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K480铸造镍基高温合金900℃高温时效过程中晶界粗化行为研究

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金属学报 2013年第1期49卷 63-70页

作者：曾强燕平邵冲赵京晨韩凤奎张龙飞钢铁研究总院高温材料研究所北京100086 钢铁研究总院高温合金新材料北京重点实验室北京100086

铸造K480镍基高温合金经固溶、时效处理后,在900℃长期时效3000 h.分别用OM和SEM对合金的晶界组织进行了观察,用EDS对合金中相的成分进行了测量.结果显示,K480合金的晶界为曲折的锯齿形晶界,该晶界由含碳化物晶界及含γ'晶界两部分构成... 详细信息

铸造K480镍基高温合金经固溶、时效处理后,在900℃长期时效3000 h.分别用OM和SEM对合金的晶界组织进行了观察,用EDS对合金中相的成分进行了测量.结果显示,K480合金的晶界为曲折的锯齿形晶界,该晶界由含碳化物晶界及含γ'晶界两部分构成.随着时效时间的延长,两部分晶界均发生粗化.其中含碳化物晶界中的MC碳化物分解形成M_6C相和η相,并随时间长大;而含γ'晶界中不连续γ'相逐渐相连并形成γ'相条带.含碳化物晶界的粗化比要高于含γ'晶界,且随时效时间延长,二者的差异变大.用Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov(jmak)方程量化了时效过程中碳化物晶界和-γ'晶界随时效时间的粗化行为,实验数据与计算结果吻合,表明二者的粗化行为随时间的演变规律是遵循着jmak方程的变化形式.

关键词：镍基高温合金锯齿形晶界粗化行为长期时效 jmak方程

Fe_(76)Ga_(5)Ge_(5)B_(6)P_(7)Cu_(1)合金的非等温晶化动力学

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金属学报 2022年第6期58卷 799-806页

作者：郭璐朱乾科陈哲张克维姜勇太原科技大学材料科学与工程学院太原030024 太原科技大学磁电功能材料及应用山西省重点实验室太原030024

采用单辊旋淬法制备了Fe_(76)Ga_(5)Ge_(5)B_(6)P_(7)Cu_(1)带材,并研究了其晶化行为和机理。结果表明Fe_(76)Ga_(5)Ge_(5)B_(6)-P_(7)Cu_(1)合金的晶化过程分为2个阶段,第1个阶段为α-Fe(Ga,Ge)相的析出,第2个阶段为Fe(B,P)硬磁相的析出。在非等温加热的情况下,初始表观激活能大于晶化表观激活能。根据Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov(jmak)方程得出,对于非完全非晶结构的合金,其晶化过程为预先存在的晶核或团簇不断长大,同时伴随着新的晶核不断析出且形核率不断下降。此外,快速升温的退火工艺更适合形成均匀弥散的纳米晶组织。通过实验验证,退火时升温速率为100 K/min的合金软磁性能优于升温速率为10和50 K/min的合金,其最优起始磁导率为2.86×10^(-2) H/m,矫顽力为1.77 A/m。

关键词：非等温晶化动力学 α-Fe(Ga,Ge) jmak方程 Avrami指数矫顽力

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TC21钛合金α片层静态球化动力学

塑性工程学报 2023年第9期30卷 112-120页

作者：陶成崔霞欧阳德来蓝希鑫范浩李伟楠丁伟杰邹康鑫南昌航空大学材料科学与工程学院江西南昌330063

对TC21钛合金进行了1~3个锻造周期(对应的应变分别为1.60、2.71和3.82)的锻造。对锻造试样进行了温度为860~920℃,时间为0.5~4 h的后续球化热处理实验,利用定量金相法、扫描电子显微镜和电子背向散射衍射技术研究了不同应变、热处理温... 详细信息

对TC21钛合金进行了1~3个锻造周期(对应的应变分别为1.60、2.71和3.82)的锻造。对锻造试样进行了温度为860~920℃,时间为0.5~4 h的后续球化热处理实验,利用定量金相法、扫描电子显微镜和电子背向散射衍射技术研究了不同应变、热处理温度和热处理时间等工艺参数对TC21钛合金α片层静态球化的影响规律,揭示了其静态球化机理,并建立了TC21钛合金静态球化动力学方程。结果表明,静态球化体积分数随热处理时间的增加呈现抛物线式增长;应变越大,静态球化体积分数越大;应变较小时静态球化对热处理温度的变化更敏感。其静态球化机理主要为:β相楔入α/α界面、奥斯瓦尔德熟化和连续静态再结晶共同作用。

关键词： TC21钛合金静态球化多向锻造热处理 jmak方程

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异步轧制等效应变速率的计算模型

上海金属 2018年第2期40卷 90-94页

作者：李立新郑良玉肖麟童泽琼武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室湖北武汉430081

为确定异步等效应变速率的计算模型,从理论上推导了压缩应变速率计算公式,结合压缩应变速率与剪切应变速率之间的关系,最终确定了等效应变速率的计算公式。利用轧制退火试验和jmak方程,对该公式在轧制试验中应用的合理性进行了验证,并... 详细信息

为确定异步等效应变速率的计算模型,从理论上推导了压缩应变速率计算公式,结合压缩应变速率与剪切应变速率之间的关系,最终确定了等效应变速率的计算公式。利用轧制退火试验和jmak方程,对该公式在轧制试验中应用的合理性进行了验证,并探讨了异速比和压下率对轧制等效应变速率的影响。结果表明,该公式对同步和异步轧制等效应变速率计算都是合理的;压下率相同,异速比为某一值时等效应变速率存在最小值;异速比相同,压下率与等效应变速率呈正相关。

关键词：异步轧制剪切角等效应变速率 jmak方程静态再结晶

Mg-Ni-Y储氢合金的制备方法和组织结构与性能研究

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Mg-Ni-Y储氢合金的制备方法和组织结构与性能研究

作者：姜欢重庆大学

学位级别：硕士

能源一直是人类社会发展的动力,传统的化石能源由于不可再生性而日渐枯竭,并且还会对环境造成污染,因此发展一种可再生清洁高效的新型能源已迫在眉睫。氢能作为一种很有前景的新型能源,具有原料丰富,热值高,无污染等优点,然而储存方式... 详细信息

能源一直是人类社会发展的动力,传统的化石能源由于不可再生性而日渐枯竭,并且还会对环境造成污染,因此发展一种可再生清洁高效的新型能源已迫在眉睫。氢能作为一种很有前景的新型能源,具有原料丰富,热值高,无污染等优点,然而储存方式一直限制了它的发展。镁基储氢合金由于具有储氢量大,资源丰富,价格低,运输方便等优点,成为当今比较有前途的氢能载体,然而其过慢的动力学性能和过高的热力学性能限制了它的实用。本文采用熔炼+机械球磨和机械合金化法两种制备方法以及添加Ni,Y元素制备出8组MgNiY(x=0,5,15,20)合金,利用X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),观察了合金吸氢前后微观形貌变化,通过DSC-TG、PCT等手段测试了合金吸氢量,热力学和动力学等性能,并通过jmak(Johnson–Mehl–Avrami–Kolmogorov)方程对合金吸氢机理进行探究。研究了熔炼+机械球磨制备的合金的微观形貌和储氢性能,结果表明,随着Y元素增加,Ni元素减少,合金中的吸氢相MgH的分解温度逐渐降低,MgNiH的分解温度逐渐升高,表现出MgNiH和MgH分解的协同作用以及MgNiH和YH对MgH分解的促进作用。4组合金中MgY的吸氢量最大,350℃下150min内吸氢量为5.21wt.%;MgNiY合金的吸氢速度最快,350℃下60s吸氢量为4.31wt.%。研究了机械合金化制备合金的微观形貌和储氢性能,结果表明,4组中MgNiY合金吸氢速度最快,350℃下60s可吸氢4.37 wt.%,并且MgNiY合金具有最大吸氢量,350℃下150min内可吸氢量5.14 wt.%。比较了两种制备工艺下合金吸氢动力学和PCT曲线,相较于熔炼+机械球磨,机械合金化制备的合金储氢量更大,吸氢速度更快,合金的PCT曲线中的吸放氢平台更宽,并且滞后更小,合金的综合储氢性能更加优异。

关键词：镁基储氢合金机械合金化储氢性能 jmak方程

高Nb微合金钢中NbC的析出对组织与硬度的影响

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高Nb微合金钢中NbC的析出对组织与硬度的影响

作者：孙明煜燕山大学

学位级别：硕士

高Nb X80管线钢已经在油气管线工程中得到广泛应用，然而如何充分发挥Nb在钢中的作用，有效提高Nb对强度的贡献，有待进一步研究。本文以四种高Nb钢为研究对象，通过研究NbC在奥氏体和铁素体中的析出行为以及NbC的析出对组织与硬度的影... 详细信息

高Nb X80管线钢已经在油气管线工程中得到广泛应用，然而如何充分发挥Nb在钢中的作用，有效提高Nb对强度的贡献，有待进一步研究。本文以四种高Nb钢为研究对象，通过研究NbC在奥氏体和铁素体中的析出行为以及NbC的析出对组织与硬度的影响，深入理解Nb在钢中的强化作用，实现Nb的有效利用。在Gleeble-3500热模拟试验机上进行单道次热变形试验，研究NbC在奥氏体和铁素体中的应变诱导析出行为。用定量方法测定Nb的固溶量，分析了Nb含量和C含量对析出的影响，并通过Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov (jmak)方程描述NbC在奥氏体和铁素体中析出动力学。结果表明，增加Nb含量和C含量均能有效促进NbC的析出，其中Nb的作用更为显著。在铁素体中NbC主要在位错上形核，在奥氏体中NbC除在位错上形核外，一部分在晶内形核，使得NbC在奥氏体中析出的jmak方程指数n稍大于其在铁素体中析出的数值。采用金相显微镜、扫描电镜(SEM)、电子背散射(EBSD)和显微硬度试验等方法，研究了NbC分别在奥氏体和铁素体中析出对组织与强度的影响。实验结果表明，随着奥氏体中NbC析出量的增加，多边形铁素体和准多边形铁素体的数量增加，粒状贝氏体的数量减少，硬度降低。随着铁素体中NbC析出量的增加，对组织的影响不大，而硬度增加到峰值后略微下降。在奥氏体中析出的NbC能阻碍晶粒的长大，但细化晶粒的作用不明显，即使产生细晶强化，也难以补偿因组织变化造成的硬度降低。而Nb在铁素体中的析出物因尺寸细小，产生强烈的析出强化，显著提高硬度。因此，应尽可能使NbC在铁素体中析出，使钢中Nb元素得到有效利用。

关键词：高Nb微合金钢固溶Nb 析出 jmak方程组织与硬度