付连峰
,
林建国
,
曹国鑫
,
张永刚
,
陈昌麒
,
清华大学
,
北京
稀有金属材料与工程
通过定的热处理工艺,分离出全片层组织的晶粒尺度和片层厚度两个主要的显微组织参数,研究了晶粒尺度和片层间距对全片层组织合金的强化效果.研究结果表明:合金的屈服强度随着晶粒尺度和片层厚度的减小而增加,符合Hall-Petch强化关系.同时用屈服强度模型解释了晶粒尺度和片层厚度的强化效果.
关键词:
全片层组织
,
屈服强度
,
晶粒尺度
,
片层厚度
曹国鑫
,
张麦仓
,
董建新
,
姚志浩
,
郑磊
稀有金属材料与工程
以不同Nb含量的直径160 mm GH4169合金钢锭为研究对象,利用热力学软件Thermo-Calc的模拟计算及电子探针成分分析,系统研究了Nb元素含量变化对GH4169合金钢锭凝固及均匀化过程相演化规律的影响.结果表明:Nb元素含量的增加会降低合金初熔点和终熔点,扩大凝固区间,增加偏析形成的趋势;Nb元素含量的增加还可以提高GH4169合金钢锭凝固过程Laves相的析出温度,若Nb元素偏析浓度超过7.0％,Laves相的析出温度会高于标准均匀化温度1160℃,导致部分高浓度下生成的Laves相无法回溶.进一步的凝固过程中各相Gibbs自由能变化规律分析表明,GH4169合金凝固过程中,当达到Laves相的析出温度后,Laves相的形成激活能要显著小于MC碳化物,此时高浓度的Nb元素主要用于Laves相的析出和生长,Laves相的大量形成抑制了MC碳化物的进一步形成和长大,导致了Laves相与MC碳化物集合体的产生.上述的热力学分析结果与实际钢锭的相析出回溶实验结果一致.
关键词:
GH4169合金
,
凝固及均匀化过程
,
相演化
曹国鑫
,
林建国
,
孙志鹏
,
张永刚
,
陈昌麒
稀有金属材料与工程
研究了全片层Ti-46.5Al-2Cr-1.5Nb-1V合金的显微组织与宏观力学性能之间的关系.研究表明,通过不同的热处理制度可以得到具有相同片层厚度的4种晶粒尺度,以及晶粒尺度大约为450 μm,片层厚度分别为150 nm和500 nm的组织.材料的屈服强度随着合金晶粒尺度和片层厚度的增加而减小,符合Hall-Patch关系,ky值为1.82.材料的蠕变抗力随片层厚度的增加而减小,但是对晶粒尺度的变化不很敏感.
关键词:
TiAl全片层组织
,
片层厚度
,
晶粒尺度
,
屈服强度
,
蠕变性能
张麦仓
,
曹国鑫
,
董建新
,
郑磊
,
姚志浩
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00564
在经典沉淀相回溶过程扩散动力学的基础上,结合商业软件Thermo-Calc中镍基合金各元素的热力学数据库及Dictra 中的动力学数据库,在Matlab平台上开发了基于经典动态模型的沉淀相回溶及析出计算的原型系统,建立了镍基高温合金沉淀相回溶过程的经典动态模型.利用该模型计算了GH4169合金钢锭中不同尺寸Laves相的溶解量随时间和均匀化温度的变化,并与不同冷速下得到的凝固重熔铸锭均匀化前后的Laves相实际尺寸和体积分数进行对比分析.结果表明,利用经典动态模型计算的GH4169合金钢锭中不同尺寸Laves相的溶解量随时间和均匀化温度的变化与实验结果基本一致,说明该经典动态模型的预测结果可以作为工程应用中确定GH4169钢锭中Laves相回溶过程均匀化工艺的依据.
关键词:
经典动态模型
,
GH4169合金
,
Laves相
,
回溶
