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快速凝固制备Laves相增强NiAl基复合材料的微观组织及力学性能

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金属学报 2013年第11期49卷 1318-1324页

作者：盛立远章炜赖琛郭建亭奚廷斐叶恒强北京大学深圳研究院人体组织再生与修复深圳重点实验室深圳518057 中国科学院金属研究所沈阳110016

利用水冷Cu模喷铸快速凝固技术制备Laves相(Cr_2Nb)增强NiAl基复合材料,并对比研究了普通铸造和快速凝固工艺制备的NiAl/Laves相材料的微观组织和力学性能.结果显示,普通铸造合金中的Laves相相对粗大,呈不连续状分布于NiAl相周围,NiAl... 详细信息

利用水冷Cu模喷铸快速凝固技术制备Laves相(Cr_2Nb)增强NiAl基复合材料,并对比研究了普通铸造和快速凝固工艺制备的NiAl/Laves相材料的微观组织和力学性能.结果显示,普通铸造合金中的Laves相相对粗大,呈不连续状分布于NiAl相周围,NiAl相中析出了棒状的Laves相,由于Ni和Al元素在Laves相中的存在,合金中Laves相在室温下拥有C14的晶体结构.快速凝固工艺有效地细化了NiAl和Laves相,并使NiAl相界的Laves相形成NiAl/Laves共晶层片,呈胞状结构包覆NiAl相.但是,快速凝固工艺仍然无法完全抑制细长针状Laves相在NiAl中的析出,但抑制了α-Cr相的析出.压缩性能显示,相对普通铸造工艺,快速凝固工艺制备的胞状Laves相增强NiAl基复合材料具有更佳的室温和高温性能,其性能的改善应归因于胞状Laves的结构以及胞状Laves相在高温变形过程中的纳米化.

关键词： NiAl Laves相快速凝固微观组织力学性能

稀土元素Gd对NiAl-Cr(Mo)-Hf共晶合金的组织和压缩性能的影响

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金属学报 2010年第5期46卷 528-532页

作者：梁永纯郭建亭盛立远周兰章广东电网公司电力科学研究院广州510080 中国科学院金属研究所沈阳110016

采用真空电弧炉熔炼方法制备了添加稀土元素Gd的Ni-33Al-28Cr-5.9Mo-0.1Hf(原子分数,%)合金,运用扫描电镜(SEM)、电子探针显微分析(EPMA)及透射电镜(TEM)分析了该合金的微观组织形貌和相组成,采用Gleeble 1500进行了室温及高温压缩性能... 详细信息

采用真空电弧炉熔炼方法制备了添加稀土元素Gd的Ni-33Al-28Cr-5.9Mo-0.1Hf(原子分数,%)合金,运用扫描电镜(SEM)、电子探针显微分析(EPMA)及透射电镜(TEM)分析了该合金的微观组织形貌和相组成,采用Gleeble 1500进行了室温及高温压缩性能测试.研究表明,稀土元素Gd极少部分固溶于NiAl与Cr(Mo)相中,大部分参与形成Heusler相.适量Gd可细化共晶合金的组织,即减小NiAl/Cr(Mo)共晶胞的尺寸及共晶层片的间距,因此提高了合金的室温压缩屈服强度与压缩塑性,但对1373 K时的压缩强度影响较小.当Gd含量达到0.1(质量分数,%)时,共晶胞界宽化,且胞界的Cr(Mo)相出现粗化及不规则分布现象,导致室温和高温压缩性能降低.

关键词： NiAl基合金稀土Gd 金属间化合物组织力学性能

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铜铝轧制复合板导电特性及复合技术的研究

铜铝轧制复合板导电特性及复合技术的研究

作者：盛立远沈阳工业大学

学位级别：硕士

本文是针对纯铜导电母线排成本高、铜资源短缺而开展了用铜铝复合板替代的研究工作。利用冷轧复合技术系统地研究了铜铝复合冷轧工艺、复合轧制前后处理工艺、复合轧制和热处理工艺参数对复合板力学和电性能的影响;利用ANSYS软件对铜铝... 详细信息

本文是针对纯铜导电母线排成本高、铜资源短缺而开展了用铜铝复合板替代的研究工作。利用冷轧复合技术系统地研究了铜铝复合冷轧工艺、复合轧制前后处理工艺、复合轧制和热处理工艺参数对复合板力学和电性能的影响;利用ANSYS软件对铜铝复合板的涡流特性进行了模拟分析,最后针对铜铝复合板冷轧复合设备进行了设计。实验结果表明,铜铝轧制复合的压下率、铜和铝的轧之前处理以及铜铝复合板的轧后热处理对铜铝复合板的复合效果有着很明显的影响,轧制前的刷拭可改善铜铝表面的状况,轧后的热处理可增强界面铜铝的相互扩散,形成良好的截面过渡层,提高铜铝复合的效果。轧制前的刷拭和轧制后的热处理可使铜铝复合板的剥切强度相对于未刷拭和未进行热处理的提高约100%～200%。铜和铝的酸洗及碱洗对铜铝复合板的复合效果影响很小,在一定情况下可以省略此工序。铜铝复合板在加载电流时,表层的电流密度高于内部,而且电流频率越高这种现象越明显,为用复合板替代纯铜母线排提供了理论基础。实际的性能测试显示了铜铝复合板相对铝母线排有着更好的电学性能,铜铝复合板的表层电导率53 MS/m,表层电阻率0.018868μ Ω·m;整体电导率33.7MS/m,整体电阻率0.029664μ Ω·m。考虑表面的“趋肤效应”,铜铝复合板的导电性能高于铝母线排,而接近于纯铜母线排。针对冷轧制复合板生产问题,对冷轧复合专用设备进行了设计,采用对铜带施加张力和初步压实的方法控制铜带跑偏;采用成型轧辊控制板形;实验证明这些设计思想是正确的,铜铝轧制复合的板形及复合强度相对未改进前明显提高。

关键词：铜铝复合轧制性能母线排

定向凝固镍基高温合金的反常屈服和中温脆性行为（英文）

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2014年第3期24卷 673-681页

作者：盛立远杨芳郭建亭奚廷斐北京大学深圳研究院深圳518057 深圳宝安国际机场深圳航空有限责任公司深圳518128 中国科学院金属研究所沈阳110016

采用真空冶炼和定向凝固工艺制备一种具有优异抗腐蚀性能的镍基高温合金,并利用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜研究合金的微观组织,分析合金在不同温度下的拉伸性能。结果表明,除γ′颗粒和γ基体外,在合金晶界上析出了一些MC碳化物、M... 详细信息

采用真空冶炼和定向凝固工艺制备一种具有优异抗腐蚀性能的镍基高温合金,并利用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜研究合金的微观组织,分析合金在不同温度下的拉伸性能。结果表明,除γ′颗粒和γ基体外,在合金晶界上析出了一些MC碳化物、M3B2硼化物和Ni5Hf相。合金拉伸性能对温度有很强的依赖性,并呈现明显的的反常屈服和中温脆性行为。在650°C以下,合金的屈服强度随着温度的升高而略微降低,但抗拉强度几乎没有变化。当温度在650°C和750°C之间时,合金的屈服、抗拉强度快速升高,但拉伸塑性显著降低,并在700°C时达到最低值。当温度进一步升高时,合金的屈服、抗拉强度逐渐降低,塑性升高。透射电镜观察发现,在低温条件下,位错切割γ′是主要的变形机制;在高温条件下,位错绕过γ′是主要的变形机制;由位错切割γ′转变至位错绕过γ′的温度约为800°C。合金的反常屈服和中温脆性行为主要归因于合金中高的γ′含量。此外,碳化物和共晶组织对合金的中温脆性行为也有影响。

关键词：镍基高温合金定向凝固反常屈服中温脆性微观组织

一种镍基高温合金蠕变过程中碳、硼化物的演变行为及结构表征

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稀有金属材料与工程 2017年第8期46卷 2123-2129页

作者：都贝宁盛立远赖琛崔传勇杨金侠孙晓峰北京大学北京100871 北京大学香港科技大学深圳研修院广东深圳518057 北京大学深圳研究院广东深圳518057 中国科学院金属研究所辽宁沈阳110016

通过对一种镍基铸造K417G高温合金进行760℃/645 MPa、900℃/315 MPa和950℃/235 MPa 3种条件下的蠕变性能测试,并采用扫描电镜、透射电镜等实验方法对蠕变后高温合金微观组织进行表征,分析不同条件下的蠕变机理,并对比分析蠕变前后合... 详细信息

通过对一种镍基铸造K417G高温合金进行760℃/645 MPa、900℃/315 MPa和950℃/235 MPa 3种条件下的蠕变性能测试,并采用扫描电镜、透射电镜等实验方法对蠕变后高温合金微观组织进行表征,分析不同条件下的蠕变机理,并对比分析蠕变前后合金中碳、硼化物的形态、分布、晶体结构,研究不同蠕变温度和应力条件对碳、硼化物析出和演变行为的影响,并揭示碳、硼化物对镍基高温合金不同条件下蠕变性能的影响。结果显示,K417G高温合金的蠕变寿命随着蠕变条件由760℃/645 MPa向900℃/315 MPa和950℃/235 MPa转变先升高后降低。760℃/645MPa下,蠕变裂纹产生于MC型碳化物的碎裂;900℃/315 MPa下,蠕变裂纹一部分产生于晶界,另一部分产生于MC型碳化物碎裂;950℃/235 MPa下,蠕变裂纹全部产生于晶界。在760℃/645 MPa下,MC型碳化物不分解,晶界没有析出细小碳、硼化物;900℃/315 MPa下,MC型碳化物分解产生M23C6型碳化物,晶界析出细小均匀分布的M23C6型碳化物和M3B2型硼化物;950℃/235 MPa下,晶界M23C6型碳化物和M3B2型硼化物长大,呈条状分布。

关键词：镍基高温合金蠕变碳化物硼化物

喷铸工艺制备NiAl-Cr(Mo)-(Hf,Dy)亚共晶合金的组织及室温力学性能(英文)

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2013年第4期23卷 983-990页

作者：盛立远杨芳奚廷斐郑玉峰郭建亭北京大学深圳研究院深圳518057 北京大学工学院北京100871 深圳宝安国际机场深圳航空有限责任公司深圳518128 中国科学院金属研究所沈阳110016

采用普通重力铸造和喷铸制备NiAl-Cr(Mo)-(Hf,Dy)亚共晶合金,研究两种工艺制备的合金的微观组织和室温力学性能。结果表明,Hf和Dy元素的添加导致Ni_2AlHf Heusler相和Ni_5Dy相在NiAl/Cr(Mo)相界面析出。喷铸工艺促使部分Ni_2AlHf Heusle... 详细信息

采用普通重力铸造和喷铸制备NiAl-Cr(Mo)-(Hf,Dy)亚共晶合金,研究两种工艺制备的合金的微观组织和室温力学性能。结果表明,Hf和Dy元素的添加导致Ni_2AlHf Heusler相和Ni_5Dy相在NiAl/Cr(Mo)相界面析出。喷铸工艺促使部分Ni_2AlHf Heusler和Ni_5Dy相分别转变为Hf固溶体和Dy固溶体相,层片间距得到细化,共晶胞的面积比以及均匀分布的Ni_2AlHf、Ni_5Dy、Hf固溶体和Dy固溶体相增加。对比普通铸造合金,喷铸合金的室温性能得到明显提高。

关键词： NiAl基亚共晶合金喷铸铪镝微观组织力学性能

高温自蔓延过程中的挤压工艺对合成Ni_3Al-B-Cr合金的组织及力学性能的影响(英文)

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2012年第3期22卷 489-495页

作者：盛立远奚廷斐赖琛郭建亭郑玉峰北京大学-香港科技大学深圳研修院深圳518057 北京大学工学院北京100871 中国科学院金属研究所沈阳110016

采用高温自蔓延及挤压工艺制备Ni3Al-0.5B-5Cr合金,研究挤压工艺对合成合金的微观组织及力学性能的影响。结果表明:合成后的挤压工艺可使合成合金进一步致密并能有效地细化其组织。X射线衍射及透射电镜观察发现除了Ni3Al基体外,合金中... 详细信息

采用高温自蔓延及挤压工艺制备Ni3Al-0.5B-5Cr合金,研究挤压工艺对合成合金的微观组织及力学性能的影响。结果表明:合成后的挤压工艺可使合成合金进一步致密并能有效地细化其组织。X射线衍射及透射电镜观察发现除了Ni3Al基体外,合金中还含有Al2O3、Ni3B及Cr3Ni2析出相。与无挤压合成的合金有所不同,合金在高温自蔓延合成及挤压过程中经历了大变形和再结晶过程,其促进了组织的细化并降低了晶粒的取向差。此外,合成后的挤压工艺促使Al2O3颗粒重新分布且减少了γ-Ni相。与无挤压合成的合金相比,高温自蔓延合成及挤压工艺制备的合金具有更好的室温力学性能。

关键词： Ni3Al金属间化合物高温自蔓延合成挤压微观组织力学性能

强磁场处理对NiAl-Cr(Mo)-0．2Hf共晶合金微观组织和力学性能的影响

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金属学报 2008年第5期44卷 524-528页

作者：盛立远郭建亭田玉新周兰章叶恒强中国科学院金属研究所沈阳110016

研究了强磁场对NiAl-Cr(Mo)-0.2Hf共晶合金微观组织和力学性能的影响.结果表明:强磁场处理后合金共晶胞内的Cr(Mo)层片发生碎化,共晶胞间的Cr(Mo)相呈现粗化的趋势,且合金中Cr(Mo)的化学成分发生了很大变化.分析为强磁场促进了合金中相... 详细信息

研究了强磁场对NiAl-Cr(Mo)-0.2Hf共晶合金微观组织和力学性能的影响.结果表明:强磁场处理后合金共晶胞内的Cr(Mo)层片发生碎化,共晶胞间的Cr(Mo)相呈现粗化的趋势,且合金中Cr(Mo)的化学成分发生了很大变化.分析为强磁场促进了合金中相间和胞界处的原子扩散、迁移,从而导致了合金组织形貌及成分的变化.强磁场处理后合金的室温压缩应变可达34%,比普通热处理提高近1倍;断裂韧性也得到一定程度的提高.

关键词： NiAl-Cr(Mo)-0.2Hf共晶合金微观组织力学性能强磁场

NiAl-Cr(Mo)-Ho-Hf共晶合金的高温磨损特性

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金属学报 2009年第3期45卷 297-301页

作者：王振生郭建亭周兰章盛立远胡壮麒中国科学院金属研究所沈阳110016 湖南科技大学机电工程学院湘潭411201

采用滑动磨损实验测试了NiAl-28Cr-5.6Mo-0.25Ho-0.15Hf(原子分数.%)共晶合金与SiC陶瓷配副在600—1000℃下的摩擦磨损特性.结果表明,在700-900℃下合金表现出优异的自润滑耐磨性能,这种特性源于共晶合金摩擦表面生成了1—3μm厚的玻璃... 详细信息

采用滑动磨损实验测试了NiAl-28Cr-5.6Mo-0.25Ho-0.15Hf(原子分数.%)共晶合金与SiC陶瓷配副在600—1000℃下的摩擦磨损特性.结果表明,在700-900℃下合金表现出优异的自润滑耐磨性能,这种特性源于共晶合金摩擦表面生成了1—3μm厚的玻璃陶瓷润滑膜,该润滑膜可向SiC面转移,形成玻璃陶瓷/玻璃陶瓷的摩擦状态.随着温度的升高,共晶合金与润滑膜的强度降低,SiC微粒压入润滑膜,导致润滑膜的剥落加剧、共晶合金磨损率升高.共晶合金在600℃下由于未形成润滑膜而发生较严重的磨粒磨损,摩擦系数和磨损率很高.

关键词： NiAl-Cr(Mo)-Ho-Hf共晶合金 SiC陶瓷摩擦磨损性能自润滑玻璃陶瓷膜