725LN無(wú)縫管定做
燃油效率、凈化廢氣、輕量化、控制成本與壽命等已成為當(dāng)今汽車(chē)業(yè)發(fā)展的主題,而汽車(chē)排氣中所使用的結(jié)構(gòu)材料已經(jīng)不能現(xiàn)代汽車(chē)業(yè)的發(fā)展需求,故奧氏體不銹鋼以其所具有的良好的高溫性能而被廣泛應(yīng)用于汽車(chē)排氣中。近年來(lái),鐵素體不銹鋼因呈現(xiàn)較高的高溫強(qiáng)度、優(yōu)良的抗熱疲勞性能、的高溫氧化和應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂抗力,已逐步取代奧氏體不銹鋼在汽車(chē)排氣中應(yīng)用。汽車(chē)排氣中靠近發(fā)動(dòng)機(jī)的熱端部件在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)作時(shí)往往要承受600oC1000oC的高溫。熱端部件在汽車(chē)運(yùn)行中的受載情況也較復(fù)雜,汽車(chē)在啟動(dòng)和剎車(chē)中產(chǎn)生的載荷變化以及汽車(chē)行駛中產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng),都會(huì)造成熱端部件受到交變載荷的作用,而汽車(chē)平穩(wěn)行駛中熱端部件受到的載荷相對(duì),可以看作受到恒定載荷的作用。據(jù)此,本論文主要包括兩大部分,一是通過(guò)相場(chǎng)模擬提出兩種不同的Rc作為Fe-B非晶軟磁合金GFA直接的表征參數(shù),并研究其深層次物理機(jī)制;二是研究銅模快速凝固中溫度梯度分布及外加藝參數(shù)對(duì)Nd-Fe-B永磁合金的凝固微觀(guān)組織演變的影響。首先,基于等溫WBM（Wheeler-Boettinger-McFadden）相場(chǎng)模擬Fe-B二元軟磁合金體系的TTT（Time-Temperature-Transformation）曲線(xiàn)圖,并計(jì)算其Rc作為GFA直接的表征參數(shù)。隨后,研究界面遷移率中不同能E和形核率中不同熱能Q取值下,界面遷移率和形核率對(duì)Fe75B25二元合金的Rc及GFA的影響。在目前模擬精度下,界面遷移率中熱能E對(duì)TTT曲線(xiàn)圖鼻尖溫度和時(shí)間影響較小。在形核率中熱能Q作用下,鼻尖溫度有所上升,說(shuō)明Q控制著鼻尖的溫度,但過(guò)高的Q值將得不到完整的C形。

725LN無(wú)縫管定做合金在高溫塑性變形時(shí),峰值流變應(yīng)力、應(yīng)變速率和變形溫度之間地雙曲正弦形式的Arrhenius關(guān)系,說(shuō)明其變形受熱控制。在700～1000℃/0.2～0.002s-1條件下,TiAl-OSn與TiAl-lSn合金高溫變形能分別為:311kJ/mol、429kJ/mol。添加Sn了高Nb-TiAl合金高溫抗氧化性能,在900℃氧化100h的增重小于TiAl-OSn合金,添加量0.5～1at.%時(shí)抗氧化性能較優(yōu)。Sn添加可減小合金氧化膜厚度,改變氧化膜結(jié)構(gòu),氧化層裂紋產(chǎn)生。經(jīng)過(guò)900℃高溫氧化100h后,TiAl-xSn(x=0.5,1,1.5)合金的氧化膜均較薄且致密,從表面到基體依次為:表層分布Ti02顆粒的A1203層/Ti02層/富Nb、Sn層(少量TiN)/Ti3Al層/基體。TiAl-OSn合金氧化膜較厚,出現(xiàn)裂紋,從表面到基體依次為:TiO2層/Al2O3層/TiO2+Al2O3層/富Nb層/基體。添加Sn合金中Sn與Nb共同作用,富集在氧化膜與基體的過(guò)渡層,形成了一層富Nb、Sn的阻隔層;同時(shí)Sn添加了合金中TiN,阻礙Ti從基體向外擴(kuò)散,從而減小了氧化膜厚度及TiO2顆粒尺寸,合金抗氧化性能。結(jié)合金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡(SEM)、電子天平、顯微硬度計(jì)、電子實(shí)驗(yàn)機(jī)等分析與手段,研究壓力對(duì)K418合金不同厚度薄板組織與性能的影響。用ProcAST鑄造模擬對(duì)K418在壓力為真空和101.325kPa下的充型凝固進(jìn)行模擬。鑄件在真空下采用熔模精密鑄造模塊,在一個(gè)大氣壓下采用重力鑄造模塊。模擬結(jié)果表明,在兩種不同的壓力下,鑄件均能平穩(wěn)的充滿(mǎn)型殼;不同厚度的壁板的冷卻順序*,壁板邊緣首先凝固、然后是壁板中間,后是靠近縫隙澆道的部位。在真空下,壁板在凝固時(shí)間800s時(shí),鑄件的固相率能夠達(dá)到80%以上;在加壓下,壁板在凝固時(shí)間為600s時(shí),鑄件的固相率能夠達(dá)到80%以上。表明加壓真空下鑄件冷卻速度快。不同厚度的壁板中間易產(chǎn)生縮孔縮松缺陷。在壓力為真空和101.325kPa下,用真空感應(yīng)熔煉爐澆注鑄件。強(qiáng)度的源于高溫高壓處理后的針狀α′馬氏體和ω相的形成。研究結(jié)果表明高壓能夠顯著原子地?cái)U(kuò)散,從而起到細(xì)化α相、促進(jìn)針狀α′馬氏體和高壓ω相的形成。通過(guò)對(duì)Ti-30Zr-5Al-3V(TZ-30)合金進(jìn)行等壓變溫和β相區(qū)變壓熱處理,研究高溫高壓處理對(duì)合金結(jié)構(gòu)、微觀(guān)組織以及力學(xué)性能的影響規(guī)律。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明:在2 GPa壓力和15℃/s降溫速率下,由β相區(qū)“淬火”處理能綜合力學(xué)性能的TZ-30合金塊體,其抗拉強(qiáng)度和斷后延伸率達(dá)到1387 MPa和7.9%,微結(jié)構(gòu)分析表明材料強(qiáng)度源于所形成的針狀馬氏體中含有大量位錯(cuò)和層錯(cuò)。TZ-30合金中α″馬氏體含量隨著處理壓力的升高而,高壓TZ-30中α′馬氏體生成而促進(jìn)α″馬氏體形成的效果非常顯著,5 GPa高壓和693℃處理后,合金組織全部由α″馬氏體所組成。

725LN無(wú)縫管定做
同時(shí),利用EELS研究了析出相中元素的偏析情況,研究結(jié)果顯示,Al1.5CoCrFeNi合金A2中析出富Fe的析出相,而B(niǎo)2中析出富Co的析出相。(3)采用3 MeV Au+常溫離子輻照,研究了 AlxCoCrFeNi系多組元高熵合金的輻照微觀(guān)結(jié)構(gòu)演變。TEM研究結(jié)果表明,低輻照劑量下～1 dpa,單相Al0.1CoCrFeNi合金,輻照缺陷主要為小而密的點(diǎn)狀缺陷,隨著輻照劑量的,缺陷尺寸逐漸增大形成位錯(cuò)線(xiàn)和位錯(cuò)環(huán),缺陷密度。雙相Al0.75CoCrFeNi和Al1.5CoCrFeNi合金無(wú)序相中輻照缺陷的尺寸和密度均較有序相小。研究表明,無(wú)序相結(jié)構(gòu)中缺陷的形成能和遷移能可能較有序相高,點(diǎn)缺陷的形成和受到,從而出優(yōu)異的抗輻照缺陷能力。即固溶體的有序度與多組元高熵合金的抗輻照性能成反。(4)采用3MeVAu+高溫離子輻照,研究了 Al0.1CoCrFeNi高熵合金在250℃～650℃溫度下輻照缺陷的微觀(guān)結(jié)構(gòu)演變。研究結(jié)果表明,Au+高溫離子輻照合金中主要形成柏氏矢量為1/2<110>和1/3<111>的兩種間隙型位錯(cuò)環(huán)和層錯(cuò)四面體,并未發(fā)現(xiàn)空洞。為其在室溫下較差的力學(xué)性能,作為熱加藝之一的藝不但了合金組織致密性,而且可以細(xì)化晶粒,材料的綜合力學(xué)性能。本文以態(tài)Ti-44Al-(Nb,Mo,V,Y)及兩種不同成分合金棒材為研究對(duì)象,對(duì)兩種棒材的顯微組織及力學(xué)性能進(jìn)行分析,并對(duì)態(tài)Ti-46Al-(V,Cr,Ni)合金的高溫變形行為進(jìn)行了研究。利用XRD相組成分析初步確定兩種合金中均含有γ-Ti Al、α2-Ti3Al及β0相。SEM組織分析結(jié)果表明,態(tài)Ti-44Al-(Nb,Mo,V,Y)合金為典型雙態(tài)組織,由等軸狀的γ晶粒及尺寸和含量與之相近的α2/γ層片晶組成,晶粒尺寸在10μm左右,層片晶與γ晶粒間可見(jiàn)的β0晶粒,稀土Y2O3顆粒分布于合金基體中;態(tài)Ti-46Al-(V,Cr,Ni)合金為近層片組織,層片尺寸在100-200μm之間,α2/γ層片與γ晶粒間可見(jiàn)的β0晶粒。而對(duì)于（β/B2+γ）合金,在1000℃變形后發(fā)生了顯著的晶粒細(xì)化和應(yīng)變?cè)鰪?qiáng)β→α2轉(zhuǎn)變,并且形成了明顯的立方織構(gòu),表明其超塑性變形機(jī)制為相變協(xié)調(diào)的晶內(nèi)變形—不連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。利用SEM及X射線(xiàn)斷層掃描技術(shù)對(duì)1000℃變形后試樣中的孔洞進(jìn)行了定量表征。結(jié)果表明,（α2+γ）合金中的孔洞主要在三叉相界處形核,而在（β/B2+γ）合金中則主要分布于界面凸出處。兩種合金的孔洞密度相當(dāng),但（β/B2+γ）合金中孔洞的體積分?jǐn)?shù)、孔洞尺寸、聯(lián)接程度等均明顯大于（α2+γ）合金。另外,（β/B2+γ）合金中較大的孔洞傾向于沿拉伸方向延伸,而（α2+γ）合金中大尺寸孔洞的取向則更為隨機(jī)。后結(jié)合變形機(jī)制對(duì)兩種合金中孔洞征的形成原因進(jìn)行了詳細(xì)討論。為了進(jìn)一步明確TiAl基合金的高溫變形機(jī)制、揭示其超塑性變形區(qū)間,本研究對(duì)文獻(xiàn)中有關(guān)DP/NG-TiAl合金的力學(xué)性能數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)分析,定量闡述了顯微組織、合金成分及晶粒度對(duì)位錯(cuò)蠕變、晶界、擴(kuò)散蠕變等變形機(jī)制的影響規(guī)律,建立了普適性的本構(gòu)方程組,并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了適用于DP/NG-TiAl合金的變形機(jī)制圖譜,從而為理解TiAl合金的高溫變形動(dòng)力學(xué)、其超塑性條件提供了具。