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热连轧Ti-6Al-4V合金的蠕变行为及影响因素

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2011.1.003

通过长期时效、固溶+时效处理和蠕变性能测试,研究了处理工艺对热连轧Ti一6Al-4V合金蠕变行为的影响.结果表明,在400℃,575MPa条件下,热连轧态合金有较低的蠕变寿命,经长期时效和亚温固溶时效处理后,合金的蠕变寿命由70h分别提高到230h和548 h.热连轧态Ti-6Al-4V合金的组织结构由类条状α相和网状β相组成;经长期时效处理后,在α相中析出大量粒状α相;而经亚温固溶+时效处理后,合金中形成的高固溶度等轴α相和高体积分数的"网篮"组织,是使合金较大幅度提高蠕变寿命的主要原因.在蠕变期间,热连轧合金的变形机制是α相中发生位错滑移;而固溶+时效处理合金的主要蠕变机制是波浪状〈a+c〉位错发生锥面滑移.随蠕变进行,合金中α相内发生高密度位错的束集,及发生动态再结晶以细化晶粒,其中细小α相和"网篮"组织的共同作用,是使合金具有较高蠕变寿命和较好塑性的主要原因.

关键词: 热连轧Ti-6Al-4V合金 , 长期时效 , 固溶时效处理 , 组织结构 , 蠕变特征

直接时效处理对热连轧GH4169合金蠕变行为的影响

田素贵 , 赵忠刚 , 陈礼清 , 于慧臣 , 刘洋 , 包宪宇 , 刘湘华

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2010.5.003

通过对热连轧GH4169合金进行直接时效处理、蠕变性能测试和组织形貌观察,研究了直接时效对热连轧合金蠕变行为的影响.结果表明:直接时效可明显提高热连轧GH4169合金的蠕变抗力,在660℃/700MPa条件下,使合金的蠕变寿命由60h提高到126h,在试验的温度和应力范围内,测定出该合金在蠕变期间的激活能和应力指数分别为Qa=559.2kJ/mol和n=17.6.合金在热连轧期间的变形特征是孪晶和位错在孪晶内的双取向滑移,且有较小的晶粒尺寸;经直接时效后,合金中弥散析出的细小r"相是有效提高合金蠕变寿命的主要原因.在蠕变期间,合金的变形特征是孪晶及位错在基体中滑移;蠕变后期,在与应力轴垂直的晶界处首先出现微裂纹,随蠕变进行,微裂纹沿晶界扩展并发生沿晶断裂.

关键词: 热连轧GH4169合金 , 直接时效处理 , 蠕变 , 变形机制

FGH95粉末镍基合金的组织结构与蠕变特征

刘洋 , 田素贵 , 周晓明 , 赵忠刚 , 包宪宇 , 汪武祥

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2007.z1.008

通过蠕变曲线的测定及组织形貌的观察,研究了FGH95粉末镍基合金的蠕变行为及变形特征.结果表明:FGH95粉末镍基合金在试验的温度和应力范围内,具有明显的施加温度和应力敏感性,并测算出合金的蠕变激活能和应力指数.合金的组织结构由一次、二次、三次γ'相及弥散分布的碳化物组成,在粉末颗粒之间具有较宽的晶界.蠕变期间,在合金晶粒内的变形以单取向或双取向滑移方式进行,并在滑移迹线附近有细小碳化物析出,而较宽的晶界由于剧烈变形可发生碎化形成细小晶粒.合金在蠕变期间的微观变形机制是位错发生双取向滑移,其中(1/2)《110》位错在γ基体相中运动,《110》超位错存在于γ'相内,而层错的形成是由于《110》超位错分解为(1/3)《112》超肖克莱不全位错所致.

关键词: FGH95粉末镍基合金 , 组织结构 , 蠕变 , 变形特征

热处理对热连轧GH4169合金蠕变性能的影响

李振荣 , 田素贵 , 赵忠刚 , 陈礼清 , 刘相华

材料热处理学报

通过对热连轧（HCR）GH4169合金进行不同工艺热处理、蠕变性能测试和组织形貌观察,研究了热处理工艺对HCR合金组织与蠕变性能的影响。结果表明：热连轧合金中晶粒细小,具有明显的孪晶特征;HCR合金经直接时效后,大量细小γ＂相在晶内弥散析出,可提高合金的蠕变抗力,在660℃、700 MPa条件下,使合金的蠕变寿命由60 h提高到126 h;经长期时效处理后,合金中的晶粒尺寸和γ＂相略有长大,同时有NbC、Cr7C3碳化物在晶内析出。在蠕变过程中,HCR合金的变形特征是孪晶变形及孪晶内发生位错的双取向滑移;DA合金与LTA合金具有相近的蠕变寿命,其变形特征仍然是孪晶变形和晶内的位错滑移。

关键词: GH4169合金 , 热连轧 , 热处理 , 组织结构 , 蠕变 , 变形特征

FGH95粉末镍基合金热处理后的微观组织与蠕变性能

田素贵 , 刘洋 , 赵忠刚 , 包宪宇

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2009.6.007

通过进行蠕变曲线测定和组织形貌观察,研究了FGH95粉末镍基合金的微观组织结构与蠕变行为.结果表明:合金经高温固溶、盐浴冷却处理后,组织结构是由细小的γ′相弥散分布在γ基体所组成,其细小(Nb,Ti)C碳化物在晶内及沿晶界不连续析出.在试验的温度和施加应力范围内,合金表现出明显的施加温度敏感性,并测算出合金在稳态蠕变期间的蠕变激活能和应力指数分别为Q=542.07kJ/mol和n=14.8.合金在蠕变期间的变形特征是孪晶和位错在晶内发生双取向滑移,其切入γ′相内的<110>超位错可分解形成(1/3)<112>超肖克莱不全位错+层错的位错组态,发生孪晶变形的孪晶面为(111)晶面.晶界及沿晶界不连续析出的细小(Nb,Ti)C型碳化物可有效阻碍位错运动,是使合金具有较高抗蠕变能力的主要原因.

关键词: FGH95粉末镍基合金 , 固溶处理 , 组织结构 , 蠕变特征

油气管道补口技术综述

古小平 , 龙东 , 邱永波 , 赵忠刚

腐蚀与防护

油气管道的腐蚀是造成管道事故的主要原因之一,而管道外涂层补口更是关系到整条管道的防护层质量.本文把外防护补口技术按照胶带型和涂敷型进行了分类归纳,对当前使用的补口技术的性能特性、使用范围、工艺特点等进行了详细分析,这将有利于管道补口材料以及方法的比选和决策.还讨论了今后管道外补口研究面临的问题及其研究方向.

关键词: 油气管道 , 补口 , 外防护层

Ti-6Al-4V合金的蠕变行为及影响因素

包宪宇 , 田素贵 , 赵忠刚 , 刘洋 , 陈礼清 , 刘相华

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2008.z1.092

通过T6热处理、蠕变性能测试和SEM,TEM组织观察,研究了T6处理对Ti-6Al-4V合金组织结构与蠕变性能的影响.结果表明,锻造态Ti-6Al-4V合金在400℃/575MPa条件下具有较好的塑性和较低的蠕变寿命,并具有明显的温度敏感性.T6处理可明显提高合金的蠕变激活能和蠕变抗力,与锻造态合金相比,T6处理态合金在蠕变稳态期间具有较低的应变速率,并使蠕变寿命由66h提高到548h.锻造态合金的组织结构由a+β相组成,T6处理后,合金的组织结构由a相与"网篮"相组成,其中"网篮"中大量针状β相沿不同取向析出是提高合金蠕变寿命的主要原因.蠕变期间,合金的蠕变机制是双取向的位错和位错在a相内发生柱面滑移和锥面滑移.

关键词: Ti-6Al-4V合金 , T6处理 , 组织结构 , 蠕变 , 变形特征

冷却方式对热连轧GH4169合金组织与蠕变行为的影响

田素贵 , 李振荣 , 赵忠刚 , 陈礼清 , 刘相华

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2012.10.001

通过对不同方式冷却的热连轧GH4169合金进行直接时效处理、蠕变性能测试和组织形貌观察,研究了冷却方式对热连轧GH4169合金的组织结构与蠕变行为的影响.结果表明；“水冷”HCR-GH4169合金经直接时效后,其组织由细小晶粒组成,大量细小γ′,γ″相在晶内弥散析出,可提高合金蠕变抗力,而“空冷”热连轧合金晶粒尺寸较大,且在基体中析出的γ′,γ″两相的数量明显减少；在实验条件下,“水冷”热连轧合金经直接时效后具有较好的蠕变抗力和较长的蠕变寿命；热连轧及直接时效合金在蠕变期间的变形机制是位错在基体中发生单、双取向滑移和孪晶变形,在蠕变后期,裂纹在晶界处萌生和扩展,并发生沿晶断裂是合金的蠕变断裂机制.

关键词: 热连轧GH4169合金 , 冷却方式 , 组织结构 , 蠕变 , 变形机制

油气管道外防护补口材料比选

骆彬 , 霍继伟 , 李欣 , 赵忠刚

腐蚀与防护

管道外防护补口关系到整条管线的的防腐蚀质量,是导致管道失效的薄弱环节.在众多补口材料当中,如何选择能满足防腐蚀性能、施工条件等多种要求的补口材料尤显重要.本文首先分析了埋地管道补口存在的问题,对常见的近十种防护补口材料的性能进行了评价;在此基础上,构建了防护补口材料比选的指标体系,依据材料对指标体系的符合程度进行评价,最后推荐3PE、2层FBE以及聚脲作为当前最佳的补口材料.

关键词: 补口材料 , 比选 , 油气管道