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Ni-Al二元镍基模型高温合金热暴露实验过程中γ＇相尺寸与体积分数的变化

电子显微学报 2015年第4期34卷 298-303页

作者：刘程鹏张晓娜葛麟李宪王崇愚于涛张泽北京工业大学固体微结构与性能研究所北京100124 清华大学物理系北京100084 钢铁研究总院北京100081 浙江大学电子显微镜中心材料科学与工程学院硅材料国家重点实验室浙江杭州310027

本文利用扫描电子显微镜(SEM),研究了Ni-Al二元模型镍基单晶高温合金在热暴露实验过程中γ'相尺寸与体积分数的变化。结果表明:随着热暴露时间的增加,一次γ'相尺寸明显增大,其长大机制为扩散控制的粗化机制(L-S-W理论)。其平... 详细信息

本文利用扫描电子显微镜(SEM),研究了Ni-Al二元模型镍基单晶高温合金在热暴露实验过程中γ'相尺寸与体积分数的变化。结果表明:随着热暴露时间的增加,一次γ'相尺寸明显增大,其长大机制为扩散控制的粗化机制(L-S-W理论)。其平均尺寸的立方与热暴露时间呈线性关系。通过对γ'相体积分数的统计显示,γ'相体积随热暴露时间的延长而减小,这是高温下γ相固溶度增加以及γ'溶解的结果,可以用Ni-Al二元相图来解释此现象。

关键词：镍基单晶高温合金 SEM γ'相尺寸 γ'相体积分数

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铸造蒙乃尔合金的微观组织研究

铸造蒙乃尔合金的微观组织研究

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2015年全国电子显微学学术会议

作者：李晴龙海波向思思韦华毛圣成张泽韩晓东北京工业大学固体微结构与性能研究所北京 100124 中国科学院金属研究所金属腐蚀与防护国家重点实验室辽宁沈阳 110016 北京工业大学固体微结构与性能研究所北京 100124 浙江大学电子显微镜中心材料科学与工程学院浙江杭州 310027

蒙乃尔合金是一种天然矿石,它由70％的Ni和30％的Cu组成.该合金在还原性介质中的耐蚀性优于镍,在氧化性介质中的耐蚀性优于铜,强度高于钢,令其在工业界得到了广泛的应用.研究者们通过研究元素对蒙乃尔合金的影响,发现添加Si元素,可以在...

蒙乃尔合金是一种天然矿石,它由70％的Ni和30％的Cu组成.该合金在还原性介质中的耐蚀性优于镍,在氧化性介质中的耐蚀性优于铜,强度高于钢,令其在工业界得到了广泛的应用.研究者们通过研究元素对蒙乃尔合金的影响,发现添加Si元素,可以在保证合金强度与耐蚀性的前提下,极大的提高耐磨性能,将蒙乃尔合金发展成为一种优异的高温耐磨材料.我国蒙乃尔合金的研究起步较晚,近20年才刚刚开始.所以现在已经正式列入我国国标的蒙乃尔合金只有两种,且都是固溶强化型的变形合金;时效硬化型的变形蒙乃尔合金虽然已有小批量的生产和使用,但尚未达到正式标准;铸造蒙乃尔合金的开发与应用则刚刚起步,铸造裂纹和加工开裂一直是制约该类型合金正常使用的关键.

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一种富Cr镍基单晶高温合金拉伸变形行为的研究

一种富Cr镍基单晶高温合金拉伸变形行为的研究

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2015年全国电子显微学学术会议

作者：龙海波李晴向思思韦华毛圣成张泽韩晓东北京工业大学固体微结构与性能研究所北京 100124 中国科学院金属所金属腐蚀与防护国家重点实验室辽宁沈阳 110016 北京工业大学固体微结构与性能研究所北京 100124 浙江大学电子显微镜中心材料科学与工程学院浙江杭州 310027

镍基高温合金由于其优异的高温综合性能而令它在航空发动机中受到广泛的运用.它由γ基体和强化相γ'组成,其中γ相是含有Cr、W和Mo等固溶元素的富Ni固溶体,γ'是L12结构的有序强化相Ni3Al.在γ相的所有固溶元素中,Cr元素对合金...

镍基高温合金由于其优异的高温综合性能而令它在航空发动机中受到广泛的运用.它由γ基体和强化相γ'组成,其中γ相是含有Cr、W和Mo等固溶元素的富Ni固溶体,γ'是L12结构的有序强化相Ni3Al.在γ相的所有固溶元素中,Cr元素对合金性能的影响一直是备受争议的话题:Cr元素可以提高高温合金的抗氧化和抗热腐蚀能力,进而减少表面脆性相的形成;但是Cr元素由于自身d轨道电子层的未被充满,所以极易与其它的重元素相互结合而形成拓扑密堆相(TCP相),TCP相是一种对性能不利的脆性合金相.因此,正确评估Cr元素对合金性能的影响,对于合金设计工艺的改善具有重要的指导意义.

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一种镍基单晶高温合金中碳化物热稳定性研究

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电子显微学报 2015年第4期34卷 292-297页

作者：龙海波李晴向思思王晓冬韦华毛圣成张泽韩晓东北京工业大学固体微结构与性能研究所北京100124 中国人民武装警察部队学院基础部河北廊坊065000 中国科学院金属研究所金属腐蚀与防护国家重点实验室辽宁沈阳110016 浙江大学电子显微镜中心材料科学与工程学院硅材料国家重点实验室浙江杭州310027

利用SEM、TEM研究了一种镍基单晶高温合金中碳化物在950℃时效不同时间的退化规律。固溶处理过程中形成的MC碳化物随时效时间的增加而逐渐退化为M6C和M23C6碳化物。同时,由于在时效处理过程中Re元素进入M6C碳化物中,破坏了其结构稳定性... 详细信息

利用SEM、TEM研究了一种镍基单晶高温合金中碳化物在950℃时效不同时间的退化规律。固溶处理过程中形成的MC碳化物随时效时间的增加而逐渐退化为M6C和M23C6碳化物。同时,由于在时效处理过程中Re元素进入M6C碳化物中,破坏了其结构稳定性,促使M6C碳化物也可以退化为M23C6碳化物。至时效3 000 h时,没有观察到碳化物退化的逆反应。本研究可以为高温合金高温下服役的稳定性提供实验参考。

关键词：镍基单晶高温合金碳化物退化反应

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TC4钛合金电子束焊接头微观组织结构和演变分析

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航空制造技术 2015年第17期58卷 131-135页

作者：邓云华关桥史一宁郭振玺北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京航空制造工程研究所高能束流加工技术重点实验室空军驻北京地区军代表北京工业大学固体微结构与性能研究所

利用OM、SEM、EDS和EBSD方法对TC4合金电子束焊接头的微观组织结构进行了分析。结果表明:电子束焊接后,接头微观组织结构发生显著改变。焊缝区为内含针状马氏体α’组织的粗大柱状晶,部分取向差集中于62.5°附近,表明较多α/α边界... 详细信息

利用OM、SEM、EDS和EBSD方法对TC4合金电子束焊接头的微观组织结构进行了分析。结果表明:电子束焊接后,接头微观组织结构发生显著改变。焊缝区为内含针状马氏体α’组织的粗大柱状晶,部分取向差集中于62.5°附近,表明较多α/α边界由同一β相晶粒产生。热影响区微观组织结构复杂,母材侧热影响区,经焊接热循环,原始择优取向特征消失,出现等轴特征,组织由原始α相、原始β相、块状α相和少量的针状马氏体α’组织组成,部分取向差集中于40.0°附近,表明较多的α相在不同的β相晶粒中产生。焊缝侧热影响区,因热循环峰值温度超过β相转变温度,且冷却速度较快,产生大量的针状马氏体α’组织以及少量块状α组织,部分取向差集中于62.5°附近,表明较多α/α边界由同一β相晶粒产生。

关键词：钛合金电子束焊微观组织结构

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钛合金电子束热源热自压连接及接头组织与性能

钛合金电子束热源热自压连接及接头组织与性能

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第二十次全国焊接学术会议

作者：邓云华关桥陶军郭振玺北京航空制造工程研究所高能束流加工技术重点实验室北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京工业大学固体微结构与性能研究所

提出了热自压连接方法,将集中热源熔化焊接的方式转变为非熔化加热,加热区高温金属的膨胀受到周围冷金属材料的限制,形成局域拘束应力应变场,对界面处高温热塑性状态金属产生挤压,实现待连接材料的固相连接。针对钛合金平板材料,借助于... 详细信息

提出了热自压连接方法,将集中热源熔化焊接的方式转变为非熔化加热,加热区高温金属的膨胀受到周围冷金属材料的限制,形成局域拘束应力应变场,对界面处高温热塑性状态金属产生挤压,实现待连接材料的固相连接。针对钛合金平板材料,借助于电子束热源,建立了可行的热自压连接工艺方案,并对连接接头的组织和力学性能进行了分析。热轧态TC4钛合金薄板热自压连接时,加热峰值温度低于TC4合金β转变温度,连接接头仍由α相和晶界β相组织,组织和显微硬度分布较均匀,在连接过程中回复和再结晶,原纤维状α晶粒向等轴α晶粒转变,择优取向特征减弱,连接接头的力学性能略低于母材,但仍处于同一强度水平。混合组织TC4钛合金刚性拘束热自压连接时,加热峰值温度低于TC4合金β转变温度,连接过程中未发生显著组织和晶体取向转变,接头的组织和显微硬度分布均匀,接头的拉伸力学性能与母材相当。

关键词：热自压连接钛合金组织力学性能

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TC4钛合金电子束焊接头微观组织结构和演变分析

TC4钛合金电子束焊接头微观组织结构和演变分析

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第六届钛合金结构成形及焊接技术交流会暨第十一届超塑性学术研讨会

利用OM、SEM、EDS和EBSD方法对TC4合金电子束焊接头的微观组织结构进行了分析.结果表明:电子束焊接后,接头微观组织结构发生显著改变.焊缝区为内含针状马氏体α'组织的粗大柱状晶,部分取向差集中于62.5°附近,表明较多α/α边... 详细信息

利用OM、SEM、EDS和EBSD方法对TC4合金电子束焊接头的微观组织结构进行了分析.结果表明:电子束焊接后,接头微观组织结构发生显著改变.焊缝区为内含针状马氏体α'组织的粗大柱状晶,部分取向差集中于62.5°附近,表明较多α/α边界由同一β相晶粒产生.热影响区微观组织结构复杂,母材侧热影响区,经焊接热循环,原始择优取向特征消失,出现等轴特征,组织由原始α相、原始β相、块状α相和少量的针状马氏体α'组织组成,部分取向差集中于40.0°附近,表明较多的α相在不同的β相晶粒中产生.焊缝侧热影响区,因热循环峰值温度超过β相转变温度,且冷却速度较快,产生大量的针状马氏体α'组织以及少量块状α组织,部分取向差集中于62.5°附近,表明较多α/α边界由同一β相晶粒产生.

关键词：钛合金真空电子束焊接头微观组织结构

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平板电极间胶体晶体在电场作用下的各向同性压缩

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物理学报 2013年第17期62卷 371-379页

作者：李小龙陆颖翟永亮吴兰生孙威胡书新北京工业大学固体微结构与性能研究所北京100124 中国科学院物理研究所软物质物理重点实验室北京100190

用直径300 nm的聚苯乙烯微球配制不同浓度的胶体晶体溶液,将其快速注入内表面镀有导电薄膜的玻璃样品池中,形成(111)晶面平行于玻璃表面的面心立方单晶结构.通过激光衍射Kossel线方法,研究了不同体积分数的胶体晶体样品及它们在均匀电... 详细信息

用直径300 nm的聚苯乙烯微球配制不同浓度的胶体晶体溶液,将其快速注入内表面镀有导电薄膜的玻璃样品池中,形成(111)晶面平行于玻璃表面的面心立方单晶结构.通过激光衍射Kossel线方法,研究了不同体积分数的胶体晶体样品及它们在均匀电场作用下晶体结构的变化.实验发现,随着电场强度的增加,胶体晶体表现为各向同性的压缩.胶体晶体在恒定电场下始终保持面心立方结构,晶格常数随着电场强度的增加逐渐减小.实验结果可用电场力、电流体力学作用力及颗粒间静电斥力共同解释:电场力使带电微球克服静电斥力并沿电场反方向运动导致晶体压缩,而由电场力作用引起的电流体力学液流产生的持续推力使垂直于电场平面上的胶体微球相互靠近.本实验为天宫一号搭载科学实验的地基实验.

关键词：胶体晶体 Kossel衍射结构变化

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Mn_(2-x)Fe_xP_(1-y)Ge_y(x=0.8、0.9,y=0.2、0.24、0.26)磁制冷材料的制备工艺及磁热性能研究

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功能材料 2013年第21期44卷 3103-3107页

作者：张虎刘丹敏王少博肖卫强张振路岳明张久兴北京工业大学固体微结构与性能研究所北京100124 北京工业大学材料科学与工程学院新型功能材料教育部重点实验室北京100124

利用机械合金化和放电等离子烧结技术制备了Mn2-x Fex P1-y Gey(x=0.8、0.9,y=0.2、0.24、0.26)磁制冷材料。采用XRD、中子衍射及SEM分析手段,系统研究了该系列材料的成相与球磨时间、烧结温度、烧结压力和保温时间的关系。分析了烧结... 详细信息

利用机械合金化和放电等离子烧结技术制备了Mn2-x Fex P1-y Gey(x=0.8、0.9,y=0.2、0.24、0.26)磁制冷材料。采用XRD、中子衍射及SEM分析手段,系统研究了该系列材料的成相与球磨时间、烧结温度、烧结压力和保温时间的关系。分析了烧结样品的相结构和显微组织,发现随着烧结温度的升高杂质相逐渐减少,形成了稳定的该系列磁制冷材料的制备工艺。对不同组分Mn2-x Fex P1-y Gey合金的相变过程和磁热性能进行了分析,其中Mn1.2Fe0.8P0.74Ge0.26的居里温度为277.4K接近于室温区间,滞后为3K、熵变为21.5J/(kg·K),是一种较理想的磁制冷工质材料。

关键词：放电等离子烧结室温磁制冷材料居里温度 MnFePGe系

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Ti基内生非晶复合材料的TEM研究

Ti基内生非晶复合材料的TEM研究

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2013年全国电子显微学学术会议

作者：郭振玺王永胜张跃飞隋曼龄张泽北京工业大学固体微结构与性能研究所北京 100124 北京科技大学新金属材料国家重点实验室北京 100083 北京工业大学固体微结构与性能研究所北京 100124 浙江大学材料科学与工程系浙江杭州 310027

块体非晶合金室温下具有高强度、高弹性应变,高耐磨性、高断裂强度等许多优异的力学性能,使得非晶合金具有作为新型结构材料的应用前景,成为了金属合金中研究的热点.但块体非晶合金的变形时,容易形成高度局域化的剪切带,表现出的室温脆... 详细信息

块体非晶合金室温下具有高强度、高弹性应变,高耐磨性、高断裂强度等许多优异的力学性能,使得非晶合金具有作为新型结构材料的应用前景,成为了金属合金中研究的热点.但块体非晶合金的变形时,容易形成高度局域化的剪切带,表现出的室温脆性,限制了其工程应用.本文主要研究利用透射电镜研究Bridgma。定向凝固技术制备的Ti47Zr19V12Cu5Be17(at.％)非晶复合材料，内生枝晶相是β-Ti。室温压缩时屈服强渡达到1700 MPa，延伸率高达34%。

关键词：钛基内生非晶复合材料结构分析性能表征透射电子显微镜

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