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
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
王明罡
,
田素贵
,
于兴福
,
钱本江
稀有金属材料与工程
通过对不同状态及不同Re含量单晶镍基合金进行高、低温X射线衍射谱线测定及组织形貌观察,研究Re含量及温度对单晶镍基合金中γ、γ'两相晶格常数及错配度的影响.结果表明:铸态合金中γ、γ'两相有较大的晶格常数及错配度;经完全热处理后,立方γ'相以共格方式嵌镶在γ基体中,合金中两相的晶格常数及错配度略有减小;长期时效使γ'相粗化后,两相之间出现界面位错,使合金中两相的晶格常数及错配度绝对值增加.随Re含量增加,合金中γ、γ'两相在室温的晶格常数增大,错配度的绝对值减小.与γ'相相比,γ基体相有较大的膨胀系数,因此,随温度提高,合金中两相晶格错配度的绝对值增大.
关键词:
单晶镍基合金
,
X射线衍射分析
,
晶格常数
,
错配度
于燕
,
宋丽丽
,
杨海瑞
,
王明罡
机械工程材料
对可能用于中重型卡车桥壳的390Q高强度钢板进行了焊接试验,对焊接接头的显微组织、焊接冷裂纹的倾向及其力学性能进行了分析研究.结果表明:390Q钢板在较低的线能量下可获得较优良的焊接接头显微组织,且接头冷裂纹倾向较小,并有良好的冲击性能;在焊接性能方面390Q钢优于16MnL钢,可替代16MnL钢用于中重型卡车冲焊桥壳的制造.
关键词:
中重型卡车
,
桥壳
,
高强度钢
,
焊接性能
于兴福
,
田素贵
,
杜洪强
,
王明罡
,
孟凡来
稀有金属材料与工程
运用置换原子计算层错能的热力学模型,计算了Ni-Al-W,Ni-Al-Co合金的层错能.分析了W,Co元素对Ni-6Al合金,Al元素对Ni-5W,Ni-5Co合金层错能的影响.结果表明:随温度升高,合金的层错能提高.随着W,Co质量分数提高,Ni-6Al-xW,Ni-6Al-xCo合金的层错能均提高;随元素Al质量分数的增加,Ni-5Co,Ni-5W合金层错能降低.
关键词:
层错能
,
热力学计算
,
Ni-Al-W(Co)合金
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
李唐
,
田素贵
,
夏丹
,
王明罡
,
于兴福
稀有金属材料与工程
通过对一种含Re镍基合金进行1100℃长期时效处理及组织形貌观察,研究了时效处理对含Re镍基合金组织结构的影响.结果表明:元素W、Re可促进TCP相的析出.合金在1100℃长期时效期间,TCP相沿{111}晶面<110>方向以共格方式析出,在不同晶面多组针状TCP相可相互垂直、或互成60°角排列,并确定出析出的TCP相为μ相.在μ相析出的初始阶段,由于两相共格界面应变能的作用,使μ相沿γ′相的(111)晶面呈薄片状析出.随高温时效的时间延长,片状μ相增厚,两相界面失去共格,使晶格应变能降低;随后按界面能最小原理,μ相局部区域出现沟槽,可提高元素Re、W的化学位,其μ相不同区域的化学位之差促使元素扩散及μ相逐渐熔断,并直至发生球化,其中,两凸起μ相之间的界面张力σμ/μ是使μ相沟槽不断溶解加深及发生球化的驱动力.
关键词:
镍基合金
,
高温时效
,
TCP相
,
球化
,
驱动力
,
Re
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
王春涛
,
田素贵
,
王明罡
,
于兴福
,
杜洪强
,
孟凡来
材料与冶金学报
doi:10.3969/j.issn.1671-6620.2006.02.013
通过测定一种单晶镍基合金的高温拉伸蠕变曲线及位错运动的内摩擦应力σ0,建立了综合蠕变方程,计算出稳态蠕变期间的表观蠕变激活能及相关参数.结果表明:在蠕变期间,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.蠕变后期,由于缩径使样品不同位置承受不同的有效的应力,导致筏状γ'相具有不同的粗化特征,在近断口处,载荷的有效应力增大,使筏状γ'相扭曲且粗化加剧.界面位错网对形变硬化和回复软化具有协调作用,并减缓位错切入γ'相,因此有利于合金蠕变抗力的提高.
关键词:
单晶镍基合金
,
内摩擦应力
,
蠕变
,
变形特征
,
位错网
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
