严靖博
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谷月峰
,
高义民
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孙飞
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赵新宝
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党莹樱
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杨珍
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尹宏飞
中国有色金属学报
研究铁镍基高温合金GH2984在700~750℃蠕变期间的显微组织演变及其对性能的影响。结果表明：在(700℃，300 MPa)蠕变条件下，合金持久寿命仅160 h，变形过程中晶界处的应力集中并促进裂纹的萌生与扩展是造成合金失效的主要原因。应力降至200 MPa时，晶粒旋转导致晶界处应力集中得到释放，抑制裂纹萌生并进而使合金持久寿命明显增长。然而，随着蠕变温度的增加，晶粒在变形过程中伴随出现动态再结晶。这一现象虽然使得合金持久塑性有所增加，但晶粒加工硬化程度较低造成合金持久寿命明显缩短。
关键词:
铁镍基高温合金
,
蠕变
,
应力集中
,
动态再结晶
赵新宝
,
党莹樱
,
尹宏飞
,
鲁金涛
,
袁勇
,
崔传勇
,
谷月峰
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.05.007
利用材料相图与性能模拟计算软件JMatPro,研究了难熔元素W,Mo,Nb和Fe含量的变化对一种新型镍铁基高温合金拓扑密排相(TCP)和碳化物相析出及高温性能的影响.结果表明:新型镍铁基高温合金晶内强化相为γ'相,晶界为M23C6碳化物;在合金中添加Mo,W,Nb均可提高合金的持久强度和屈服强度;增加合金中Mo,Nb,Fe的含量会提高Laves相和d相的析出温度;为避免在长期服役过程中合金析出较多的TCP相,在合金中添加不超过0.6％(质量分数,下同)的Nb或不超过1％的Mo和W,以使TCP相的析出温度尽可能低于使役温度.
关键词:
超超临界
,
镍铁基高温合金
,
热力学计算
,
析出相
党莹樱
,
赵新宝
,
尹宏飞
,
鲁金涛
,
袁勇
,
杨珍
,
谷月峰
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.09.009
对Inconel 740H合金管材在750℃进行500～3000h的无应力时效实验,采用热力学模拟,OM,FEG-SEM,显微硬度测定等方法研究了合金微观组织及显微硬度的变化趋势.结果表明:供货态(固溶处理)管材的合金成分及拉伸性能等均满足ASME要求,管材合格;长期时效后合金的主要析出相为γ'及M23C6,无η,ρ等有害相析出.随着时效时间的延长,γ'粒子的粗化速率较快,其规律符合LSW熟化理论,M23C6相尺寸变化不明显;合金的显微硬度呈现先上升后下降的变化趋势,但整体波动较小.长期时效后合金组织及显微硬度的变化表明Inconel 740H在750℃/3000h条件下的组织稳定性较好,可用于进一步进行持久等长时力学性能的检验.
关键词:
Inconel 740H
,
长期时效
,
组织稳定性
,
显微硬度
赵新宝
,
尹宏飞
,
党莹樱
,
鲁金涛
,
袁勇
,
杨珍
,
谷月峰
稀有金属
利用热力学计算软件JMatPro和镍铁基合金数据库,计算分析了一种新型γ'相强化镍铁基高温合金的凝固特征温度和热力学平衡相的析出行为;评估了调整γ'相形成元素Ai、Ti,抗蚀元素Cr和C含量对合金凝固特征温度和相析出行为的影响.结果表明:合金主要相组成为γ、γ'、MC和M23C6;随着Ti和Al含量的提高,γ'相的析出温度和含量增加,Ti元素的影响更显著;Cr含量的增加会降低合金液相线、固相线和M23C6相的析出温度并致M23C6相的析出含量先增加后减小;增加C含量会减小合金的结晶温度间隔、提高MC和M23C6相的析出温度和析出含量.本模拟研究结果将为合金的优化设计提供参考.
关键词:
镍铁基高温合金
,
强化相元素
,
析出相
,
热力学计算
彭志方
,
蔡黎胜
,
彭芳芳
,
党莹樱
,
陈方玉
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00086
将有、无δ铁素体的P92钢管样在700和750℃分别时效1000,3000和5000 h,采用电子探针-X射线能谱分析(EPMA-EDS)和复相分离技术(MPST)研究了δ铁素体对时效析出M23C6及Laves相体积分数及相成分的影响.结果表明,在时效过程中,δ铁素体的存在促进了M23C6及Laves沿δ铁素体的界面析出,发生聚集与粗化,并为该过程提供Cr,Mo和W;在无δ铁素体的P92钢管样中,不同温度下,M23C6体积分数随时效时间的变化速率不同;在有δ铁素体的P92钢管样中,温度降低促进了Laves体积分数的增加,升高温度则有利于M23C6体积分数的增加.此外,提高时效温度和延长时效时间可促进2种析出相的粗化.
关键词:
P92钢
,
δ铁素体
,
M23C6
,
Laves
彭志方
,
党莹樱
,
彭芳芳
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00677
研究了C和Nb含量对TP347HFG钢在650 ℃析出相参量(成分、体积分数和尺寸)和持久寿命的影响. 对ASME成分范围内的2种不同C和Nb含量的TP347HFG钢在650 ℃, 230和 150 MPa条件下进行持久实验, 持久寿命分别为199, 420 h和2426, 8837 h, 其中C含量较低Nb含量较高的样品持久寿命较长. 对持久管样的EPMA-EDS+MPSM 和TEM-EDS分析表明, 较低的C含量和较高的Nb含量对应较少的M23C6和较多的 MX, 并阻碍了M23C6的聚集粗化, 同时基体中可保留较多的Cr, 有利于延长持久寿命. 此外, 运用热力学软件Thermo-Calc分析了在500--1300 ℃范围内C和Nb组合含量的变化对各相成分和体积分数的影响, 与实验结果相吻合.
关键词:
TP347HFG钢
,
carbon and niobium content
,
phase parameter
,
creep rupture time
彭志方
,
党莹樱
,
彭芳芳
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2009.00652
常规时间-温度参数法(TTP),如Larson-Miller Parameter(LMP)参数法以及Orr-Sherby-Dorn(OSD)方法对9%-12%Cr铁索体耐热钢进行持久性能预测时存在性能过估,且预测值与实测值之间存在明显差异,本文提出了LMP的分区及其C值优化,以及基于短时实验数据(≤5×10~3h)预测长时(5×10~3-1×10~5h)持久性能的方法.利用已有的持久性能数据,应用所提出的方法进行了应力与持久断裂时间及其相关参量的计算、作图及其比较.结果表明,单区LMP方法的C值随钢种而异;多区LMP方法的C值随钢种及实验应力区而异;基于短时实验数据(≤5×10~3h)预测长时(5×10~3-1×10~5h)持久性能的预测值与实测值吻合;d[g(σ)]/d(P)随P的变化率可反映不同钢种持久性能的稳定性;LMP分区法及预测函数优化法的计算值与实测值的吻合性很好并进一步克服了利用给定温度下短时持久实验数据外推长时持久性能的过估倾向.
关键词:
9％-12％Cr铁素体耐热钢
,
持久性能
,
评估方法
彭志方
,
党莹樱
,
彭芳芳
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00677
研究了C和Nb含量对TP347HFG钢在650℃析出相参量(成分、体积分数和尺寸)和持久寿命的影响.对ASME成分范围内的2种不同C和Nb含量的TP347HFG钢在650℃,230和150 MPa条件下进行持久实验,持久寿命分别为199,420 h和2426,8837 h,其中C含量较低Nb含量较高的样品持久寿命较长.对持久管样的EPMA-EDS+MPSM和TEM-EDS分析表明,较低的C含量和较高的Nb含量对应较少的M23C6和较多的MX,并阻碍了M23C6的聚集粗化,同时基体中可保留较多的Cr,有利于延长持久寿命.此外,运用热力学软件Thermo-Calc分析了在500-1300℃范围内C和Nb组合含量的变化对各相成分和体积分数的影响,与实验结果相吻合.
关键词:
TP347HFG钢
,
C和Nb含量
,
相参量
,
持久寿命
