污水处理设备 污泥处理设备 水处理过滤器 软化水设备/除盐设备 纯净水设备 消毒设备|加药设备 供水/储水/集水/排水/辅助 水处理膜 过滤器滤芯 水处理滤料 水处理剂 水处理填料 其它水处理设备
无锡国劲合金有限公司
无锡国劲合金有限公司
阅读：160发布时间：2017-1-18
温度相同时，Ni3Al中Al的扩散较Ni慢。考察成分依赖时，Ni的自扩散系数随着Ni3Al中Ni成分的增加而降低，且在低温条件下降低趋势趋于明显，起源于Ni空位浓度随Ni成分的增加而减少。Al的自扩散系数也随着Ni成分的增加而降低，这源于在Ni3Al中较高的Ni原子比例抑制了Al反位置缺陷的形成，扩散过程中起主导作用的Al反位置缺陷随着Ni成分的增加而急剧降低。运用分子动力学方法结合改进的分析型嵌入原子势(MAEAM)对于合金元素的固溶强化机制进行了研究。通过研究Ni基体相中的刃位错运动，表明固溶原子对于刃位错的运动具有阻碍作用。在添加相同浓度替位原子时，Ru元素对于刃位错运动的阻碍作用则比添加Co元素要明显。而Re元素即使低浓度时对于位错的阻碍作用很明显。对于合金元素的固溶强化作用，Re元素zui为明显，其次为Ru元素，zui后为Co元素。其微观机制为合金元素通过与位错滑移面上zui近邻基体原子成键形成相互作用，导致其堆垛层错能升高，使得位错运动过程中需要耗费更多能量，阻碍位错运动形成固溶强化作用。研究了单晶Ni、Al和Ni3Al的纳米压痕特性。基于结构分析发现Ni和Al的纳米压痕过程中经历弹性形变与塑形形变，Ni3Al中由于形成微孪晶而存在伪弹性形变过程。Ni3Al析出相中高的不稳定层错能与本征层错能的比值，使得Ni3Al中易于形成分位错，且在晶体中压头下方区域钉扎从而形成微孪晶，推迟了塑形形变的发生，强化了高温合金。对于压头的尺寸效应发现，压头尺寸越小所需要的塑形形变应力越高。结合蒙特卡洛模拟对于Re原子分布以及对Ni/Ni3Al界面结构的影响进行了研究。Ni/Ni3Al的界面为有序-无序界面，其界面过渡区域为8-10个原子层，过渡界面区域的宽度随着温度的升高而增加。模拟发现Re原子在Ni3Al析出相中优先占据Al原子位置，没有形成Re原子团簇。Ni/Ni3Al界面宽度随着Re元素添加量的增加而减小，确定了Re原子在Ni/Ni3Al界面中的临界溶解浓度，发现溶解极限值随温度的升高而增加。 传统沉淀强化机制认为,钴基高温合金中γ′强化相易呈脆性形态沉淀析出,γ′相与合金基体错配度较大,造成钴基合金不良的高温性能。Co-Al-W合金是由γ′-Co3（Al,W）相沉淀强化的新型钴基高温合金,由于合金具有在某一高温范围内强度随温度升高而增加的“反常”变化现象。对Co-Al-W合金进行成分设计和制备,研究合金耐NaCl溶液电化学腐蚀、耐75%Na2SO4+25%NaCl熔盐热腐蚀和空气中抗800、900℃高温氧化行为,合金在不锈钢基体上堆焊性能成为学者关注的问题。本论文在对燃烧合成和真空感应熔炼制备钴基Slite 6合金微观组织、碳化物类型及分布等预实验及对Co-Al-W合金固溶温度、强化相类型、微观组织结构、硬度等国内外已有研究工作的基础上,通过合金成分设计,对燃烧合成和真空感应熔炼制备Co-Al-W合金固溶温度、强化相类型、微观组织结构、硬度等进行研究,进而对合金电化学腐蚀、热腐蚀和高温氧化性能及Co-Al-W合金在不锈钢基体上堆焊性能研究,为合金设计和应用提供理论依据和科学指导。研究发现:（1）燃烧合成和真空感应熔炼制备Co-Al-W合金微观组织由γ-Co基体及其上γ′-Co3（Al,W）强化相和少量碳化物组成。钨含量增加,合金固溶温度升高,在γ-Co基体上γ′相数量和体积分数增加。合金元素Ta、N、Mo、Ti与γ-Co基体形成A3型相Co3（Ta,N,Mo,Ti）可提高合金中γ′-Co3（Al,W）相和γ-Co基体的结晶度,对Co-Al-W合金中γ′相起到不同程度的稳定作用,合金的固溶温度和硬度适度提高。（2） Co-Al-W合金在NaCl溶液中电化学腐蚀时,由于Cl-穿透钝化膜导致“闭塞腐蚀电池”效应,在晶界处发生点蚀。加入合金元素Mo、N、Ti和Ta可以提高Co-Al-W合金耐NaCl溶液的电化学腐蚀能力。（3） Co-Al-W合金在800℃75%Na2SO4+25%NaCl熔盐中腐蚀后腐蚀膜分三层,即呈蓬松状由钴氧化物Co3O4组成的zui外层,由Co、Al、W和合金元素复杂氧化物组成的中间过渡层和由Al、Co氧化物组成较致密的zui内层。合金元素在氧化性气氛中形成的腐蚀氧化膜对基体起良好保护作用。（4） Co-Al-W合金在800℃和900℃空气中静态氧化后氧化膜大致分为三层,即以钴氧化物Co3O4形式存在且厚度基本均匀的氧化膜zui外层;基体和表面层间不连续的中间过渡层主要由W、Al和合金元素氧化物组成;氧化膜内层主要是Co、Al氧化物。Co-Al-W合金中Ta、N、Mo、Ti元素的加入可提高合金在高温空气中静态氧化的氧化激活能,减少合金氧化增重,提高合金抗高温氧化能力。（5）在304不锈钢基体表面用TIG电弧对Co-8.8Al-9.8W（at.%）合金混合粉末进行堆焊,能获得表面成形及与母材结合良好的堆焊层。堆焊电流和堆焊速度都会对堆焊层熔宽、熔深和稀释率产生影响。堆焊层合金微观组织由γ-Co基体及其上碳化物和复杂Co、Al元素金属间化合物组成。堆焊层硬度较高,平均硬度约为HRC53.1,显微硬度zui高Hv50可达1050。（6）燃烧合成和真空感应熔炼方法制备Slite 6合金微观组织均由γ-Co基体及其上对基体起强化作用的碳化物组成。由于燃烧合成制备合金时热量聚集和散失不均匀,合金并不是过饱和固溶体,碳化物处于亚稳态且不能均匀析出。燃烧合成制备Slite 6合金耐中性NaCl溶液腐蚀能力较强。综合以上研究结果,通过合金成分设计、合金化可显著提高Co-Al-W合金固溶温度和硬度,改善合金耐NaCl溶液腐蚀能力,提高合金耐75%Na2SO4+25%NaCl熔盐热腐蚀和合金在800、900℃空气中的抗氧化能力,进而根据需要对合金进行有目的的设计,为合金广泛应用提供科学和理论基础。Co-Al-W合金是一种由γ′-Co3(Al,W)相沉淀强化的新型钴基高温合金,为了研究微合金化元素钽对Co-8.8Al-9.8W(摩尔分数,%)合金强化相和高温氧化行为的影响,运用d电子合金设计理论和XRD分析方法研究Co-8.8Al-9.8W-x Ta(x=0、0.5、1、1.5、2)合金的相组成、γ′强化相的数量及μ相的析出行为;运用SEM和EDAX等方法研究合金高温氧化膜的组成、显微组织结构和元素分布,并计算合金的氧化激活能。结果表明:钽元素含量增加,合金中γ′强化相的数量增多,对μ相析出的抑制程度增加。Co-8.8Al-9.8W-x Ta合金的氧化膜主要由3层组成,zui外层主要为钴的氧化物,中间过渡层为钨、铝和钽的复杂氧化物,zui内层主要为铝的氧化物。钽元素提高合金氧化膜zui内层中铝氧化物的致密性和稳定性。1.5Ta合金的氧化膜具有的致密度和稳定性,氧化激活能zui高,抗氧化能力zui强。 镍基单晶高温合金具有优良的高温性能,是目前制造*发动机和燃气轮机叶片的关键材料。随着镍基单晶高温合金的开发,通过添加大量的难熔元素来提高高温合金强度。然而,由于合金呈现很高的过饱和度,增大了拓扑密排相(TCP相)的析出倾向。TCP相的析出不仅消耗了大量的固溶强化元素,往往也作为裂纹的发源地和裂纹迅速扩展的通道,导致单晶高温合金的持久寿命降低,塑性和韧性明显恶化,严重地影响了合金的高温力学性能。第四代镍基单晶高温合金中加入了铂族元素Ru,能明显抑制TCP相的析出,进而提高单晶合金的高温蠕变性能,但其作用机制尚不清楚。有关Ru元素对镍基单晶高温合金中基体与TCP相界面结构及其合金元素赋存状态的研究还非常有限。本文采用电子显微学分析方法研究了镍基单晶高温合金蠕变断裂之后γ/γ’界面的精细结构以及合金元素的分布行为,并探讨了Ru元素对基体与TCP相界面结构及合金元素分布行为的影响规律。通过*性原理方法研究了合金元素在γ/γ’界面、γ’相和基体/TCP界面的分配行为及择优占位倾向。(1)1100℃/137MPa蠕变实验研究表明：合金元素在γ/γ’界面两侧的分布趋势很明显：Co、Re和Cr元素容易富集在Y相中,而Ni、Al、Ta和W元素较容易向丫’相中偏析。在γ/γ’界面形成的扭结结构的存在2-3nm的Re原子团簇。蠕变过程中,这种扭结结构的形成是由于γ/γ’界面附近的重金属原子团簇和界面位错芯部结构的交互作用。γ相和丫’相以共格的台阶形式相结合。在高温和外加应力的作用下,丫’相发生筏排化,γ/γ’相界面处形成了六角形和四边形的位错网。(2)1100℃/800h热暴露测试研究表明：在不含Ru元素合金1中,TCP相呈细长的针状,基体/TCP相界面结构呈不规律的高度不一的台阶状；在含Ru元素合金2中,TCP相呈短棒状,基体/TCP相界面结构呈规律的两个原子层高度的台阶状。Ru元素的添加,改变了合金中其他合金元素在基体和TCP相间的分布行为,减少了TCP相的析出数量,也改变了基体/TCP相界面的精细结构以及TCP相的形貌。(3)采用*性原理方法研究了Ru元素在γ/γ’界面和γ’相中对其他合金元素分配行为的影响规律,揭示了Ru元素与Re元素之间的强化机制是由于Re原子和Ru原子间p-p轨道的杂化而产生较强的相互作用。
环保在线 设计制作，未经允许翻录必究 .
请输入账号
请输入密码
请输验证码
请输入你感兴趣的产品
请简单描述您的需求
请选择省份