,硅化物相是Nb3Si.添加Ti,Hf和B可提高铌硅化物基合金的室温断裂韧性,添加W或Mo后合金的高温强度显著提高,而添加Cr,Al和Ti明显改善其高温抗氧化性能.在MoSi2中加入W,Nb和Ge等合金化元素后分别形成(Mo,W)Si2,(Mo,Nb)Si2或Mo(Si,Ge)2等硅化物,但在铝硅化物基合金中添加B后生成α-Mo,Mo3Si和T2相(MOSiB2),并且T2相所占的体积百分比与B的含量成正比.α-Mo相的含量对合金的断裂韧性和抗氧化性有重要影响.Nb或Mo的硅化物基合金的热处理温度都比较高,经过再结晶退火后合金中的组成相及其所占的体积百分比均发生变化,并且组织粗化,但分布更加均匀,从而对力学性能有显著的影响.
关键词:
铌硅化物
,
组织
,
合金化元素
,
钼硅化物
,
热处理
郑蕾
,
贾丽娜
,
张虎
,
徐惠彬
宇航材料工艺
Nb-Si基超高温合金由于熔点高、密度低和优良的高温强度等特点受到广泛关注,极具作为下一代高推重比航空发动机和超然冲压发动机的热端部件用材料的潜力.本文主要介绍了国内外在合金化、粉末冶金、定向凝固和热处理工艺对Nb-Si基合金组织和性能影响等方面的研究现状,并展望了其发展趋势.
关键词:
Nb-Si
,
超高温合金
,
力学性能
,
热处理
贾丽娜
,
翁俊飞
,
沙江波
,
周春根
,
张虎
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2015.05.08
Nb-Si金属间化合物基超高温合金具有熔点高、密度低、高温强度和加工性能良好的优点,被认为是最有希望取代第3代Ni基单晶高温合金的候选材料.介绍了Nb-Si金属间化合物基超高温合金的典型组织特征、合金成分优化、组织控制以及组成相的作用等方面的研究进展.目前,室温韧性、高温强度和高温抗氧化性能等单项指标基本达到应用要求,但综合性能指标距航空发动机热端部件的应用要求还有较大差距.未来,在合金优化设计的基础上,如何寻求更合适的组织控制途径,实现室温韧性、高温强度和高温抗氧化性能硅化物的综合匹配,是Nb-Si金属间化合物基超高温合金发展的重要研究方向.
关键词:
Nb-Si金属间化合物基超高温合金
,
组织特征
,
综合性能
王文
,
贾丽娜
,
贾德昌
,
周玉
稀有金属材料与工程
采用固相反应法合成了SrBi2Nb2O9,SrBi2.2Nb2O9,SrBi2.4Nb2O9,SrBi2.6Nb2O9(简称SBN系列)粉体,并用无压烧结方法制备出铁电陶瓷.通过扫描和透射电镜分析研究了材料的微观结构,利用阻抗分析仪测试了材料的介电性能和铁电性能,同时分析了不同配比对其组织性能的影响.研究发现,Bi含量不同,制备的陶瓷均为铋系层状类钙钛矿化合物,陶瓷的致密度约为95%.微观组织结构分析表明,晶粒形态均为层片状.SrBi2Nb2O9陶瓷的介电常数、介电损耗和剩余极化值分别为116μC/cm2,0.012μC/cm2,0.47μC/cm2.
关键词:
SBN
,
微观结构
,
铁电性能
贾丽娜
,
李小溅
,
沙江波
,
张虎
稀有金属材料与工程
采用光悬浮炉在氩气环境下制备了成分为Nb-14Si-22Ti-2Hf-2Al-4Cr的定向凝固试棒,研究了凝固工艺对合金相组成、组织形貌和高低温力学性能的影响,并与电弧熔炼态的合金进行了比较.结果表明,定向凝固试样相组成与电弧熔炼态相比没有发生变化,均由Nb基固溶体(Nb solid solution,Nbss)和Nb/Si化合物Nb5Si3组成,定向凝固合金Nbss呈枝晶状,硅化物呈板条状沿着生长方向分布.与电弧熔炼态相比,定向凝固速度为15和10 mm/h的合金在1250℃的抗压缩强度从电弧熔炼态的290 MPa分别提高到约442和493 MPa;15 mm/h的定向凝固后,合金的室温断裂韧性从电弧熔炼态的12 MPa·m1/2增加到15 MPa·m1/2.通过光悬浮定向凝固法制备的该合金具有优良的高低温力学性能.
关键词:
Nb-Si合金
,
定向凝固
,
组织
,
断裂韧性
,
高温压缩强度
冯玉贝
,
原赛男
,
贾丽娜
,
郑立静
,
沙江波
,
张虎
复合材料学报
采用液态金属冷却定向凝固技术制备了高铬Nb-Si金属间化合物基复合材料,分析了不同熔化温度和凝固速度下复合材料的相组成及组织特征.结果表明:Nb-22Ti-17Cr-16Si-2Al-2Hf(原子分数)合金相组成为Nbss、α-Nb5Si3、Laves相NbCr2和少量的(Nbss+Nb5Si3)共晶,定向凝固没有改变复合材料的相组成.熔化温度为1550℃时,Nbss相呈颗粒状,Nb5Si3相呈随机分布的块状或短板条状;随着熔化温度的提高,Nbss转变为枝晶状且沿轴向定向生长,Nb5Si3相转变为有一定定向效果的长板条状.随着凝固速度的增大,组织明显细化且定向效果增强,凝固速度为18 mm/min时,Nb5Si3呈定向效果良好的细长条状.
关键词:
Nb-Si基复合材料
,
定向凝固
,
熔化温度
,
凝固速度
盖京茹
,
贾丽娜
,
李小溅
,
郑立静
,
张虎
复合材料学报
采用氧化钇坩埚真空感应熔炼方法制备了Nb-16Si-22Ti-6Hf和Nb-16Si-22Ti-6Hf-2Cr-2Al合金铸锭,并在1500℃时进行了100 h的热处理。结果表明,铸态和热处理后的合金均由铌基固溶体（NbSS）、Nb3Si、β-Nb5Si3和γ-Nb5Si3组成。冷却速度、合金化元素及热处理均会影响合金的组织。冷却速度较低时,铸锭顶部的组织较粗大;合金化元素Cr和Al可以促进Nb3Si的共析转变,使合金铸锭的组织均匀、细化;热处理则促进Nb3Si→Nb5Si3＋NbSS的发生,且Nb3Si的尺寸和体积分数均减小,边界变圆润,NbSS枝晶粗化,共晶组织由片层状变为不规则岛状。
关键词:
Nb-Si基自生复合材料
,
冷却速率
,
合金化
,
热处理
,
组织变化
贾丽娜
,
盖京茹
,
郑立静
,
沙江波
,
张虎
复合材料学报
用真空非自耗电弧熔炼法制备了Nb-16Si-22Ti-2Hf-2Cr-2Al母合金锭,用Y2O3坩埚真空感应熔炼对母合金锭重熔,浇注在温度梯度约为4℃/mm的模壳里,制备出Φ60 mm×170 mm铸锭,研究了1500℃/100 h真空热处理后铸锭的组织特征对室温抗拉强度和高温压缩性能的影响。结果表明,真空感应熔炼Nb-16Si-22Ti-2Hf-2Cr-2Al合金经过1500℃/100 h热处理后,合金锭的组成相为NbSS枝晶,Nb5Si3层片或不规则颗粒和残留Nb3Si块。块状Nb3Si的尺寸越大,发生完全共析转变需要的时间越长、温度越高。热处理合金锭的室温抗拉强度在208~355 MPa之间,室温延伸率变化不大,均小于0.3%。残留的粗大块状Nb3Si和热处理过程中析出的HfO2是导致合金锭拉伸性能较低的重要原因。合金锭的高温压缩强度受到组织中硅化物相含量的影响,压缩强度与硅化物含量成正比。
关键词:
Nb-Si合金
,
微观组织
,
感应熔炼
,
抗拉强度
,
高温压缩
