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U720LI合金高温析出γ′相的失稳分解

金属学报 2005年第11期41卷 1233-1236页

作者：宋西平李红宇盖靖峰陈国良北京科技大学新金属材料国家重点实验室北京100083

对U720LI镍基高温合金连续冷却过程中析出的高温γ′相的分解现象进行了观察研究.结果表明。自固溶温度快冷至室温时,发现有大量细小的γ′相析出,其尺寸大多位于40-60 nm之间,均匀分布.当试样自固溶温度缓冷至650℃然后快冷至室温时.... 详细信息

对U720LI镍基高温合金连续冷却过程中析出的高温γ′相的分解现象进行了观察研究.结果表明。自固溶温度快冷至室温时,发现有大量细小的γ′相析出,其尺寸大多位于40-60 nm之间,均匀分布.当试样自固溶温度缓冷至650℃然后快冷至室温时.发现有两类大小的γ′相析出,一类在200 nm左右,为高温析出γ′相;另一类集中分布在50-65 nm之间,为低温析出γ′相.重点研究了高温析出γ′相的分解现象,在高温析出γ′/γ相界,适合非经典的形核和长大的条件,在高温γ′/γ相界面上的Al和Ti等元素的偏聚区,可以作为过饱和γ基体析出γ′相的析出核心,γ′相中的Al和Ti的自由能梯度导致高温析出γ′相中Al和Ti等γ′形成元素向细小γ′相核心作短距离扩散,使细小γ′相长大和高温粗大γ′相分解.此种析出的γ′相的尺寸只有10-20 nm.上述缓冷试样经时效后,发现高温粗大γ′相的分解现象更加明显.

关键词：镍基高温合金 γ’相分解

新型轻质TiAlBeSc系合金的组织及性能

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稀有金属材料与工程 2012年第5期41卷 826-829页

作者：李兰黄粒宋西平叶丰林均品陈国良北京科技大学新金属材料国家重点实验室北京100083

采用真空电弧炉熔炼制备新型轻质TiAlBeSc系合金,最小密度为3.289g/cm3,利用SEM(EDS)、XRD、纳米力学探针和DTA等分析方法对合金的显微组织和热稳定性进行分析研究。结果表明,TiAlBeSc系合金形成稳定的金属间化合物和固溶体,1000℃以下... 详细信息

采用真空电弧炉熔炼制备新型轻质TiAlBeSc系合金,最小密度为3.289g/cm3,利用SEM(EDS)、XRD、纳米力学探针和DTA等分析方法对合金的显微组织和热稳定性进行分析研究。结果表明,TiAlBeSc系合金形成稳定的金属间化合物和固溶体,1000℃以下加热过程中不发生相变,熔点均高于1100℃,具有很高的热稳定性。合金元素等摩尔比配比时,25%铍(原子分数)全部固溶于钪的点阵晶格,L10正方有序结构的TiAl相呈树枝状均匀分布于α-Sc的基体上,硬度高达7330MPa,具有良好的综合力学性能。

关键词： TiAlBeSc 轻质合金金属间化合物固溶

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物理气相沉积法制备镁纳米线的工艺及机理

材料热处理学报 2016年第S1期37卷 1-4页

作者：陈嘉君王涵宋西平北京科技大学新金属材料国家重点实验室北京100083

利用物理气相沉积法成功制备出了镁纳米线,并研究了镁纳米线的制备工艺,提出了其形成机理。结果发现,在特定的蒸发温度和沉积距离下,可制备得到不同尺寸的镁纳米线。随蒸发温度和沉积距离增加,镁纳米线随之变得更粗更长,并最终转变为镁... 详细信息

利用物理气相沉积法成功制备出了镁纳米线,并研究了镁纳米线的制备工艺,提出了其形成机理。结果发现,在特定的蒸发温度和沉积距离下,可制备得到不同尺寸的镁纳米线。随蒸发温度和沉积距离增加,镁纳米线随之变得更粗更长,并最终转变为镁微米颗粒。根据实验结果,本文绘制了一个镁纳米线在不同蒸发温度和沉积距离下的分布图。同时研究还发现镁纳米线是沿着[1120]这一晶体学方向生长,并提出了镁纳米线沿着[1120]方向生长的生长机理。

关键词：镁纳米线物理气相沉积法

V含量对低钒Ti-V-Cr储氢合金储氢性能的影响(英文)

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稀有金属材料与工程 2008年第8期37卷 1419-1423页

作者：裴沛宋西平赵铭张沛龙陈国良北京科技大学新金属材料国家重点实验室北京100083

研究了V含量由5at%升高到35at%时,Ti-V-Cr储氢合金组织、相结构及储氢性能的变化。SEM及XRD结果显示:V含量为5at%的Ti-V-Cr合金由Cr1.97Ti1.07相和Cr2Ti相及很少量的Ti相组成;V含量为10at%的Ti-V-Cr合金除了包含前述的3相外还出现了一... 详细信息

研究了V含量由5at%升高到35at%时,Ti-V-Cr储氢合金组织、相结构及储氢性能的变化。SEM及XRD结果显示:V含量为5at%的Ti-V-Cr合金由Cr1.97Ti1.07相和Cr2Ti相及很少量的Ti相组成;V含量为10at%的Ti-V-Cr合金除了包含前述的3相外还出现了一定量的V基bcc固溶体相;而V含量为35at%的Ti-V-Cr合金转变为以V基bcc固溶体为主相的固溶体储氢合金。随着V含量的升高和组织结构的变化,Ti-V-Cr合金最大吸氢量升高,放氢率也增大,但是吸氢速率显著减小,活化性能变差。室温下,V含量为35at%的合金具有最大的吸氢量并且放氢率也最高,最大储氢量和放氢率分别是2.86%(质量分数)和61%。

关键词：储氢合金 Ti-V-Cr合金 V基固溶体 Laves相

全片层与双态组织高铌TiAl合金高温原位拉伸研究

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材料工程 2013年第9期41卷 79-83,90页

作者：焦泽辉宋西平张敏于慧臣北京航空材料研究院航空材料检测与评价北京市重点实验室北京100095 北京航空材料研究院先进高温结构材料重点实验室北京100095 中航试金石检测科技有限公司北京100095 北京科技大学新金属材料国家重点实验室北京100083

利用原位观察的方法研究了全片层(Fully Lamellar,FL)组织与双态(Duplex,DP)组织高铌TiAl合金在750℃下的拉伸力学行为。结果表明:DP组织具有较好的抗拉强度和塑性,其抗拉强度为958MPa,断面收缩率为45.1%,FL组织抗拉强度较低且几乎没有... 详细信息

利用原位观察的方法研究了全片层(Fully Lamellar,FL)组织与双态(Duplex,DP)组织高铌TiAl合金在750℃下的拉伸力学行为。结果表明:DP组织具有较好的抗拉强度和塑性,其抗拉强度为958MPa,断面收缩率为45.1%,FL组织抗拉强度较低且几乎没有塑性;随着拉伸应力的增加,DP组织合金试样表面存在一个大量裂纹萌生和扩展的过程,这些裂纹均匀分布在试样表面,主要以萌生为主,几乎难以扩展,而在FL组织中只能观察到少量的裂纹萌生现象;拉伸断裂后的DP组织合金的裂纹是由多个孔洞合并而成,呈蠕虫状且尺寸很小,FL组织中与拉伸方向垂直或呈一较大夹角的片层团界及片层界较易萌生裂纹,在临近断口区域,裂纹主要以穿层扩展为主。

关键词：高铌TiAl合金全片层组织双态组织原位拉伸

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FGH95合金中γ′相稳定性研究

稀有金属材料与工程 2009年第1期38卷 64-67页

作者：李红宇宋西平王艳丽陈国良北京科技大学新金属材料国家重点实验室北京100083

利用扫描电镜和透射电镜观察分析了热等静压HIP FGH95高温合金经热处理后,基体中γ′相的形貌、分布和稳定性。结果表明:合金经热处理后基体为再结晶晶粒与原始枝晶的混晶组织。基体中除了晶界上分布的固溶处理未溶的棒状γ′相颗粒外,... 详细信息

利用扫描电镜和透射电镜观察分析了热等静压HIP FGH95高温合金经热处理后,基体中γ′相的形貌、分布和稳定性。结果表明:合金经热处理后基体为再结晶晶粒与原始枝晶的混晶组织。基体中除了晶界上分布的固溶处理未溶的棒状γ′相颗粒外,在再结晶晶粒内部还存在有大、中、小3种尺寸的γ′颗粒,其中大的方形γ′相颗粒尺寸约为0.5～0.8μm,并呈8个一组排列,此8个一组排列的γ′相颗粒是由合金在1160℃固溶冷却过程中所形成的单个高温γ′相分裂而形成。进一步观察发现,分裂后的方形γ′相颗粒在后续热处理过程中又发生了不稳定分解,在其颗粒内部有细小γ′相的重新析出,并且随着新析出γ′相的长大原来的方形γ′相颗粒逐渐消失。

关键词： FGH95合金热等静压 γ′相分解

高铌TiAl合金在疲劳蠕变作用下的裂纹萌生及扩展

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金属学报 2014年第10期50卷 1253-1259页

作者：余龙宋西平张敏李宏良焦泽辉于慧臣北京科技大学新金属材料国家重点实验室北京100083 中航工业北京航空材料研究院先进高温结构材料重点实验室北京100095

利用SEM原位观察技术研究了近片层Ti-45Al-8Nb-0.2W-0.2B-0.1Y合金在750℃疲劳蠕变交互作用下的裂纹萌生及扩展行为,循环实验采用在最大拉应力保载的梯形波.结果表明,裂纹主要在片层团界面萌生,裂纹萌生方式包括蠕变空洞和疲劳微裂纹.... 详细信息

利用SEM原位观察技术研究了近片层Ti-45Al-8Nb-0.2W-0.2B-0.1Y合金在750℃疲劳蠕变交互作用下的裂纹萌生及扩展行为,循环实验采用在最大拉应力保载的梯形波.结果表明,裂纹主要在片层团界面萌生,裂纹萌生方式包括蠕变空洞和疲劳微裂纹.片层团界面处的微裂纹先通过吞并蠕变空洞或在裂纹尖端应力集中作用下沿片层团界面进行扩展,然后相互连接长大;当裂纹扩展受到不同取向的片层团界面阻碍时,受阻的裂纹开始沿试样厚度方向扩展,且附近伴随出现垂直于载荷方向的微裂纹;最终受阻的裂纹相互连接直至合金断裂.将实验结果与该合金在相同条件下疲劳变形和蠕变变形的原位观察结果进行了比较.结合实验结果建立了高铌TiAl合金在疲劳蠕变交互作用下裂纹萌生及扩展示意模型.

关键词： TiAl合金疲劳蠕变交互作用原位观察裂纹萌生裂纹扩展

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工业纯钛低温拉伸和循环变形中的孪生行为

材料研究学报 2000年第B1期14卷 194-199页

作者：宋西平顾海澄西安交通大学金属材料强度国家重点实验室西安市710049

在－１９６℃下对钛进行了拉伸和低周循环变形，观察分析了变形后试样的微观组织结果表明，工业纯钛在－１９６℃拉伸变形后，强度比在室温下拉伸变形有了明显的提高，塑性也有明显的增加；在－１９６℃下循环变形时，循环应力－应变... 详细信息

在－１９６℃下对钛进行了拉伸和低周循环变形，观察分析了变形后试样的微观组织结果表明，工业纯钛在－１９６℃拉伸变形后，强度比在室温下拉伸变形有了明显的提高，塑性也有明显的增加；在－１９６℃下循环变形时，循环应力－应变曲线位于－１９６℃静拉伸应力一应变曲线的上方，显示出明显的循环硬化特征微观组织观察表明，一１９６℃拉伸及循环变形试样中存在着大量的李晶，且孪晶数量随着循环应变幅及循环周次的增加而增加．在工业纯钛－１９６℃下的拉伸及循环变形中孪生起重要作用．

关键词：工业纯钛低温拉伸低温循环变形孪生行为应力-应变曲线

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高铌TiAl合金的高温断裂韧性

工程科学学报 2016年第3期38卷 379-384页

作者：余龙宋西平张敏焦泽辉于慧臣北京科技大学新金属材料国家重点实验室北京100083 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院北京100095

利用紧凑拉伸试样通过预制疲劳裂纹研究近片层组织Ti-45Al-8Nb-0.2W-0.2B-0.1Y合金和全片层组织Ti-45Al-7Nb-0.2W-0.2Hf-0.3B-0.15C合金在750℃下的断裂韧性,并分析两种组织合金的断口形貌.结果表明,近片层组织和全片层组织高铌TiAl合金... 详细信息

利用紧凑拉伸试样通过预制疲劳裂纹研究近片层组织Ti-45Al-8Nb-0.2W-0.2B-0.1Y合金和全片层组织Ti-45Al-7Nb-0.2W-0.2Hf-0.3B-0.15C合金在750℃下的断裂韧性,并分析两种组织合金的断口形貌.结果表明,近片层组织和全片层组织高铌TiAl合金750℃时的断裂韧性分别为19.54和31.58 MPa·m1/2,且近片层组织疲劳裂纹开始萌生时的最大疲劳载荷明显低于全片层组织.断口分析表明近片层组织中裂纹主要在等轴γ晶中萌生,裂纹扩展方式包括沿γ晶、穿γ晶及沿片层、穿片层;全片层组织中裂纹主要在垂直于加载方向的片层间萌生,裂纹以沿片层与穿片层的混合方式进行扩展且伴有二次裂纹的萌生.

关键词：钛铝合金断裂韧性高温性能疲劳裂纹裂纹萌生裂纹扩展