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镍基690合金中晶界碳化物析出的研究

金属学报 2011年第7期47卷 853-858页

作者：李慧夏爽周邦新彭剑超上海大学材料研究所上海200072 上海大学微结构重点实验室上海200444

利用HRTEM,SEM和EBSD技术研究了固溶处理后镍基690合金在715℃时效时晶界处析出碳化物的形貌及与基体的取向关系.结果表明,碳化物在晶界处于高指数晶体学面的一侧晶粒中析出,并与此侧晶粒具有共格的取向关系.但是碳化物会向无共格取向... 详细信息

利用HRTEM,SEM和EBSD技术研究了固溶处理后镍基690合金在715℃时效时晶界处析出碳化物的形貌及与基体的取向关系.结果表明,碳化物在晶界处于高指数晶体学面的一侧晶粒中析出,并与此侧晶粒具有共格的取向关系.但是碳化物会向无共格取向关系一侧晶粒生长更快一些,碳化物向两侧晶粒生长速度的不同导致晶界附近Cr浓度曲线不对称,并且使晶界附近两侧晶粒的耐腐蚀能力不同.

关键词：镍基690合金晶界碳化物贫Cr区

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Zr-4合金腐蚀初期氧化膜的显微组织研究

金属学报 2011年第7期47卷 887-892页

作者：杜晨曦彭剑超李慧周邦新上海大学材料研究所上海200072 上海大学微结构重点实验室上海200444

用Zr-4合金的大晶粒样品在360℃/18.6 MPa的0.01 mol/L LiOH水溶液中进行5 h的腐蚀实验,借助SEM,EBSD和HRTEM等分析方法,研究了腐蚀初期氧化膜生长的各向异性、显微组织和氧化物结构.氧化膜的厚度因基体表面晶粒取向不同而有差异(376-45... 详细信息

用Zr-4合金的大晶粒样品在360℃/18.6 MPa的0.01 mol/L LiOH水溶液中进行5 h的腐蚀实验,借助SEM,EBSD和HRTEM等分析方法,研究了腐蚀初期氧化膜生长的各向异性、显微组织和氧化物结构.氧化膜的厚度因基体表面晶粒取向不同而有差异(376-455nm),在基面(0001)和棱柱面(01(?)0)附近晶面上生长的氧化膜最厚;氧化膜由单斜、立方和四方结构的氧化物组成;氧化膜的结构和晶粒取向分布也随基体晶粒取向不同而存在差异,在(0001)附近晶面上生成的氧化膜中氧化物结构种类较多、晶粒取向差别较大,这种氧化膜的显微组织在腐蚀过程中可促使氧化膜更快生长.

关键词： Zr-4合金腐蚀氧化膜各向异性显微组织

Zr-2．5Nb合金中β-Nb相的氧化过程

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金属学报 2011年第7期47卷 893-898页

作者：李强梁雪彭剑超刘仁多余康周邦新上海大学微结构重点实验室上海200444

Zr-2.5Nb合金经β相水淬、冷轧变形及580℃,50 h退火处理,在静态高压釜中进行500℃/10.3 MPa的过热蒸汽腐蚀实验.HRTEM观测表明,580℃,50 h退火处理的锆合金析出了颗粒细小(<100 nm)的β-Nb第二相,其数量较多,分布较均匀.β-Nb相的氧化... 详细信息

Zr-2.5Nb合金经β相水淬、冷轧变形及580℃,50 h退火处理,在静态高压釜中进行500℃/10.3 MPa的过热蒸汽腐蚀实验.HRTEM观测表明,580℃,50 h退火处理的锆合金析出了颗粒细小(<100 nm)的β-Nb第二相,其数量较多,分布较均匀.β-Nb相的氧化速率比锆合金基体缓慢,在氧化过程中首先生成NbO_2,呈现晶态和非晶态的混合组织,然后转变成非晶态占主导的氧化物,最后流失到腐蚀介质中.

关键词： Zr-2.5Nb合金热处理 β-Nb相晶体结构

Cu对Zr-2.5Nb合金在500℃/10.3 MPa过热蒸汽中腐蚀行为的影响

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金属学报 2011年第7期47卷 877-881页

作者：李强梁雪彭剑超余康姚美意周邦新上海大学微结构重点实验室上海200444

添加微量合金元素Cu的Zr-2.5Nb-xCu(x=0.2,0.5,质量分数,%)合金样品,经β相水淬、冷轧变形及580℃,50 h和620℃,2 h退火处理,在静态高压釜中进行500℃/10.3 MPa的过热蒸汽腐蚀实验.利用SEM和TEM研究了氧化膜截面的显微组织.结果表明,添... 详细信息

添加微量合金元素Cu的Zr-2.5Nb-xCu(x=0.2,0.5,质量分数,%)合金样品,经β相水淬、冷轧变形及580℃,50 h和620℃,2 h退火处理,在静态高压釜中进行500℃/10.3 MPa的过热蒸汽腐蚀实验.利用SEM和TEM研究了氧化膜截面的显微组织.结果表明,添加少量Cu可以提高Zr-2.5Nb合金的耐腐蚀性能;合金的耐腐蚀性能与氧化膜中的柱状晶的生长及形态有关,添加合金元素Cu有利于提高锆合金氧化膜中柱状晶比例.并使柱状晶尺寸增大且排列有序,从而提高锆合金的耐腐蚀性能.

关键词： Zr-2.5Nb合金 Cu 腐蚀氧化膜显微组织

Zr-1Nb-xCu合金在400℃过热蒸汽中的耐腐蚀性能

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稀有金属材料与工程 2017年第12期46卷 3910-3915页

作者：张欣姚美意彭剑超周邦新上海大学材料研究所上海200072 上海大学微结构重点实验室上海200444

采用静态高压釜腐蚀试验研究了在Zr-1Nb锆合金基础上添加Cu的Zr-1Nb-xCu(x=0~0.5,质量分数,%)合金在400℃/10.3 MPa过热蒸汽中的耐腐蚀性能,用TEM和SEM分别观察了合金的显微组织和氧化膜的断口形貌。结果表明,当Zr-1Nb合金中添加的Cu含... 详细信息

采用静态高压釜腐蚀试验研究了在Zr-1Nb锆合金基础上添加Cu的Zr-1Nb-xCu(x=0~0.5,质量分数,%)合金在400℃/10.3 MPa过热蒸汽中的耐腐蚀性能,用TEM和SEM分别观察了合金的显微组织和氧化膜的断口形貌。结果表明,当Zr-1Nb合金中添加的Cu含量不超过0.2%时,大部分Cu都固溶在α-Zr中,合金中析出的第二相主要为尺寸细小的β-Nb,这时合金在400℃/10.3 MPa过热蒸汽中的耐腐蚀性能会随着合金中Cu含量的增加而得到明显的提高;当Zr-1Nb合金中添加的Cu含量超过0.2%时,合金中析出了Zr2Cu型第二相,且析出的Zr2Cu型第二相会随着Cu含量的增加而数量增多,尺寸增大。在Zr-1Nb-0.35Cu合金中,析出了适量的Zr2Cu型第二相,这对改善合金在400℃/10.3MPa过热蒸汽中的耐腐蚀性是有利的;但是在Zr-1Nb-0.5Cu合金中,由于析出了数量较多且尺寸较大的Zr2Cu型第二相,在400℃过热蒸汽中腐蚀时将诱发疖状腐蚀,对合金的耐腐蚀性能是有害的。

关键词：锆合金合金元素Cu 耐腐蚀性能显微组织疖状腐蚀

APT和萃取复型研究压力容器模拟钢中富Cu团簇的析出

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金属学报 2011年第3期47卷 269-274页

作者：楚大锋徐刚王伟彭剑超王均安周邦新上海大学材料研究所上海200072 上海大学微结构重点实验室上海200444

用原子探针层析技术(APT)和萃取复型方法研究了核反应堆压力容器模拟钢中富Cu原子团簇的析出.提高了Cu含量的压力容器模拟钢经过880℃水淬,再经过660℃/10 h调质处理,随后在370℃进行不同时间的时效处理,利用APT对时效4500 h的样品分析... 详细信息

用原子探针层析技术(APT)和萃取复型方法研究了核反应堆压力容器模拟钢中富Cu原子团簇的析出.提高了Cu含量的压力容器模拟钢经过880℃水淬,再经过660℃/10 h调质处理,随后在370℃进行不同时间的时效处理,利用APT对时效4500 h的样品分析结果显示,样品中富Cu原子团簇的数量密度达到3.1×10^(23)m^(-3).富Cu团簇大小在1—5 nm范围内时,随着团簇长大含Cu量也迅速增加.Ni和Mn除了在Cu团簇中发生偏聚外,还会在团簇的周围发生富集.用4%硝酸酒精溶液作腐蚀液可以将小至5 nm的富Cu团簇从α-Fe中萃取出来,HRTEM和EDS分析显示,富Cu团簇中存在孪晶结构,虽然大多数团簇是含Cu 10%-80%(原子分数)的Cu-Fe(Ni,Mn)合金,但都是9R或fcc结构的均匀固溶体.

关键词：压力容器模拟钢富Cu原子团簇原子探针层析技术萃取复型高分辨透射电子显微镜

RPV模拟钢中纳米富Cu相的析出和结构演化研究

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金属学报 2011年第7期47卷 905-911页

作者：徐刚楚大锋蔡琳玲周邦新王伟彭剑超上海大学材料研究所上海200072 上海大学微结构重点实验室上海200444

提高了Cu含量的核反应堆压力容器(RPV)模拟钢经过880℃水淬和660℃调质处理后,在370℃时效6000 h,利用HRTEM,EDS和原子探针层析(APT)方法研究了纳米富Cu相的析出过程和晶体结构演化.观察到Cu原子在α-Fe基体的{110}晶面上以3层为周期发... 详细信息

提高了Cu含量的核反应堆压力容器(RPV)模拟钢经过880℃水淬和660℃调质处理后,在370℃时效6000 h,利用HRTEM,EDS和原子探针层析(APT)方法研究了纳米富Cu相的析出过程和晶体结构演化.观察到Cu原子在α-Fe基体的{110}晶面上以3层为周期发生偏聚,并产生了很大的内应力使晶格发生畸变,这是富Cu相析出时的形核过程;随着Cu含量的增加和富Cu区的扩大,内应力也随着增大,富Cu区沿着α-Fe基体的{110}晶面发生切变,形成了ABC/BCA/CAB/ABC排列的多孪晶9R结构;Cu含量继续增加,富Cu相最终转变为fcc结构.富Cu相的尺寸在1-8nm范围内,数量密度为0.71×10^(23)m^(-3).富Cu相中还含有3%- 8%(质量分数)的Ni和Mn.并且在相界面上发生偏聚,从而抑制了富Cu相的长大.

关键词：核压力容器模拟钢纳米富Cu相高分辨电镜原子探针层析技术

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微合金耐火钢中AlN界面处碳化物表征

材料热处理学报 2013年第6期34卷 48-51页

作者：曹双梅张伟荣刘文庆彭剑超河南工业职业技术学院河南南阳473009 上海大学微结构重点实验室上海200444

将含氮Nb-Mo-V微合金耐火钢在1200℃固溶0.5 h后淬火,在650℃回火10 h,用透射电子显微镜(TEM)和原子探针层析技术(APT)研究氮化铝(AlN)/基体界面处碳化物的析出。结果表明,方形六方结构AlN的某一个表面是密排面(0001),面心立方结构的钒... 详细信息

将含氮Nb-Mo-V微合金耐火钢在1200℃固溶0.5 h后淬火,在650℃回火10 h,用透射电子显微镜(TEM)和原子探针层析技术(APT)研究氮化铝(AlN)/基体界面处碳化物的析出。结果表明,方形六方结构AlN的某一个表面是密排面(0001),面心立方结构的钒钼复合碳化物(V,Mo)C容易在AlN(0001)密排面/基体界面处析出并沿其自身〈111〉方向长大,并与AlN共格。(V,Mo)C与AlN之间的晶体学关系为:[110](V,Mo)C//[11 20]AlN,(111)(V,Mo)C//(0001)AlN。

关键词：氮化铝界面透射电子显微镜原子探针层析技术碳化物

添加Cu对M5合金在500℃过热蒸汽中耐腐蚀性能的影响

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金属学报 2011年第2期47卷 163-168页

作者：李士炉姚美意张欣耿建桥彭剑超周邦新上海大学材料研究所上海200072 上海大学微结构重点实验室上海200444

用高压釜腐蚀实验研究了添加0.05%—0.5%Cu(质量分数)对M5(Zr-1%Nb)合金在500℃/10.3 MPa过热蒸汽中耐腐蚀性能的影响;用TEM和SEM分别观察了合金基体和腐蚀后氧化膜的显微组织.结果表明:Cu含量低于0.2%时,随着Cu含量的增加,合金的耐腐... 详细信息

用高压釜腐蚀实验研究了添加0.05%—0.5%Cu(质量分数)对M5(Zr-1%Nb)合金在500℃/10.3 MPa过热蒸汽中耐腐蚀性能的影响;用TEM和SEM分别观察了合金基体和腐蚀后氧化膜的显微组织.结果表明:Cu含量低于0.2%时,随着Cu含量的增加,合金的耐腐蚀性能得到明显改善;继续提高Cu含量则对进一步改善合金耐腐蚀性能的作用不明显.Cu含量不超过0.2%时,Cu主要圈溶在α-Zr基体中;当Cu含量高于0.2%时,Cu除了圈溶在α-Zr基体中之外,其余的Cu主要以Zr_2Cu型第二相析出.固溶在α-Zr基体中的Cu,在α-Zr被氧化后可以延缓氧化膜中空位扩散凝聚形成孔隙和孔隙发展成为微裂纹的过程,增加氧化膜的致密度,从而提高合金的耐腐蚀性能.可见,对M5合金耐腐蚀性能影响起主要作用的是固溶在α-Zr中的Cu,而不是含Cu第二相.

关键词：锆合金 Cu含量耐腐蚀性能显微组织