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期刊信息/Journal information
金属学报
金属学报

柯俊

月刊

0412-1961

jsxb@imr.ac.cn

024-23971286

110016

沈阳文化路72号

金属学报/Journal Acta Metallurgica SinicaCSCD北大核心CSTPCDEISCI
查看更多>>本刊为冶金和材料科学专业技术刊物。报道金属和材料科学及冶金技术领域重要科技成果。内容包括金属物理、物理冶金、断裂、金属材料科学、冶金工艺、冶金过程物理化、腐蚀与防护、亚稳材料、铸造、金属压力加工、焊接、粘接、复合材料、实验技术等方面。主要栏目有原始论文、短文快报、综合评述。读者对象是金属与材料科学、冶金技术领域的科技人员及相关专业的大专院校师等。
正式出版
收录年代

    高W高Ta型粉末高温合金的蠕变性能及溶质原子偏聚

    白佳铭刘建涛贾建张义文...
    1230-1242页
    查看更多>>摘要:研究了最新开发的高W高Ta型粉末高温合金GNPM01优异的蠕变性能和蠕变强化机理.利用球差校正扫描透射电子显微镜(AC-STEM),详细分析了粉末高温合金GNPM01蠕变变形机制和溶质原子在超点阵层错和微孪晶上的偏聚行为,阐明了溶质原子Cr、Co、Mo的偏聚是导致无序微孪晶在晶内扩展的根本原因.GNPM01合金在815℃蠕变过程中,γ'相内孤立的超点阵外禀层错(SESF)处出现了W、Ta、Nb、Co和Ti的Suzuki偏聚,并且偏聚原子具有有序的占位,造成SESF处发生局部微区相变(LPT),形成的[(Ni,Co)3(Ti,Nb,Ta,W)]有序相η相能有效阻碍微孪晶的形成和扩展,从而降低合金的蠕变速率.

    粉末高温合金WTa蠕变机制局部微区相变微孪晶

    激光增材修复单晶高温合金的热裂纹形成机制

    卢楠楠郭以沫杨树林梁静静...
    1243-1252页
    查看更多>>摘要:以第二代单晶高温合金DD432为研究对象开展激光增材修复实验,利用实验与理论计算相结合的手段,分析和研究了单晶高温合金在激光增材修复过程中的热裂纹形成机制.结果表明,单晶修复区内热裂纹在大角度晶界处形成,裂纹两侧呈现显著应力集中,裂纹源区域分布大量MC型碳化物.热裂纹的形成取决于液膜的稳定性、应力集中及碳化物析出相的共同作用.液膜稳定性取决于枝晶凝并过冷度,并与相邻晶粒间的晶界角度密切相关.基于Rappaz枝晶凝固过冷理论,计算获得DD432单晶合金形成稳定液膜的最小晶界角为2.9°,即该合金热裂纹形成的临界角;大角度晶界处的枝晶凝并过冷度为395 K,远高于晶粒内部枝晶间液膜的过冷度(29.58 K)以及小角度晶界(3.6°)处的枝晶凝并过冷度(56 K),大角度晶界为开裂提供了稳定液膜;沉积区内部的高水平应力集中驱动了热裂纹的萌生与扩展;MC型碳化物析出相通过"钉扎作用"抑制液相补缩及弱化与基体之间结合强度等作用进一步促进了热裂纹形成.

    单晶高温合金热裂纹增材制造显微组织液膜稳定性

    K439B铸造高温合金800℃长期时效组织与性能演变

    张雷雷陈晶阳汤鑫肖程波...
    1253-1264页
    查看更多>>摘要:对K439B合金开展800℃、3000 h长期时效,研究合金显微组织及力学性能的演变,分析室温拉伸及815℃、379 MPa持久性能的变形机制.结果表明:热处理态K439B合金中的γ'相呈球状,晶界存在MC及M23C6 2种碳化物,而枝晶间仅存在MC碳化物.在800℃长期时效过程中,γ'相的粗化遵循Ostwald熟化机制且形貌趋于立方化,γ'相粗化速率为71.7 nm3/h;晶界和枝晶间MC碳化物发生退化,M23C6碳化物析出含量逐渐增加.时效3000 h后晶界γ'相与M23C6碳化物存在[111]γ'//[111]M23C6、(22ˉ0)γ'//(22ˉ0)M23C6 的位向关系.热处理态合金的室温抗拉强度和屈服强度分别为1159.0和911.5 MPa,815℃、379 MPa持久寿命为150.4 h.长期时效后γ'相尺寸增加使得位错的运动方式由以位错在基体中滑移为主向位错切入γ'相为主转变,γ'相中出现了更多的堆垛层错,合金室温拉伸强度和815℃、379 MPa持久寿命均降低.

    K439B长期时效显微组织力学性能变形机制

    增/降氧过程对高温合金粉末表面特性和合金性能的影响:粉末存储到脱气处理

    郑亮张强李周张国庆...
    1265-1278页
    查看更多>>摘要:采用场发射扫描电镜(FESEM)、X射线光电子谱(XPS)、高角环形暗场扫描透射电镜(HAADF-STEM)以及程序升温脱附与质谱联用(TPD-MS)等表征手段研究了不同窄粒度范围镍基高温合金粉末的原始表面状态以及存储和脱气等增/降氧过程对合金组织和性能的影响.结果表明:不同粒度原始态粉末的表面组成均为NiO/Ni(OH)2、TiO2、CoO和Cr2O3,0~15 μm粒径粉末(细粉)和150~180 μm粒径粉末(粗粉)平均氧化膜厚度分别为3.32和10.90 nm.细粉和粗粉在空气环境中存储后氧含量逐渐增大,在3~10 d达到稳定值,分别约为250×10-6和40×10-6.存储后0~53 μm粉末制备的块体合金氧含量升高,室温、650℃和750℃拉伸强度变化不大,但塑性下降,合金在650℃、890 MPa和750℃、530 MPa的持久性能均下降.0~15 μm细粉加热过程中(室温~1000℃)会发生气体脱附,存在明显脱附峰的气体包括CO2、H2O和H2,粉末表面气体的脱附温度范围主要在100~600℃,脱附峰主要集中在300~600℃温度段,150~180 μm粗粉加热过程脱附峰不明显.0~53 μm的粉末采用300℃+ 600℃温度组合方式除气后制备的合金氧含量从初始状态的195×10-6下降到113×10-6,合金力学性能更优,性能提升主要表现在合金的塑性升高.高温合金粉末增氧机制主要包括表面氧化和表面吸附,而降氧机制主要为粉末表面吸附的含氧气体的脱出.采用高温合金粉末升温脱附曲线中峰位所处温度精确定制除气保温温度组合,通过25℃+ 150℃+ 310℃+ 470℃低、中、高温组合多级除气处理使得空气中存储过的镍基高温合金粉末(0~53 μm)氧含量可进一步降低到(87~96)×10-6.

    镍基高温合金粉末氧含量粉末表面特性氧存在形式粒度范围除气处理粉末存储力学性能

    重力对高温合金定向凝固组织的影响

    马德新赵运兴徐维台王富...
    1279-1290页
    查看更多>>摘要:分别利用常规下抽拉法与新型上提拉法进行不同方向的高温合金定向凝固实验,对比研究重力对单晶铸件凝固组织的影响.结果表明,在常规下抽拉法实验的向上凝固过程中,容易出现雀斑、γ/γ'共晶上聚和籽晶回熔紊乱等问题.原因是糊状区内液体由于元素偏析引起密度减小,在重力作用下形成了上重下轻的失稳状态并引起对流.而通过新型上提拉法实现的顺重力凝固过程中,密度减小的液体处于糊状区上端,形成上轻下重的稳定状态,使重力的作用由失稳因素转化为维持稳定的因素,抑制了液体对流的产生与发展.采用新型上提拉法制备的单晶铸件中彻底消除了雀斑缺陷,抑制了γ/γ'共晶组织的向上聚集,也保证了低密度籽晶稳定的回熔和外延生长.顺重力定向凝固技术从根本上消除了重力对高温合金定向凝固的不良影响,有希望发展成为新一代的先进单晶叶片成型技术.

    高温合金定向凝固重力凝固方向凝固组织

    高温合金专刊前言

    中国金属学会高温材料分会
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