于晶晶
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王清
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李晓娜
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石尧
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董闯
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冀春俊
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徐香明
材料热处理学报
应用“团簇加连接原子”结构模型对镍基高温合金成分进行了解析,指出了这些合金均源自基础团簇式[Cr-Ni12]Cr3,其中[Cr-Ni12]为在FCC结构中以Cr为心的立方八面体团簇,搭配以3个Cr作为连接原子.根据合金化组元与基体Ni的混合焓大小确定其在团簇式中的位置,最终形成多元合金化后的团簇式[(Al/Ti/Nb)-(Ni/Fe/Co)12](Cr/Al)3.采用铜模吸铸快冷技术制备φ10 mm的合金棒,并对其在1373 K保温2h后空冷.结果表明团簇式中含有一个Al时会有细小的γ'相析出,含有两个Al时[Al-(Ni10Fe2)](Cr2Al)合金中γ'相球形析出,粒子尺寸为30 ～ 60 nm；硬度测试表明前者强化效果不明显,后者由于γ'粒子长大使得合金硬度提高.当Al/Ti/Nb等比例占据团簇心部时,[(Al1/3 Ti1/3 Nb1/3)-(Ni10 Fe2)]Cr3合金的硬度最高,为2.86 GPa.
关键词:
镍基高温合金
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γ '析出相
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"团簇加连接原子"模型
王清
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查钱锋
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刘恩雪
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董闯
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王学军
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谭朝鑫
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冀春俊
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00053
利用“团簇加连接原子”结构模型研究了马氏体沉淀硬化不锈钢的成分特征,结果表明,此类钢的基础三元Fe-Ni-Cr高温奥氏体下限成分对应团簇成分式[NiFe12]Cr3,其中NiFe12为fcc结构,Ni为中心原子,其与12个Fe原子配位构成立方八面体团簇,Cr为连接原子.以[NiFe12]Cr3为基础成分式,根据团簇式自洽放大和相似组元替代原则,添加C,Mo,Nb和Cu形成多元新合金,采用铜模吸铸快冷技术制备合金,并在1323 K保温2h进行固溶处理后水淬,然后再在753 K保温4h进行时效处理.结果表明,固溶和时效后的系列合金的组织和性能随合金化组元的种类及含量发生变化,其中{ [(Ni13Cu3)Fe192] (Cr45Mo2.5Nb0.5)}C1合金在时效处理后具有较高的硬度和拉伸强度,其硬度为397 HV,屈服强度为971 MPa,抗拉强度为1093MPa,该成分合金在3.5％NaCl(质量分数)中性溶液中具有优良的耐蚀性能.
关键词:
马氏体沉淀硬化不锈钢
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"团簇加连接原子"结构模型
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合金化
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成分设计
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高强度
王清
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郭晓雷
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张瑞谦
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王英敏
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董闯
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冀春俊
材料热处理学报
利用“团簇加连接原子”结构模型研究了铁素体时效不锈钢的成分规律,确定了BCC Fe-Cr二元基础团簇成分式为[Cr-Fe10Cr4]Cr,其中团簇为以溶质原子Cr为心的周围被10个基体Fe和4个Cr原子包围的菱形十二面体Cr-Fe10Cr4.根据团簇式和相似组元替代形成多元合金化的合金成分式[(Ni16-m-nCumAln)-Fe160Cr64] (Cr16-o-p-q-rMooTipNbqVr).采用铜模吸铸技术制备φ6 mm的合金棒,分别在1030℃、1150℃下固溶处理0.5h并在555℃时效3h.结果表明,合金化的系列合金在1150℃下固溶处理时能获得单一BCC结构,在此基础上时效后系列合金的硬度和强度显著提高,其中[(Ni14Cu2)-(Fe160Cr64)](Cr7 Mo6Ti2 Nb1)合金在时效处理后具有良好的强韧性配合,分别为HV=397 HV、σ0.2=1017 MPa和σb=1287 MPa、ε=7.7％.
关键词:
铁素体时效不锈钢
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合金设计
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“团簇加连接原子”模型
,
高强度
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热处理
