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六方相结构二元层片共晶凝固行为的晶体相场法研究
1
作者 李少权 赵彦 《上海金属》 2026年第1期82-88,95,共8页
采用晶体相场模型对六方相结构二元层片共晶的凝固行为进行模拟。结果表明:六方相结构二元层片共晶的相界面为共格相界面,稳定性较差,层片界面出现不规则波动;通过改变初始β相的晶粒取向,相界面稳定性提高,界面波动减小甚至消除;晶格... 采用晶体相场模型对六方相结构二元层片共晶的凝固行为进行模拟。结果表明:六方相结构二元层片共晶的相界面为共格相界面,稳定性较差,层片界面出现不规则波动;通过改变初始β相的晶粒取向,相界面稳定性提高,界面波动减小甚至消除;晶格错配度较小时,相界面晶格畸变减小,导致界面波动幅度增大,反之亦然。 展开更多
关键词 晶体相场 共晶凝固 六方相 界面稳定性
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Ni、Si元素的添加对Cu-7Sn合金组织及力学性能的影响
2
作者 樊文欣 高阳 +5 位作者 王鹏飞 陈燕 原霞 彭丽军 付亚波 张忠涛 《有色金属科学与工程》 北大核心 2025年第1期85-95,共11页
在传统的固溶强化型Cu-7Sn合金的基础上,通过相图热力学和第一性原理结果对合金化成分及热处理制度进行设计,探究了不同温度条件下合金的物相组成,并对材料的微观组织演变进行表征。通过分析不同合金成分及温度条件下的物相组成,设计并... 在传统的固溶强化型Cu-7Sn合金的基础上,通过相图热力学和第一性原理结果对合金化成分及热处理制度进行设计,探究了不同温度条件下合金的物相组成,并对材料的微观组织演变进行表征。通过分析不同合金成分及温度条件下的物相组成,设计并制备出一种新型沉淀强化型Cu-7Sn-1Ni-0.4Si合金。研究表明,根据相图及第一性原理计算结果,将Ni和Si元素作为合金化元素,采用熔铸法制备的Cu-7Sn-1Ni-0.4Si合金,在850℃条件下进行3 h的固溶处理及400℃条件下进行5 h的时效处理后,大量δ-Ni2Si相析出,显著提升了合金的力学性能。此时,合金的维氏硬度、抗拉强度和延伸率分别可达160.7 HV、550 MPa和18%。 展开更多
关键词 Cu-7Sn合金 热处理 析出相 力学性能
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热处理时间对CuSn20P1合金组织及性能的影响
3
作者 张浩 周荣锋 +3 位作者 李永坤 霍定东 李尧 王蕾 《特种铸造及有色合金》 北大核心 2025年第9期1411-1416,共6页
采用熔体约束诱导形核装置制备半固态CuSn20P1合金浆料,挤压成形制备高体积分数包晶相的铸件,研究了热处理时间对铸件成分、显微组织及性能的影响。结果表明,进行短时热处理有利于增加包晶相含量,改善CuSn20P1合金晶间偏析及提高合金性... 采用熔体约束诱导形核装置制备半固态CuSn20P1合金浆料,挤压成形制备高体积分数包晶相的铸件,研究了热处理时间对铸件成分、显微组织及性能的影响。结果表明,进行短时热处理有利于增加包晶相含量,改善CuSn20P1合金晶间偏析及提高合金性能。随热处理时间延长,初生α-Cu相平均晶粒尺寸呈先减小后增大的趋势,而包晶相含量和初生α-Cu相形状因子呈先增加后降低的趋势。当短时热处理时间为5 min时,综合性能最佳,此时包晶相含量约为62.4%,铸件的抗拉强度和伸长率分别达到489.5 MPa和6.1%,较未热处理时铸件性能相比分别提高了45.9%、1 286.4%。 展开更多
关键词 CuSn20P1合金 热处理 显微组织 性能 半固态成形
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热处理对TC18钛合金组织定量分析及性能影响规律研究 被引量：1
4
作者 朱永成 杜赵新 +3 位作者 巩天浩 马琰 曾强 程军 《兵器材料科学与工程》 北大核心 2025年第1期7-12,共6页
为探究固溶+时效工艺对TC18钛合金组织、性能的影响规律。通过控制(α+β)两相区固溶温度来控制合金中初生相(αp)的体积分数,通过控制时效温度调控次生相(αs)的占比及尺寸,在定性分析工艺-组织-性能演变规律的基础上,通过MIPAR的深度... 为探究固溶+时效工艺对TC18钛合金组织、性能的影响规律。通过控制(α+β)两相区固溶温度来控制合金中初生相(αp)的体积分数,通过控制时效温度调控次生相(αs)的占比及尺寸,在定性分析工艺-组织-性能演变规律的基础上,通过MIPAR的深度学习模块对其进行高精度定量表征。结果表明:500℃时效时,随着固溶温度的升高(710~860℃),初生相(αp)体积分数降低约为45.03%,合金强度提高273.66 MPa,塑性降低了9.39%;550℃时效时,随着固溶温度的升高(710~860℃),初生相(αp)体积分数降低约为58.78%,合金强度提高367.72 MPa,塑性降低9.89%。结论:固溶处理可以控制初生相(αp)含量,从而影响合金塑性,而时效处理可以控制合金的次生相(αs)尺寸和含量,影响合金强度,通过制定高固溶温度和低时效温度来提升合金的综合性能。 展开更多
关键词 钛合金 热处理 显微组织 定量分析 深度学习
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Ti-43Al-0.5Re-xCr合金高温变形过程的动态再结晶行为 被引量：2
5
作者 邵启航 楚玉东 +3 位作者 陈晓飞 卫贝贝 马彪 唐斌 《铸造技术》 2025年第4期316-324,共9页
Ti Al合金是一种新型轻质耐高温金属结构材料,其优势在于低密度、高比强以及优异的高温性能。然而,由于Ti Al合金具有热加工窗口窄、高温变形能力不佳等问题,这导致合金构件成形困难。添加β稳定元素可以引入高温下无序的β相,显著增强... Ti Al合金是一种新型轻质耐高温金属结构材料,其优势在于低密度、高比强以及优异的高温性能。然而,由于Ti Al合金具有热加工窗口窄、高温变形能力不佳等问题,这导致合金构件成形困难。添加β稳定元素可以引入高温下无序的β相,显著增强合金的热变形能力,但元素对合金热变形行为的具体影响机制尚不明晰。基于此,以Ti-43Al-0.5Re-x Cr(x=1、1.5、2,原子分数,%)合金为研究对象,分别在1 150、1 200、1 250℃温度下热压缩。分析不同条件下的流变曲线,并研究温度及Cr含量对合金热变形组织及动态再结晶行为的影响,同时阐明了Ti-43Al-0.5Re-1.5Cr合金在1 200℃/0.01 s^(-1)热变形条件下的微观组织演变。结果表明,合金整体流变应力随温度和Cr含量的升高而降低。合金在1 150℃热变形,组织中存在大量残余片层团,主要发生片层团的弯曲扭折破碎,因此变形抗力较高;而在1 200和1 250℃热变形,合金组织大部分为高温无序α相,主要发生α相的连续动态再结晶,因此变形抗力低。随着Cr含量提高,高温下为BCC结构的β相含量提高,因此变形抗力降低。在1 200℃/0.01 s^(-1)/40%变形条件下,合金再结晶程度随β相含量提高而增加,因此Cr含量的增加会提高合金中β相的含量进而促进合金的动态再结晶过程。在Ti-43Al-0.5Re-1.5Cr合金1 200℃/0.01 s^(-1)/40%条件下的变形组织中发现细小β相周围分布有大量小角晶界,其相连形成大量小尺寸亚晶,因此形成更加细小的再结晶晶粒,β相起到了细化再结晶晶粒的作用。通过研究Ti-43Al-0.5Re-1.5Cr合金不同应变量条件下的微观组织,最终得出合金在1 200℃/0.01 s~(-1)热变形条件下的微观组织演变规律。 展开更多
关键词 TIAL合金 热变形 动态再结晶 CR含量 组织演变 流变曲线
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钪和镁复合合金化对Al-10Mg_(2)Si合金组织与力学性能的影响
6
作者 赵英 程婷 +3 位作者 秦纪康 伍复发 张莉 武晓峰 《中国稀土学报》 北大核心 2025年第3期595-602,共8页
利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、室温拉伸试验机等研究了Sc和Mg复合合金化对Al-10Mg_(2)Si合金显微组织、拉伸性能和断裂行为的影响。结果表明,在Al-10Mg_(2)Si合金中添加0.25%Sc能够使初生α-Al晶体的形貌由粗树枝状转变为近... 利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、室温拉伸试验机等研究了Sc和Mg复合合金化对Al-10Mg_(2)Si合金显微组织、拉伸性能和断裂行为的影响。结果表明,在Al-10Mg_(2)Si合金中添加0.25%Sc能够使初生α-Al晶体的形貌由粗树枝状转变为近球状,同时其晶粒尺寸大大减小;在进一步添加2.8%Mg后,初生α-Al晶粒变得更细、更均匀。另外,0.25%Sc和2.8%Mg的共同添加明显细化了合金中共晶Mg_(2)Si相晶体的尺寸,并且其形貌也由粗大的汉字状转变为细条状、颗粒状或点状。Sc和Mg对α-Al和共晶Mg_(2)Si相的细化、变质作用使得合金的拉伸性能得以大幅提高。共同添加0.25%Sc和2.8%Mg合金的拉伸性能最好,其值分别为345 MPa,145 MPa和8.6%,比未添加合金分别提高48%,41%和231%。 展开更多
关键词 Al-Mg_(2)Si合金 Sc和Mg复合合金化 共晶Mg_(2)Si相 初生Α-AL 拉伸性能
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长期时效对DZ411合金组织与硬度的影响
7
作者 杨罡正亮 曹铁山 +2 位作者 王威 李萍 赵杰 《金属热处理》 北大核心 2025年第4期128-133,共6页
为探索长期时效处理对DZ411合金组织与硬度的影响,利用场发射扫描电镜和维氏硬度计对不同温度长期时效后DZ411合金进行微观组织观察和硬度测量,对γ′相形状、尺寸和数量进行定量表征,探讨了γ′相定量参数与硬度之间的变化关联。结果表... 为探索长期时效处理对DZ411合金组织与硬度的影响,利用场发射扫描电镜和维氏硬度计对不同温度长期时效后DZ411合金进行微观组织观察和硬度测量,对γ′相形状、尺寸和数量进行定量表征,探讨了γ′相定量参数与硬度之间的变化关联。结果表明:热处理态合金为γ/γ′两相共存的显微结构,其中γ′相为立方状,分布较为均匀,并存在葵花状的共晶组织与一定量的块状碳化物。长期时效处理后,γ′相的尺寸逐渐增大,立方度降低,粒子密度减小,面积分数几乎不变,且温度越高定量参数变化速率越快;γ′相长大受到合金元素扩散控制,长大动力学遵循LSW机制;合金的沉淀强化作用减弱,硬度值降低。 展开更多
关键词 DZ411合金 长期时效 γ′相 硬度
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强磁场下Al-Si共晶合金定向凝固组织演变及溶质迁移行为
8
作者 吴宇轩 唐子渊 +4 位作者 张保泽 郭晓玉 罗颖 刘铁 王强 《金属学报》 北大核心 2025年第11期1615-1624,共10页
共晶合金作为重要的金属材料,其性能主要由凝固组织决定。强磁场对金属凝固过程的潜在调控效果逐渐得到证实,开展强磁场下的金属凝固理论研究具有重要意义。本工作在有无强磁场和不同凝固速率条件下进行了Al-12.7%Si(质量分数)共晶合金... 共晶合金作为重要的金属材料,其性能主要由凝固组织决定。强磁场对金属凝固过程的潜在调控效果逐渐得到证实,开展强磁场下的金属凝固理论研究具有重要意义。本工作在有无强磁场和不同凝固速率条件下进行了Al-12.7%Si(质量分数)共晶合金的定向凝固和淬火实验,考察了磁场和凝固速率对合金定向凝固组织及溶质迁移行为的影响。结果表明,Al-12.7%Si共晶合金随着凝固速率的增加,发生了从粗大共晶向细小共晶,再向亚共晶组织的转变。而在相同凝固速率下,施加强磁场同样可以诱发从粗大共晶向细小共晶,再向亚共晶组织的转变。合金固/液界面淬火组织和溶质分布结果表明,上述强磁场诱发的组织演变是由于Lorentz力抑制液相中的对流,显著影响固/液界面前沿溶质迁移行为导致。相比于凝固速率,强磁场可以作为调控共晶合金凝固组织的另一个工艺参数。 展开更多
关键词 强磁场 AL-SI 共晶 定向凝固 溶质迁移
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挤压态阻燃Mg-3Sm-1Gd-1Ca-0.5Zr合金微观组织和力学性能研究
9
作者 董飞虎 王胜 +3 位作者 楚志兵 程丽任 车朝杰 王子 《精密成形工程》 北大核心 2025年第11期178-189,共12页
目的在传统EV31合金的基础上,开发了Mg-3Sm-1Gd-1Ca-0.5Zr(EVX311)合金,对挤压态合金的微观组织、力学性能、阻燃性进行研究。方法采用挤压比为20∶1、温度为350℃、挤压速度为1 mm/min的热挤压工艺制备了Mg-3Sm-1Gd-1Ca-0.5Zr(EVX311)... 目的在传统EV31合金的基础上,开发了Mg-3Sm-1Gd-1Ca-0.5Zr(EVX311)合金,对挤压态合金的微观组织、力学性能、阻燃性进行研究。方法采用挤压比为20∶1、温度为350℃、挤压速度为1 mm/min的热挤压工艺制备了Mg-3Sm-1Gd-1Ca-0.5Zr(EVX311)挤压板。结果合金中含有Mg2Ca、Mg3RE、Mg5RE析出相;挤压态合金展现出很强的{0001}基面织构,在微观中呈现“双峰织构”;通过透射电镜分析,观察到位错密度差引起的晶界弓出、晶粒内高密度位错聚集、微米级第二相促进形成动态再结晶现象(PSN);挤压态合金屈服强度达217.06 MPa,在拉伸作用下出现了屈服平台,通过对拉伸断口进行观察分析,得出断裂机理为混合型断裂;挤压态合金燃点达到894℃。结论挤压态合金的EBSD特征是含有大量动态再结晶的细晶组织;屈服平台的出现可能与基体中溶质原子Ca以及位错的钉扎-脱钉的循环交互作用有关;合金的高燃点与Ca和稀土元素所形成的致密高抗氧化性薄膜密切相关,与其他阻燃合金相比,本合金具有元素含量少、燃点高的优势。 展开更多
关键词 Mg-3Sm-1Gd-1Ca-0.5Zr合金 微观组织 力学性能 阻燃 析出相
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超声辅助凝固制备Cu-Ti合金组织及性能研究
10
作者 张喆 高楠熙 +5 位作者 雷作栋 崔尚坤 曹飞 邹军涛 王文 王快社 《铸造技术》 2025年第5期416-423,共8页
铜钛合金作为一种高强高弹铜合金,具有优异的强度、导热性、高温稳定性和抗应力松弛性能,被认为是替代铍青铜的理想材料。然而,钛和铜之间物性差异大,且钛在铜中的室温固溶度低,导致铜钛合金铸态组织偏析严重,存在粗大富钛初生相,制约... 铜钛合金作为一种高强高弹铜合金,具有优异的强度、导热性、高温稳定性和抗应力松弛性能,被认为是替代铍青铜的理想材料。然而,钛和铜之间物性差异大,且钛在铜中的室温固溶度低,导致铜钛合金铸态组织偏析严重,存在粗大富钛初生相,制约合金强度和导电性能的提升。基于此,本研究提出超声辅助凝固方法制备铜钛合金,通过实验研究了超声功率对铜钛合金微观组织的影响规律,发现超声处理能够显著改善组织偏析,细化晶粒尺寸和初生相尺寸,减小富钛相等初生相含量。经相同形变热处理制度,超声辅助凝固铜钛合金抗拉强度由801.38 MPa提升至851.0 MPa,导电率由15.31%IACS提升至15.68%IACS,力学和导电性能的协同提升与超声作用下晶粒尺寸细化和初生相含量减少直接相关。 展开更多
关键词 铜钛合金 超声凝固 电弧熔炼 组织调控 力学性能 导电性能
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Ni-Cr-B-Si真空和氩气中钎焊金刚石界面特性及热损伤机理 被引量：1
11
作者 刘思幸 张泽辰 +3 位作者 刘明淼 彭康 胡红钰 吴多利 《表面技术》 北大核心 2025年第3期202-209,219,共9页
目的通过钎焊试验和表征分析,探讨和揭示Ni-Cr-B-Si合金钎料在真空和氩气气氛中高温钎焊金刚石的界面特性及热损伤。方法采用Ni-Cr-B-Si合金钎料在真空和氩气气氛中钎焊金刚石/304不锈钢,通过扫描电子显微镜观察钎料/钢基体接头断口和... 目的通过钎焊试验和表征分析,探讨和揭示Ni-Cr-B-Si合金钎料在真空和氩气气氛中高温钎焊金刚石的界面特性及热损伤。方法采用Ni-Cr-B-Si合金钎料在真空和氩气气氛中钎焊金刚石/304不锈钢,通过扫描电子显微镜观察钎料/钢基体接头断口和钎焊金刚石的界面微观形貌,使用能量色散光谱仪分析界面的元素扩散分布,利用X射线衍射仪表征界面生成物的物相组成,借助激光共焦拉曼光谱仪分析钎焊金刚石的残余应力与热损伤程度。结果真空中钎焊的钎料/钢基体接头的拉剪强度最大,为133.05MPa,氩气气氛中钎焊接头的拉剪强度为125.10MPa,2种气氛中钎焊的接头断口均主要以脆性断裂为主。在氩气气氛中钎焊后金刚石的界面生成物以条状结构为特征,且金刚石结合界面未产生裂纹,界面组织中未生成硬质点相。氩气气氛中钎焊金刚石的表面残余应力(0.034GPa)小于真空中钎焊后的金刚石(0.648GPa)。真空和氩气气氛钎焊金刚石的拉曼特征峰相对强度分别低于原始金刚石的65%和27%。结论使用氩气气氛钎焊金刚石的研究显示,钎焊金刚石界面组织的均匀性得到改善,熔融钎料表面的硬质点相得到了有效控制,有利于提高金刚石磨粒的结合强度并缓解金刚石的热损伤程度。 展开更多
关键词 钎焊金刚石 氩气 结合界面 硬质点相 热损伤
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一种基于遗传算法的高精度大范围图像配准方法 被引量：1
12
作者 李德响 袁欣 +2 位作者 何玉涛 明文全 陈江华 《电子显微学报》 北大核心 2025年第3期341-351,共11页
本研究提出了一种兼具高精度和大范围图像配准能力的多精度遗传算法(MPGA)。该方法引入了多精度分层配准的概念,不同层对应的精度从低到高依次递进,并使用图像之间的互相关系数作为评价函数,在不提高数据位深度和种群数量的同时,扩大了... 本研究提出了一种兼具高精度和大范围图像配准能力的多精度遗传算法(MPGA)。该方法引入了多精度分层配准的概念,不同层对应的精度从低到高依次递进,并使用图像之间的互相关系数作为评价函数,在不提高数据位深度和种群数量的同时,扩大了图像配准的最大偏移范围,且不损失图像配准的精度。将该方法应用于不同噪音程度的扫描电镜图像中,并与传统互相关算法对比。结果表明,本文提出的MPGA算法配准效果均优于传统的互相关算法。此外,将本方法应用于球差校正透射电镜原子分辨率图像中,结果表明,对于周期性强的原子图像,当两张图像偏移量达到(250,250)像素时,MPGA算法仍能准确预测偏移量,其最大可准确预测偏移量比互相关算法大140个像素。 展开更多
关键词 图像配准 遗传算法 原子分辨率 透射电镜 扫描电镜
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铪含量对NiAl-39V(Dy)共晶合金组织及高温压缩性能的影响
13
作者 郝彦超 张建飞 +4 位作者 丁国 岑耀东 王东梅 白洋 刘小鱼 《中国稀土学报》 北大核心 2025年第5期1142-1149,共8页
本文采用真空非自耗电弧熔炼炉制备NiAl-39V(%,原子分数)-0.05Dy(%,质量分数)-x Hf(%,原子分数)(x=0, 0.05, 0.1, 0.3, 1)系合金。利用X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和Gleeble-1500D热模拟机分析合金... 本文采用真空非自耗电弧熔炼炉制备NiAl-39V(%,原子分数)-0.05Dy(%,质量分数)-x Hf(%,原子分数)(x=0, 0.05, 0.1, 0.3, 1)系合金。利用X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和Gleeble-1500D热模拟机分析合金相组成、组织及高温压缩性能。结果表明,不同Hf含量的合金均由NiAl/V共晶胞组成。随Hf含量的增加,共晶胞逐渐变小,共晶胞层片组织逐渐细化,晶界处失稳程度和晶胞间区域面积增加。Hf添加到0.3%后,共晶胞界析出富Hf相,增加到1%时,胞界处同时析出富Hf相和Ni2AlHf相,且富Hf相呈不连续状分布。Hf的添加,整体提高合金系高温强度,当Hf含量增加至1%时,合金高温压缩性能达到最高(360.18 MPa),其热激活能为36801.87 J·mol^(-1),较0 Hf合金激活能降低,高温压缩时最大应力所对应的最大应变向左偏移,动态再结晶易发生,共晶胞细化和Ni2AlHf的析出强化,导致高温压缩性能提升。 展开更多
关键词 NiAl-V(Dy)共晶合金 组织形态 高温压缩 激活能
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激光熔覆沉积新型亚稳β钛合金变形机制研究
14
作者 刘家烜 唐子浩 +8 位作者 杨义 张一楠 李冬杰 辛社伟 张思远 张恺 王皞 ZHANG Laichang HUANG Aijun 《有色金属材料与工程》 2025年第5期29-41,共13页
综合应用几种典型的合金设计理论,通过混合商用Ti-6Al-4V和Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr合金粉末,设计出新型亚稳β钛合金Ti-4.9Al-6.0V-2.9Cr-2.1Mo-2.0Zr。采用激光熔覆沉积(laser cladding deposition,LCD)工艺制备了试样,通过X射线衍射仪(... 综合应用几种典型的合金设计理论,通过混合商用Ti-6Al-4V和Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr合金粉末,设计出新型亚稳β钛合金Ti-4.9Al-6.0V-2.9Cr-2.1Mo-2.0Zr。采用激光熔覆沉积(laser cladding deposition,LCD)工艺制备了试样,通过X射线衍射仪(X-ray diffractometer,XRD)、电子背向散射衍射仪(electron backscattered diffractometer,EBSD)和透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM)研究了Ti-4.9Al-6.0V-2.9Cr-2.1Mo-2.0Zr合金经过β相区固溶处理后的室温压缩变形机制。结果表明,固溶处理后Ti-4.9Al-6.0V-2.9Cr-2.1Mo-2.0Zr合金中仅存在β相。在室温压缩过程中,其变形机制依次为:先以β基体中的位错滑移、少量应力诱发的β→ω相变、应力诱发的β→α″马氏体(α″SIM)相变为主;随后,一方面初生马氏体(α″SIMp)片层增厚,并通过位错滑移和(011)α″孪生参与变形,另一方面α″SIMp片层之间的β基体继续通过位错滑移和应力诱发二次马氏体(α″SIMs)变形,因α″SIMs尺寸和厚度均较小,故被限制在两片α″SIMp片层之间。大量α″SIM的形成分割了原始β晶粒,并形成大量β/α″SIM相界,产生动态细晶强化和双相界面强化的共同作用,最终使该合金获得了高应变硬化率。 展开更多
关键词 激光熔覆沉积 钛合金 变形 马氏体转变 孪生
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C650R镍基合金大型锭铸态组织特征及均匀化工艺
15
作者 寇金凤 白亚冠 +4 位作者 聂义宏 张鑫 张冰冰 李金山 贺一轩 《特殊钢》 2025年第4期100-106,共7页
借助光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱分析仪,研究了650℃超超临界汽轮机转子用C650R镍基合金三联工艺(VIM+PESR+VAR)冶炼的12 t铸锭冒口端的铸态组织及不同均匀化处理后的显微组织,并对比了均匀化处理前后的高温热塑性。结果表明,采... 借助光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱分析仪,研究了650℃超超临界汽轮机转子用C650R镍基合金三联工艺(VIM+PESR+VAR)冶炼的12 t铸锭冒口端的铸态组织及不同均匀化处理后的显微组织,并对比了均匀化处理前后的高温热塑性。结果表明,采用三联工艺冶炼的φ960 mm锭型的自耗锭中存在明显的偏析,主要偏析元素为Mo、Nb、Ti,均偏析于枝晶间,晶内主要析出相为富含Mo、Nb、Ti的MC型一次碳化物,碳化物形状不规则,晶界上以小颗粒状的M_(23)C_(6)为主,并含少量不规则的富含Mo、Nb、Ti、Zr的MC型一次碳化物。依据不同均匀化处理后枝晶消除、碳化物回溶、3种元素(Mo、Nb、Ti)残余偏析系数变化,确定了12 t级C650镍基合金铸锭的均匀化工艺为1200~1220℃保温96 h以上。与铸态相比,经均匀化处理后的试样高温热塑性显著增强,为铸锭顺利开坯奠定了有利基础。 展开更多
关键词 C650R镍基合金 大型铸锭 偏析 均匀化
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Ti_(2)AlNb合金薄板热处理过程中O相析出行为
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作者 周亦奇 唐斌 +2 位作者 张智鑫 邵启航 陈晓飞 《铸造技术》 2025年第2期99-109,共11页
Ti_(2)AlNb合金可以长时间在650~750℃条件下工作,具有高比强度、良好的室温断裂韧性和良好的抗蠕变性等,被认为是最具应用潜力的高温轻质金属材料。为研究在不同热处理制度下O相形核和长大过程,探索显微组织演化规律和O相变体选择行为... Ti_(2)AlNb合金可以长时间在650~750℃条件下工作,具有高比强度、良好的室温断裂韧性和良好的抗蠕变性等,被认为是最具应用潜力的高温轻质金属材料。为研究在不同热处理制度下O相形核和长大过程,探索显微组织演化规律和O相变体选择行为,采用包套轧制工艺作为加工方法,轧制材料名义成分为Ti-22Al-24Nb-0.5Mo(原子分数,%)。通过轧制得到厚度为1 mm的Ti_(2)AlNb合金板材。对轧制后板材进行固溶时效处理后,O相大量析出;随着时效温度的提高,O相板条越来越粗大,同时O相析出量先增加后减少,在930℃时O相析出体积分数达到最高,为52%。在该热处理制度下O相形核析出方式既有界面不稳定形核也有感生形核,但是O相在晶界附近的形核析出方式更多倾向于感生形核,界面不稳定形核得到的O相数量上较少。轧板在1000℃固溶、815℃时效以及920℃固溶、800℃时效这两种热处理之后,得到的组织均为双态组织,轧制后的固溶时效过程基本没有对O相变体的析出造成影响。 展开更多
关键词 Ti_(2)AlNb合金 包套轧制 微观组织 变体选择
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Fe对Al-xTi(x=1,2,3)合金凝固组织及析出相的影响
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作者 卞峒博 徐科男 +4 位作者 林雪健 郑博文 申向阳 黄宏军 袁晓光 《铸造》 2025年第1期42-53,共12页
通过扫描电镜(SEM),能谱分析(EDS),X射线衍射(XRD)及电子背散射衍射分析(EBSD)等检测手段,探讨了添加合金元素Fe对Al-xTi(x=1,2,3)合金凝固组织及Al_(3)Ti相析出的影响。结果表明,在缓慢冷却和金属型铸造条件下,Fe元素均会促进Ti以Al_(3... 通过扫描电镜(SEM),能谱分析(EDS),X射线衍射(XRD)及电子背散射衍射分析(EBSD)等检测手段,探讨了添加合金元素Fe对Al-xTi(x=1,2,3)合金凝固组织及Al_(3)Ti相析出的影响。结果表明,在缓慢冷却和金属型铸造条件下,Fe元素均会促进Ti以Al_(3)Ti相的形式析出。在缓慢冷却条件下,随着Ti含量的增加,Al-xTi(x=1,2,3)合金中Al_(3)Ti相体积分数逐渐增大,呈长针状结构。而添加1%的Fe后,随着Ti含量的增加,Al_(3)Ti相由最初的块状和长针状逐渐转变为短棒状,最终转变为块状结构。在金属型铸造条件下,随着Ti含量的增加,Al-xTi(x=1,2,3)合金中Al_(3)Ti相由颗粒状转变为针状,且Al_(3)Ti相体积分数由3.37%增长至7.32%;添加1%的Fe后,随着Ti含量的增加,Al_(3)Ti相逐渐由块状转变为针状,且Al_(3)Ti相体积分数由4.47%增长至12.79%。添加Fe会促进Ti原子在Al基体中达到过饱和状态,进而促进Al_(3)Ti相的析出,Al_(3)Ti相会充分发挥异质形核作用,促进α-Al的形核,从而细化晶粒。 展开更多
关键词 Fe元素 Al-Ti合金 凝固组织 Al_(3)Ti相
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机器学习在球墨铸铁研发中的应用
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作者 刘禹 黎振华 +2 位作者 何远怀 涂雯雯 韦贺 《铸造技术》 2025年第6期520-530,共11页
基于数据驱动的机器学习方法通过构建材料特征参数与目标性能间的复杂映射关系,突破传统研发模式在时间与成本上的限制,为球墨铸铁研发提供了全新范式。通过对基于机器学习的球墨铸铁研发过程中的应用进展进行系统梳理,在阐释机器学习... 基于数据驱动的机器学习方法通过构建材料特征参数与目标性能间的复杂映射关系,突破传统研发模式在时间与成本上的限制,为球墨铸铁研发提供了全新范式。通过对基于机器学习的球墨铸铁研发过程中的应用进展进行系统梳理,在阐释机器学习数据收集、数据预处理、模型构建与训练以及模型评估等基本实施框架的基础上,综述了机器学习在组织与缺陷控制、力学性能的预测以及服役行为的预测等方面的应用,探讨了球墨铸铁研发和应用过程中基于机器学习的一些急需解决的问题,提出了基于机器学习的球墨铸铁研发方向及未来的发展趋势。 展开更多
关键词 机器学习 球墨铸铁 性能预测 缺陷识别 服役行为预测
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NiAlCoCr镍基合金与Al_(x)CoCrFeNi高熵合金间的扩散行为
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作者 陈娟 鄂占奇 肖金坤 《扬州大学学报(自然科学版)》 2025年第1期35-41,共7页
为理解镍基高温合金和高熵合金之间的焊接过程,对镍基高温合金和高熵合金之间的相互扩散行为进行了深入研究。选择NiAlCoCr镍基合金和Al_(x)CoCrFeNi(x=0.2或0.3)高熵合金为研究对象,结合固相扩散偶实验和数值回归方法测定Al_(0.2)CoCrF... 为理解镍基高温合金和高熵合金之间的焊接过程,对镍基高温合金和高熵合金之间的相互扩散行为进行了深入研究。选择NiAlCoCr镍基合金和Al_(x)CoCrFeNi(x=0.2或0.3)高熵合金为研究对象,结合固相扩散偶实验和数值回归方法测定Al_(0.2)CoCrFeNi/NiAlCoCr和Al0.3CoCrFeNi/NiAlCoCr扩散偶的互扩散系数,并验证其可靠性;研究温度、组元、成分对实验成分-距离曲线和互扩散系数的影响;探索镍基合金与高熵合金所组成的体系中原子扩散激活能与互扩散系数之间的关联。结果表明:随着温度升高,体系的互扩散系数增大;Al_(x)CoCrFeNi/NiAlCoCr扩散偶中Al_(x)CoCrFeNi端际合金的互扩散系数大于NiAlCoCr;在同一温度下,Al_(x)CoCrFeNi高熵合金中Al的添加量从4.5%增加到6.5%时,扩散偶中Al_(x)CoCrFeNi合金侧Al的互扩散系数增加;具有较高互扩散系数的Al_(0.2)CoCrFeNi合金侧Al原子具有较低的扩散激活能。研究结果可为镍基高温合金高质量焊接工艺的设计和优化提供指导。 展开更多
关键词 Al_(x)CoCrFeNi高熵合金 NiAlCoCr 扩散 扩散系数
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Sn和稀土Y对导电Al-1Cu合金组织性能的影响
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作者 彭荣立 白凯 +2 位作者 赵志龙 陈志刚 刘慧敏 《轻合金加工技术》 2025年第4期33-38,共6页
对熔炼后近液相线铸造的Al-1Cu、Al-1Cu-0.1Sn、Al-1Cu-0.2Sn-0.2Y三种合金进行固溶、轧制-时效处理,研究三种合金微观组织和强度、导电率的变化。结果表明,铸态Al-1Cu合金晶粒为等轴晶,平均晶粒尺寸为600μm。加入Sn元素和Y元素,Al-1Cu... 对熔炼后近液相线铸造的Al-1Cu、Al-1Cu-0.1Sn、Al-1Cu-0.2Sn-0.2Y三种合金进行固溶、轧制-时效处理,研究三种合金微观组织和强度、导电率的变化。结果表明,铸态Al-1Cu合金晶粒为等轴晶,平均晶粒尺寸为600μm。加入Sn元素和Y元素,Al-1Cu-0.1Sn和Al-1Cu-0.2Sn-0.2Y合金的平均晶粒尺寸分别降低至400μm和200μm。经过固溶-轧制-时效后,合金晶粒尺寸进一步细化,加入稀土Y元素后位错缠结降低。Al-1Cu-0.1Sn-0.2Y合金硬度为(55±2.5)HB,导电率为(58±0.2)%IACS,相比铸态Al-1Cu合金,硬度提升了31.1 HB,导电率提升了5.5%IACS。 展开更多
关键词 Al-1Cu-0.1Sn-0.2Y合金 微观组织 硬度 导电率
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