检索结果-南通市图书馆

Ni和Cu合金化对Fe-Mn-Al-C奥氏体轻质钢微观组织和力学性能的影响

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

机械工程学报 2024年第8期60卷 154-164页

作者：杨阳王泽奎陈晨马华杨志南张福成燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室秦皇岛066004 燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心秦皇岛066004 河北省金属产品工艺与性能综合优化实验室秦皇岛066004

为进一步提高Fe-Mn-Al-C系高强度钢的服役性能,利用Ni和Cu对80Mn20Al5奥氏体轻质钢进行合金化。通过扫描电子显微镜、透射电镜和电子背散射衍射等手段,分析对比了固溶态、冷轧后900℃和1000℃退火态的80Mn20Al5、80Mn20Al5Ni6和80Mn20Al... 详细信息

为进一步提高Fe-Mn-Al-C系高强度钢的服役性能,利用Ni和Cu对80Mn20Al5奥氏体轻质钢进行合金化。通过扫描电子显微镜、透射电镜和电子背散射衍射等手段,分析对比了固溶态、冷轧后900℃和1000℃退火态的80Mn20Al5、80Mn20Al5Ni6和80Mn20Al5Cu2钢的微观组织和常规力学性能。结果表明:三种试验钢在固溶态下均为单相奥氏体组织,平均晶粒尺寸均约为80μm,强塑性能相近。经过冷轧和900℃退火处理后,三种试验钢强度都得到了提高,而延伸率基本不变,其中80Mn20Al5钢为单一奥氏体组织,而80Mn20Al5Ni6钢的组织为奥氏体与细小的B2-AlNi相,并且保留了部分冷轧变形组织特征,形成了层状混晶,这都促使其获得了最优的强塑性搭配。80Mn20Al5Cu2钢的组织为奥氏体与弥散分布的富铜相,晶粒尺寸细化显著,约为8μm,细晶强化与富铜相弥散强化的共同作用提高了试验钢的强度同时保持了较高的塑性。而经冷轧和1000℃退火后,三种试验钢的奥氏体晶粒也得到细化,强塑性能仅略有提升。

关键词：奥氏体轻质钢合金化 B2-AlNi相富铜相强塑性

镍基单晶高温合金发展趋势：新型研究技术驱动合金化设计

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

稀有金属材料与工程 2024年第8期53卷 2375-2389页

作者：崔壮刘满平曾迎马辉孙少纯赵国平江苏大学材料科学与工程学院西南交通大学材料科学与工程学院

镍基单晶高温合金成分复杂且任一元素合金化作用不同，传统的“经验-试错”及相图计算等合金化设计方法难以满足新型合金快速研发的需求。“材料基因组工程”可以快速获得材料成分-组织-工艺-性能之间的关系，极大提高了新型材料的研发... 详细信息

镍基单晶高温合金成分复杂且任一元素合金化作用不同，传统的“经验-试错”及相图计算等合金化设计方法难以满足新型合金快速研发的需求。“材料基因组工程”可以快速获得材料成分-组织-工艺-性能之间的关系，极大提高了新型材料的研发速率，降低生产成本。本文简述了镍基单晶高温合金的合金化设计发展趋势，包括高通量制备与表征技术、机器学习等新型研究技术在合金化设计中的应用，并阐述了原子探针层析技术定量研究合金微观组织中元素特征的能力，以期为镍基单晶高温合金的合金化设计提供思路。

关键词：单晶高温合金合金化高通量机器学习原子探针

超超临界电站用含Nb马氏体/奥氏体耐热钢的合金化现状

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

中国冶金 2024年第6期34卷 26-35页

作者：王敬忠涂凯包汉生周杰张伟王硕敬仕煜西安建筑科技大学冶金工程学院陕西西安710055 钢铁研究总院有限公司特殊钢研究院北京100081 中信微合金化技术中心北京100004 哈尔滨锅炉厂有限责任公司材料研究所黑龙江哈尔滨150046 东方电气集团东方锅炉股份有限公司材料研究所四川自贡643001

为了提高耐热钢的高温强度,在钢中添加微量合金元素是合金设计时的一种有效措施,其中Nb微合金化为耐热钢的主要强化方式,一直是耐热钢研究的热点。围绕Nb的应用,阐述了蒸汽发电机转子用马氏体耐热钢、超超临界锅炉用马氏体耐热钢和奥氏... 详细信息

为了提高耐热钢的高温强度,在钢中添加微量合金元素是合金设计时的一种有效措施,其中Nb微合金化为耐热钢的主要强化方式,一直是耐热钢研究的热点。围绕Nb的应用,阐述了蒸汽发电机转子用马氏体耐热钢、超超临界锅炉用马氏体耐热钢和奥氏体耐热钢的合金化发展历程及现状。大多数转子用马氏体耐热钢中均含有少量的Nb,尤其近40年来开发的马氏体转子用钢中均含质量分数约为0.05%的Nb;蒸汽轮机中小部件用马氏体耐热钢中一般Nb质量分数约为0.05%~0.25%;蒸汽轮机壳体用马氏体耐热钢中Nb质量分数约为0.05%~0.10%;主蒸汽管道和换热管用T/P91和T/P92钢中Nb质量分数为0.04%~0.25%。在马氏体耐热钢中Nb通常和V复合使用,V含量约为Nb的2~4倍。典型奥氏体耐热钢中Nb的含量比在马氏体耐热钢中高约1个数量级,在奥氏体耐热钢中Nb通常单独添加,或与少量Ti复合添加。整体而言,随电站锅炉蒸汽参数的提高,马氏体耐热钢和奥氏体耐热钢的合金化程度越来越高,钢中合金元素的种类也越来越多;对奥氏体耐热钢而言,控制和改善一次富Nb相的存在形态是未来一定时期的主要研究热点;而随着钢中强化因素的增多,强化因素间的定性/定量作用也可能成为未来的重点研究方向。

关键词：马氏体耐热钢奥氏体耐热钢 Nb的应用合金化 M_(23)C_(6)相

同方期刊数据库

铜基体铬合金化对二硫化钼/铜复合材料摩擦学性能的影响及作用机制研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

热加工工艺 2024年第2期53卷 109-113页

作者：赵书海张泽权王杰麦永津广东工业大学材料与能源学院广东广州510006 广东省先进金属材料及成形加工工程技术研究中心广东广州510006

基于铜基体铬合金化的策略,研究了铬含量对二硫化钼/铜复合材料在氮气气氛下摩擦学性能的影响。结果表明,在复合材料中加入1.5wt%铬,摩擦系数低至0.07,磨损率为2.4×10^(-4)mm^(3)·N^(-1)·m^(-1),分别是未添加铬的复合材料的64%和20%... 详细信息

基于铜基体铬合金化的策略,研究了铬含量对二硫化钼/铜复合材料在氮气气氛下摩擦学性能的影响。结果表明,在复合材料中加入1.5wt%铬,摩擦系数低至0.07,磨损率为2.4×10^(-4)mm^(3)·N^(-1)·m^(-1),分别是未添加铬的复合材料的64%和20%。通过透射电镜、X射线光电子能谱、扫描电镜分别对二硫化钼/铜界面结构、摩擦层成分及磨痕亚表层形貌进行了详细的分析,揭示了铜基体铬合金化对二硫化钼/铜复合材料摩擦学性能的作用机制。

关键词：铜基复合材料合金化二硫化钼摩擦学性能

APCM法泡沫铝合金化泡体稳定机制及力学性能强化研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

APCM法泡沫铝合金化泡体稳定机制及力学性能强化研究

作者：卞雨晴太原科技大学

学位级别：硕士

泡沫金属材料因其低密度、高比强度以及优良的声学、吸能、电磁屏蔽等性能被深入的研究,广泛应用在航空航天或汽车工业领域。近年来,粉体粉末冶金法（PCM法）工艺制作的闭孔泡沫铝合金因孔隙率大、工艺简单获得了长足的发展,利用此法制... 详细信息

泡沫金属材料因其低密度、高比强度以及优良的声学、吸能、电磁屏蔽等性能被深入的研究,广泛应用在航空航天或汽车工业领域。近年来,粉体粉末冶金法（PCM法）工艺制作的闭孔泡沫铝合金因孔隙率大、工艺简单获得了长足的发展,利用此法制作的泡沫铝小球（APCM）可以解决PCM法泡沫铝合金普遍存在的孔结构不均匀的缺点。论文进一步采用合金化法对泡沫铝硅合金的孔结构泡体稳定化机制进行研究,并同时改进其力学性能。论文分别采用Ti、Cu、Co、Ni合金元素,与纯Al粉、Si粉、发泡剂Ti H2粉末混合,以热挤压工艺制备预制体的方式,通过发泡获得泡沫铝合金小球。试验依靠金相显微镜、SEM、EDS对其宏观孔结构以及微观组织进行检测分析,凭借压缩试验机测试其力学性能,获得如下结论:（1）在Al-Si中加入合金元素,与未加合金元素Al-Si12泡沫铝小球相比,其孔结构更好,表现为:当Ti、Cu、Co和Ni元素的质量分数分别为0.3%、0.1%、0.1%、0.1%时,内部泡沫相对稳定,孔型圆整。当Ti、Cu、Co和Ni的质量分数分别为0.3%、0.1%、0.5%和0.1%时,泡沫铝孔结构均匀分布。其原因为加了合金元素的Al-Si12-X（X=Ti、Cu、Co、Ni,0.1%≤X≤1%）比未加的Al-Si12膨胀时间长,Al-Si12-X泡沫铝小球泡体稳定机制更好。与Al-Si12相比,Al-Si12-X的熔点低、黏度高,基体细化效果明显,各元素弥散分布,使得泡沫铝呈现均匀的孔径分布。（2）Al-Si12-X的稳定机制也体现在泡沫铝的微观组织,在Al-Si中加入合金元素,会改变Al-Si12泡沫铝小球的组织性能。表现为:添加不同含量的合金元素基体组织呈现的效果不同,加入合金元素的基体中的部分硅相由针状向纤维状转变,晶粒细化效果明显。其中0.3%Ti、0.1%Cu、0.1%Co、0.1%Ni时,细化效果最好,基体表面固体夹杂物减少,裂纹减少,泡体表面光滑。加入合金元素,促进基体晶粒细化,提高α-Al的强度,减少裂纹的产生,同时改善Al-Si合金组织性能及APCM发泡工艺,提高其力学性能。（3）在Al-Si中加入合金元素,对Al-Si12泡沫铝小球的力学性能产生影响。表现为:从压缩性能分析,基体组织和孔结构分别影响着压缩性能的屈服强度和平台应力。未加合金元素的屈服强度是2.3 k N,除合金元素极限添加量1%外,0.3%Ti、0.1%Cu、0.3%Co、0.5%Ni的屈服强度分别为3.8 k N、3.6 k N、4 k N、4 k N,说明不同合金元素的不同添加量中,其屈服强度比未添加的Al-Si12的高。泡沫铝小球的平台区越平缓,内部孔结构越均匀,0.3%Ti、0.1%Cu、0.1%Ni的平台区较未加的更平缓,表明添加0.3%Ti、0.1%Cu、0.1%Ni制备的泡沫铝孔径分布均匀。其中Al-Si-Ti（Ti=0.3%）的载荷位移曲线与理想的压缩曲线相近,证实其压缩效果最理想。（4）在添加的合金元素中,不同元素的不同含量对泡沫铝都起着不同的正面效果,相较Cu其他添加量,Al-Si-Cu（Cu=0.1%）孔圆整性、屈服强度都优于其他含量,但其内部孔洞分布不均匀;Al-Si-Co（Co=0.5%）有均匀的孔隙,然而0.1%Co的细化效果最好;Al-Si-Ni（Ni=0.1%）内部孔型圆整均匀且晶粒细化最显著,却是0.5%Ni的屈服强度最优;只有Al-Si-Ti（Ti=0.3%）同时具有均匀的孔结构、细化明显的微观组织、又兼具优良的力学性能。故合金元素拥有最优试验参数,可促使泡体有更好的稳定机制,基体晶粒得到细化,强化其力学性能,反之试样将出现明显缺陷,导致力学性能下降。

关键词： APCM 合金化晶粒细化稳定机制力学性能

微合金化对GeTe基材料热电性能调控的研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

微合金化对GeTe基材料热电性能调控的研究

作者：王小强广州大学

学位级别：硕士

随着能源危机和环境问题的日益加剧,石油、天然气等不可再生能源的逐渐枯竭,探索可持续发展的绿色能源是当今国际能源发展的主旋律。热电材料由于其能够实现电能和热能的直接相互转换,并具有无噪音、无污染、无运动部件、可靠性高等特点... 详细信息

随着能源危机和环境问题的日益加剧,石油、天然气等不可再生能源的逐渐枯竭,探索可持续发展的绿色能源是当今国际能源发展的主旋律。热电材料由于其能够实现电能和热能的直接相互转换,并具有无噪音、无污染、无运动部件、可靠性高等特点,在温差发电和热电制冷等领域具有重要的应用潜力,近年来得到国内外众多研究人员的密切关注。现有的中温热电材料PbTe虽然具有很高的热电性能,但由于元素Pb有毒,对环境有一定的危害性,需要探索一种无毒无害的、热电性能更好的中温热电材料。GeTe与PbTe同属IV-VI族热电材料,化学物理性质相近,然而由于GeTe中存在大量的本征Ge空位,导致载流子迁移率较低、总热导率较大,使其本征热电性能受到制约。本文通过真空熔融-放电等离子体烧结及退火工艺制备了多晶块体GeTe,并对其进行CuBiTe2合金化和Se掺杂,以及Sb掺杂和CuScTe2合金化,通过以上的两个工作调控GeTe的热电性能,并分析了热电输运性能的机理,为无Pb热电材料的探索奠定了基础。本文主要的研究内容及研究结果如下:（1）通过在GeTe中合金化CuBiTe2,提高Ge空位的形成能,优化载流子浓度。由于Cu原子和Ge原子的电负性相似,抑制载流子合金散射,最终得到高载流子迁移率和功率因子。此外,通过Se掺杂引入了具有质量/应变场波动的致密点缺陷,加强声子散射,在623 K时,晶格热导率由本征GeTe的1.44 W m-1K-1降低到Ge0.95Cu0.05Bi0.05Te0.9Se0.15样品的0.28 W m-1K-1。最终,Ge0.95Cu0.05Bi0.05Te0.9Se0.15样品的最高ZT在623 K时达到1.87,在300-723 K温度范围内的ZTavg显著提高到1.07,与本征GeTe相比ZTmax提高了154%,维氏硬度由本征GeTe的114 Hv提高到Ge0.95Cu0.05Bi0.05Te0.9Se0.15样品的208 Hv。（2）通过在Ge0.94Sb0.06Te中合金化CuScTe2,有效的优化载流子浓度至最佳浓度范围,同时半径较小的Cu和半径较大的Sc原子会产生促溶效应,使得晶格常数基本不发生改变,提高Ge空位形成能,降低空位对载流子的散射,导致载流子迁移率在室温下达到50.5 cm2V-1s-1。CuScTe2合金化促进了价带收敛,使得有效质量从1.39 m0提高到1.91 m0,显著提高了整个温区范围内的塞贝克系数。此外,由于引入了额外的具有质量/应变场波动的点缺陷,在623 K时达到超低晶格热导率kL～0.34 W m-1K-1。最终,在623 K时(Ge0.84Sb0.06Te0.9)（CuScTe2）0.05样品达到ZTmax～1.81,在300-723 K温度范围内的ZTavg达到1.01,维氏硬度由本征GeTe的114 Hv提高到(Ge0.84Sb0.06Te0.9)（CuScTe2）0.05样品的247 Hv。

关键词： GeTe 合金化载流子迁移率晶格热导率热电性能

预热处理对低合金化FeCr合金抗腐蚀能力的影响

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

预热处理对低合金化FeCr合金抗腐蚀能力的影响

作者：李鑫吉林大学

学位级别：硕士

近年来,一种低合金化与预热处理工艺相结合提高金属耐蚀性方法已陆续引起关注。就Fe基合金而言,研究发现,在金属Fe中加入少量合金元素Si或Al（<3 wt.%）后再对其进行预热处理,Fe的抗氧化性能或抗电化学腐蚀性能均得到一定程度的改善,该... 详细信息

近年来,一种低合金化与预热处理工艺相结合提高金属耐蚀性方法已陆续引起关注。就Fe基合金而言,研究发现,在金属Fe中加入少量合金元素Si或Al（化性能或抗电化学腐蚀性能均得到一定程度的改善,该性能的改善与预热处理过程中表面生成的致密的氧化物保护层有关。受其启发,本论文研究了预热处理条件下少量合金元素Cr对低合金化FeCrx合金（x=0.5/1.0/2.0 wt.%）抗腐蚀性能的影响。本论文首先研究了预热处理后FeCrx合金表面Cr2O3保护膜的形成情况。通过在H2气氛、不同温度条件下（600℃、700℃、800℃）预热处理1440 min,发现在FeCr合金表面形成一层Cr2O3保护膜。相对于FeCr0.5和FeCr1.0合金,800℃预热处理条件下FeCr2.0合金表面所形成的Cr2O3保护膜致密性最好且厚度最大。在温度影响方面,发现当预热处理温度降低至600℃时,FeCr2.0合金表面Cr2O3保护膜晶粒生长极其缓慢、致密度较差且厚度较薄。接下来对预热处理后FeCr合金抗氧化性能进行了研究。将样品置于标准大气压纯O2、温度为400℃的条件下对其进行热重测试,时间为7200 s。结果表明,在所有样品中,温度为800℃条件下预热处理后得到的FeCr2.0合金的氧化增重最小,说明FeCr抗氧化能力在预热处理后显著增强。这是由于在氧化过程中,预热处理过程中形成的高品质保护膜有效阻止O2分子与Fe基合金接触。最后对预热处理条件下合金的抗腐蚀性能进行了测试,测试手段是在浓度为3.5 wt.%的Na Cl溶液中对预热处理后的FeCr合金进行电化学腐蚀。研究发现,纯Fe、未预热处理的FeCr2.0合金和预热处理后的FeCr2.0合金的腐蚀电流依次减小且腐蚀电位逐次提高,这说明预热处理显著提升了FeCr合金的腐蚀发生阈值。值得注意的是,预热处理改善了FeCr合金的抗点蚀性能,即随着Cr2O3保护膜的致密度和厚度的提高,FeCr合金的腐蚀机理从点蚀向均匀腐蚀转化。

关键词：铁铬合金化氧化预热处理腐蚀

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

抽油光杆低温脆断机理及合金化增韧研究

热加工工艺 2024年第16期53卷 73-77页

作者：奚运涛姜东波齐志翔周超赵培豪伊丕丽西安石油大学材料科学与工程学院西安市高性能油气田材料重点实验室陕西西安710065 胜利油田东胜精攻石油开发集团股份有限公司山东东营257067

针对胜利油田东胜公司CO_(2)驱油生产中受效油井出现的抽油光杆低温脆裂问题,采用电火花元素分析、金相分析、夏比冲击实验等方法,开展了抽油光杆脆断机理研究,重点分析了合金成分和微观结构对抽油光杆冲击韧性的影响。结果表明,抽油光... 详细信息

针对胜利油田东胜公司CO_(2)驱油生产中受效油井出现的抽油光杆低温脆裂问题,采用电火花元素分析、金相分析、夏比冲击实验等方法,开展了抽油光杆脆断机理研究,重点分析了合金成分和微观结构对抽油光杆冲击韧性的影响。结果表明,抽油光杆的韧脆转变温度在-40~-20℃之间,正好处于液态CO_(2)注采工况下的温度敏感区间,导致脆断发生。通过添加Ni、Ti、N等合金元素、表面淬火及形变强化等方法对抽油光杆进行合金化增韧,改进后抽油光杆的微观组织发生明显变化,韧脆转变温度降至-60℃左右,低温冲击韧性显著提高,满足了液态CO_(2)驱油生产需求。

关键词：抽油光杆冲击韧性低温合金化

远红外透明导电碲化镍薄膜的制备及种子层引入和合金化改性研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

远红外透明导电碲化镍薄膜的制备及种子层引入和合金化改性研究

作者：于成龙吉林大学

学位级别：硕士

红外透明导电薄膜因其在红外波段具有高透射率和高导电率,被广泛应用于透明电极、红外光电探测器、红外整流罩等军事及民用领域。但红外透明与导电之间在物理起源上存在矛盾,往往顾此失彼。尽管目前已开发出在可见以及近红外波段可以兼... 详细信息

红外透明导电薄膜因其在红外波段具有高透射率和高导电率,被广泛应用于透明电极、红外光电探测器、红外整流罩等军事及民用领域。但红外透明与导电之间在物理起源上存在矛盾,往往顾此失彼。尽管目前已开发出在可见以及近红外波段可以兼备高透明与高导电的透明导电薄膜,如氧化铟锡(In2O3:Sn,ITO)等。但在远红外波段(8-12μm),由于受到载流子带内吸收的强烈影响,其透射率相较于可见光波段来说下降较多,不适合远红外透明导电的应用。碲化镍作为近年来新兴的一类拓扑半金属材料,具有优异的光电性质,且已有研究者对其可见光波段的透明导电性能进行了相关探索。然而,碲化镍的远红外透明导电性质尚未被深入研究。在本文中,我们将碲化镍引入到红外透明导电领域,通过成分优化、种子层引入以及与碲化钨共溅射的方法显著改善了碲化镍薄膜的红外透明导电性质,所获薄膜远红外透射率的大小在80%-63%之间变化,导电率在1200-7952 S/cm之间变化。最终解决了红外透射率与电导率难以兼得的问题,为远红外透明导电材料的研发提供了新的思路。主要研究内容如下:(1)碲化镍薄膜的制备与沉积条件优化。我们发现衬底温度以及薄膜厚度能够显著影响薄膜的光电性质,这主要因为它们显著影响薄膜的晶粒尺寸以及空位缺陷浓度,进而影响的迁移率和载流子浓度。通过透明导电品质因子(figure of merit,FOM)的计算,我们发现退火并不能显著改善光电性质,但适当的增加衬底温度(450℃)以及改变薄膜厚度(10-20 nm)有利于改善光电性质。(2)碲含量对碲化镍薄膜红外透明导电性质影响的研究。我们发现相结构和Te含量能够明显的影响薄膜的透明导电性质,这归因于它们影响了薄膜中的Te空位缺陷浓度,进而影响了迁移率与载流子浓度。通过光电品质因数的计算结果,我们发现碲化镍单相时具有最佳的透明导电综合性能,此时薄膜中Te与Ni的相对含量为1:1,当膜厚为10 nm时,其电导率为1200 S/cm,远红外透射率为80%。当膜厚为20 nm时,其电导率为1666 S/cm,远红外透射率为68%。(3)同质种子层的引入对碲化镍薄膜红外透明导电性质影响的研究。为了提升薄膜的电导率,我们采用种子层原位退火来诱导薄膜生长的方法制备了碲化镍薄膜。通过对薄膜进行红外透射率以及电导率的测试,我们发现原位退火时间为5 min时的薄膜最能兼备高透明与高导电的性质,其电导率为3000 S/cm,远红外透射率为64%。通过对薄膜进行一系列的表征,我们发现在种子层的诱导作用下,薄膜中空位缺陷浓度发生了变化,引起了迁移率与载流子浓度的变化,影响了薄膜的透明导电性质。(4)碲化钨对碲化镍薄膜红外透明导电性质影响的研究。为了进一步增加电导率,我们以碲化钨为靶材,与碲化镍进行共溅射,由此制备了具有不同W含量的薄膜,同时研究了厚度以及退火温度的影响。通过红外透射率以及电导率的测试,我们发现100 W Ni Te2/100 W WTe2条件下制备的薄膜具有最佳的透明导电综合性能,此时Ni与W的相对含量为0.19:0.81,电导率为7952 S/cm,远红外透射率为63%。通过对薄膜的一系列表征,我们发现WTe2的引入显著的影响了载流子浓度,使得迁移率上升,最终影响到了薄膜的透明导电性质。

关键词：远红外波段透明导电碲化镍薄膜种子层合金化