郑亮
,
肖程波
,
张国庆
,
顾国红
,
李鑫
,
刘晓光
,
薛明
,
唐定中
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2012.3.003
采用金相显微镜、扫描电镜及能谱、电子探针和X射线衍射对高Cr铸造镍基高温合金K4648等轴晶和定向凝固铸件的合金/陶瓷型芯界面反应进行了系统研究,获得反应时间与反应量关系的界面反应动力学曲线、不同反应时间的反应界面形貌及产物的种类.结果表明:高Cr铸造镍基高温合金K4648与铝基型芯不易发生反应,而与硅基陶瓷型芯发生剧烈的界面反应,反应产生金属瘤状凸起物,造成铸件内腔破坏.此外,白色的硅基型芯内部变成黑色,黑色反应区内含有一定量的Cr,Al,Ti元素.在反应的中、后期型芯黑色反应区内还存在着灰色区,该区的Cr,Al,Ti含量远高于黑色反应区.高Cr铸造镍基高温合金K4648合金与硅基陶瓷型芯反应分为:(1)富Cr,Al,Ti熔体向型芯内的渗入阶段;(2)富Cr,Al,Ti熔体与陶瓷型芯SiO2基体的反应;(3)富Cr,Al,Ti的熔体与型芯中Zr-SiO4颗粒反应三个阶段.反应过程中型芯存在局部液化现象.K4648合金/硅基陶瓷型界面反应产物主要为层状或树枝状Al2O3,块状Cr3 Si金属间化合物、ZrO2,富Cr,Zr,Al,Ti的复合氧化物、共晶形态的富Cr,Si,Al,Ti的复合氧化物、块状或树枝状的富Ti,Al,Zr,Cr复合氧化物.反应产物中的Cr,Al,Ti元素来自合金熔体而Zr,Si,O来自陶瓷型芯.
关键词:
镍基高温合金
,
陶瓷型芯
,
界面反应
,
定向凝固
,
显微组织
,
K4648
,
Cr3Si
,
Al2O3
刘杨
,
李周
,
张国庆
,
许文勇
,
袁华
,
刘娜
,
郑亮
,
MI J
航空材料学报
doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2015.5.010
采用数值模拟的方法对一种低压双层雾化器(Double Layer Atomizer)气流场和雾化过程进行了研究,分析了上层雾化器对气流循环区域以及金属液流雾化的影响.结果表明:上层雾化器的引入能有效抑制气流循环区域的不良影响,有利于金属液流的稳定流动;考虑到上层雾化器压力的增大会引起气流循环区域压力的增大以及流量的增加,选择0.15MPa/0.68MPa ～0.2MPa/0.68MPa的压力条件较为有利;该双层雾化器液流破碎过程存在一定的类似于紧密耦合式雾化器(Close-Coupled Atomizer)的膜状破碎方式,破碎液滴在空间飞行发散范围和其粒径大小有关.
关键词:
双层雾化器
,
数值模拟
,
气流循环区域
,
液流破碎
梁超龙
,
张忻
,
刘洪亮
,
张繁星
,
王杨
,
郑亮
,
张久兴
稀有金属材料与工程
以CeB6和GdB6粉末为原料,采用放电等离子烧结技术(SPS)制备了高致密的多元稀土六硼化物GdxCe1-xB6(x=0.0～1.0)多晶块体.系统研究了Gd掺杂对GdxCe1-xB6多晶块体的物相组成、力学性能、电阻率及热发射性能的影响.研究结果表明,在烧结温度为1550℃,烧结压强为50 MPa,保温5 min的工艺条件下,可获得高致密的GdxCe1-xB6单相块体材料.烧结块体的维氏硬度可达24.02 GPa.热电子发射性能测试结果表明,适量的Gd掺杂可以显著提高电子发射性能,其中Gd0.1Ce0.9B6成分块体具有最佳的热电子发射性能,在1600℃,4 kV外加电压条件下,发射电流密度达到101.57A·cm-2,零场电流密度达到21.94 A·cm-2,平均有效逸出功为2.34 eV,优于同一条件下GdB6和CeB6块体的热发射性能.
关键词:
CeB6基阴极材料
,
Gd掺杂
,
热电子发射性能
,
放电等离子烧结
郑亮
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2006.03.002
对铸造镍基高温合金K417G进行了不同冷却速率的凝固试验,并对凝固后的试样进行了光学金相和定量金相分析,研究了凝固冷速对合金显微组织的影响,通过线性回归的方法确定了平均枝晶间距与凝固冷速的关系.结果表明:凝固冷速增大明显细化树枝晶、MC碳化物和(γ+γ′)共晶.冷速对MC碳化物的量影响不大,但对(γ+γ′)共晶量有明显影响,过快和过慢的冷速都能引起(γ+γ′)共晶量增加.K417G合金的平均枝晶间距(λ/μm)与凝固时冷速(V/℃·s-1)存在λ=85.1V-0.35的对应关系,根据该关系式可以通过测量铸件不同部位的平均枝晶大小确定该部位凝固时的冷却速率.
关键词:
Ni基高温合金
,
凝固
,
显微组织
,
枝晶间距
,
K417G
李红梅
,
何旭
,
郑亮
,
刘凤山
,
王建昕
,
刘福水
工程热物理学报
碳烟的危害越来越引起人们的关注,其危害程度与粒径大小有很大的关系,所以得知粒径信息很有必要.激光诱导炽光(Laser Induced Incandescence-LII)技术,在碳烟测试方面具有很大的潜力,可以用来测试碳烟浓度及碳烟粒径信息.本文在Gülder燃烧器上,运用LII技术,得到了乙烯层流扩散火焰轴线不同高度的碳烟粒径,并将所得结果与探针采样取得样品的透射电子显微镜分析结果进行对比.研究结果表明,在火焰轴线上,随着高度增加,粒径先增大后减小.LII和探针采样相比,测试结果趋势吻合,数值略有差异,验证了LII技术的有效性.
关键词:
激光诱导炽光
,
碳烟
,
粒径
,
透射电子显微
郑亮
,
肖程波
,
唐定中
,
顾国红
,
汤鑫
中国有色金属学报
真空感应熔炼高Cr铸造Ni基高温合金K4648,重熔浇注成等轴晶成形试棒.对薄截面试棒和厚截面中柱管浇道进行(1 180℃,4 h)固溶处理和(1 180℃,4 h)+(900℃,16 h)标准热处理.铸态和热处理态试样通过光学金相、定量金相、扫描电镜及能谱分析和X射线衍射分析确定合金中相的种类、形貌和成分.结果表明:K4648合金铸态组织中主要存在γ基体、初生α相和MC碳化物;初生α相是Ni、Mo和w在Cr中的过饱和固溶体,其中Ni含量(摩尔分数)可达30%以上,本研究中的α相可命名为α-(Cr,Ni):在0.2 N载荷下,该α相的维氏显微硬度值为6.3 GPa,是一种硬而脆的相;经(1 180℃,4 h)同溶处理,初生α相和MC碳化物都会回溶,并且转变为M23C6碳化物,M23C6碳化物比初生α相具有更高的Cr含量和更低的Ni含量.固溶处理后特别是在厚截面试样中还残存未转变的α相和MC碳化物.(1 180℃,4 h)+(900℃,16 h)标准热处理后,合金内部广泛析出片状次生α相和γ'-Ni3(Al,Ti,Nb)相,且在晶界区补充析出粒状M23C6碳化物,起到强化合金的作用.
关键词:
镍基高温合金
,
K4648
,
α-(Cr
,
Ni)相
,
M23C6碳化物
,
显微组织
郑亮
,
肖程波
,
张国庆
,
袁华
,
韩波
,
唐定中
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2012.03.001
对两炉冲击韧性存在明显差异的高Cr铸造镍基高温合金K4648进行了对比研究,通过分析两炉母合金的主量元素和气体含量,采用电子束纽扣锭(EB锭)实验观察合金内夹杂物和对母合金用原材料金属Cr的显微组织分析等方法研究了K4648母合金净度.结果表明:1 #与2#炉批母合金主量元素无明显差别.1 #母合金由于气体元素O含量高达(20.5±7.5)×10-6,远高于2#合金的6×10-6,造成其室温冲击韧性(aku)不及2#合金的一半,低于技术条件要求的19.6J/cm2.电子束纽扣锭(EB锭)实验可有效地将K4648中的夹杂物汇聚,经分析主要是富Y,Ce的氧化物和富Al氧化物.证明高Cr铸造镍基高温合金K4648中添加稀土元素Y,Ce可有效攫取合金中自由态的O和S,生成稳定的稀土氧化物或硫化物,起到净化合金的作用.K4648母合金原材料中金属Cr基体中固溶有15％00(质量分数)的元素O,还分布有富Cr氧化物和Cr,A1,Si的复合氧化物.此外,还存在含N、贫O区域,该区域的维氏显微硬度可达8.2GPa,是Cr基体1.3GPa的6倍,证明N使金属Cr的硬度明显升高.
关键词:
镍基高温合金
,
K4648
,
母合金净度
,
电子束纽扣锭(EB)
,
金属Cr
,
气体含量
,
夹杂
郑亮
,
廖功雄
,
徐亚娟
,
曲敏杰
,
蹇锡高
高分子材料科学与工程
以二氮杂萘联苯结构聚醚砜酮(PPESK)及其共混树脂为基体,E-玻璃纤维为增强体,通过溶液预浸,热压成型工艺制备单向复合材料.通过对共混树脂溶液黏度测试,复合材料样条三点弯曲、层问剪切试验,并借助SEM断面形貌分析,研究了聚醚酰亚胺(PEI)和聚醚矾(PES)的加入对PPESK复合材料力学性能以及受力破坏模式的影响.结果表明,PEI或PES的加入使复合材料的力学性能提高,复合材料受力破坏模式由脱粘破坏向树脂基体内部破坏转变.
关键词:
聚醚砜酮
,
玻璃纤维
,
共混
,
复合材料
,
力学性能
饶洋
,
郑亮
,
刘晓功
,
肖程波
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2009.05.004
研究了不同碳含量的CoCrMo铸造合金的显微组织和拉伸性能.结果表明:CoCrMo铸造合金中的第二相主要为富Cr碳化物,随着碳添加量的增加,合金中的碳化物体积分数也明显增多,形状也从小块状向大块长条状发展.在一定碳含量范围内,碳含量的增加即碳化物数量的增多,对合金强度有益.综合光学金相照片观测、扫描电子显微镜及能谱(SEM&EDS)分析、碳化物定量金相分析和拉伸性能测试的结果可以得到,碳含量的最佳值范围为0 26%～0 30%(质量分数).
关键词:
CoCrMo合金
,
碳元素
,
显微组织
,
拉伸性能
郑亮
,
肖程波
,
张国庆
,
汤鑫
,
唐定中
稀有金属材料与工程
采用等温凝固淬火试验(ISQ)与差热扫描量热(DSc)分析的方法对铸造镍基高温合金IN792的凝固过程和元素在固、液相中的分配进行研究,得到了合金的等温凝固组织、相析出顺序图、凝固特性曲线以及元素在不同温度下的偏析特性.ISQ结果表明:IN792合金的液相线温度为1328℃,开始析出MC碳化物的温度为1310℃,开始形成(γ+γ’)共晶的温度为1225℃,于1190℃开始析出二次γ’相.由DSC测得的合金宏观固相线温度(尚存体积分数5％残余液体)和由ISQ测得的微观固相线温度(终凝温度)分别为1250和1180℃,两者相差达70℃,这一温度范围往往是热裂缺陷形成的敏感区间.IN792合金在液相线下30℃范围内液体量锐减,析出了体积分数约85％的γ枝晶.1300～1270℃是合金枝晶间液体由连通转为断开的温度范围,它与铸件疏松形成密切相关.在1325～1190℃温度区间,IN792合金中元素W、Co分配系数大于1,倾向富集于枝晶干固相,为负偏析元素；Zr、Mo、Ti、Ta、Cr分配系数小于1,倾向富集于枝晶间液相,为正偏析元素；Al在凝固早期富集于液相而后来倾向于分布在枝晶干固相区,随着凝固温度降低逐步转变为负偏析元素.在1325～1210℃温度范围内,随着凝固温度降低,Al、Ni的分配系数升高,而Mo、Cr的分配系数降低.相反,在1210～1180℃温度区间,随着凝固温度降低,Ni、Al的分配系数降低,而Mo、Cr的则升高.
关键词:
镍基高温合金
,
IN792
,
凝固
,
偏析
,
分配系数
