车晋达
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姜贝贝
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王清
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张瑞谦
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唐睿
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陈国清
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董闯
中国有色金属学报
利用“团簇加连接原子”结构模型解析典型高温近α-Ti合金Ti 1100成分,进而在此基础上添加Hf、Ta和Nb元素进行合金化,形成成分通式[Al-(Ti13.7(Zr/Hf)0.3)](Al0.69Sn0.18Si0.12(Mo/Ta/Nb)0.03).合金组织结构分析和高温抗氧化性结果表明:Hf元素的添加并未改变合金的结构和组织,在此基础上,不同配比的Ta和Nb替代Mo时合金由片层转变β组织转变为等轴α组织;系列合金在800℃下,Hf替代Zr后合金的抗氧化能力显著提高,Ta和Nb进一步合金化后合金的抗氧化能力进一步增强,其100 h后的氧化质量增加约为(2.2±0.2) mg/cm2.
关键词:
近α-Ti合金
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成分设计
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微量合金化
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高温氧化
王清
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郭晓雷
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张瑞谦
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王英敏
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董闯
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冀春俊
材料热处理学报
利用“团簇加连接原子”结构模型研究了铁素体时效不锈钢的成分规律,确定了BCC Fe-Cr二元基础团簇成分式为[Cr-Fe10Cr4]Cr,其中团簇为以溶质原子Cr为心的周围被10个基体Fe和4个Cr原子包围的菱形十二面体Cr-Fe10Cr4.根据团簇式和相似组元替代形成多元合金化的合金成分式[(Ni16-m-nCumAln)-Fe160Cr64] (Cr16-o-p-q-rMooTipNbqVr).采用铜模吸铸技术制备φ6 mm的合金棒,分别在1030℃、1150℃下固溶处理0.5h并在555℃时效3h.结果表明,合金化的系列合金在1150℃下固溶处理时能获得单一BCC结构,在此基础上时效后系列合金的硬度和强度显著提高,其中[(Ni14Cu2)-(Fe160Cr64)](Cr7 Mo6Ti2 Nb1)合金在时效处理后具有良好的强韧性配合,分别为HV=397 HV、σ0.2=1017 MPa和σb=1287 MPa、ε=7.7％.
关键词:
铁素体时效不锈钢
,
合金设计
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“团簇加连接原子”模型
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高强度
,
热处理
张军政
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温冬辉
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姜贝贝
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张瑞谦
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王清
,
董闯
材料研究学报
doi:10.11901/1005.3093.2016.695
用团簇成分式方法对Fe-Cr-A1-Mo-Nb合金进行成分解析,并在此基础上确定了Fe-Cr-A1三元基础成分式Fe75A19.375Cr15.625(at.％),进而添加Mo、Nb、Ta和Zr元素替代部分Cr元素.采用真空电弧熔炼制备设计的母合金锭,然后进行1200℃/2 h固溶处理,进而在800℃进行多道次热轧成板,再进行800℃/24 h时效处理,最后在不同温度进行高温固溶处理,研究了微量元素添加对合金高温组织稳定性的影响.结果表明,对于800℃/24 h时效的Mo/Nb/Ta/Zr合金化样品,第二相(Laves相)粒子均弥散分布于铁素体基体中.1000℃/1 h再固溶处理,使系列合金中的第二相粒子发生回溶,至1200℃/1 h固溶后只含有Mo/Nb的合金中的第二相粒子已全部溶入到基体中,而在Ta和Zr微合金化的样品中仍有第二相粒子存在于基体的晶界处,有效抑制了基体晶粒在高温下异常长大,从而提高基体的组织稳定性和合金在高温下的力学性能.
关键词:
金属材料
,
Fe-Cr-Al-Mo-Nb/Ta/Zr合金
,
铁素体不锈钢
,
合金化
,
组织稳定性
,
第二相析出
杨红艳
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张瑞谦
,
彭小明
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王美玲
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.01.012
耐事故燃料是一种满足反应堆更多安全裕量设计要求的新型燃料元件.锆合金表面涂层研究是耐事故燃料包壳发展的一个主要方向,致力于解决高温条件下锆水严重反应的问题.该包壳具有经济性好,易于实现商业化等优点.重点阐述了锆合金包壳表面涂层制备技术和一些应用性能的研究进展,制备技术包括涂层方法、涂层厚度和涂层成分等,应用性能主要包括高温氧化和辐照性能.详细分析了锆合金表面涂层研究需要考虑的四个关键问题,即涂层材料选择、涂层工艺选择、涂层质量表征以及涂层锆包壳关键应用性能研究.涂层材料既要满足耐高温氧化性能,又要满足堆内正常运行的相关性能要求;涂层工艺应能制备出结合力好且致密的薄膜,并考虑锆包壳管涂层过程的可实现性;针对锆包壳特殊的应用环境,涂层质量表征重点关注涂层的附着力和膜致密度;涂层包壳关键应用性能主要考虑高温氧化、腐蚀、抗热冲击和腐蚀性能.综合已有研究结果,指出MAX相和金属Cr是两种有应用前景的锆包壳涂层材料,电弧离子镀技术作为锆包壳涂层工艺有一定的发展潜力.
关键词:
锆包壳
,
涂层
,
质量表征
,
应用性能
刘臣伟
,
冉广
,
雷鹏辉
,
刘腾蛟
,
张瑞谦
,
商佳程
稀有金属材料与工程
采用光学显微镜和透射电子显微镜对两种制备工艺的Zr-0.8Sn-1Nb-0.3Fe锆合金进行了微观组织分析与表征.实验结果表明增加冷轧次数与退火过程会导致锆合金的晶粒尺寸变大和不均匀化,平均尺寸从3.9 μm长大到6.0 μm;且析出相的尺寸变大、弥散程度降低,平均尺寸从74.6 nm长大至89.6 nm.增加冷轧次数与退火过程会使基体中的Nb进一步析出,析出相中Nb/Fe比值增加,平均值从1.17增加至1.39.2种锆合金中的析出相主要为面心立方结构的(Zr,Nb)2Fe化合物,Nb/Fe比值较低,尺寸较大.而在增加冷轧次数与退火过程的锆合金中还观察到少量密排六方结构的Zr(Nb,Fe)2析出相,Nb/Fe比值较高,尺寸较小.
关键词:
锆合金
,
微观组织
,
析出相
,
燃料包壳
张瑞谦
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覃秋慧
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文玉华
材料热处理学报
利用OM、XRD、SEM、EDS和DSC等分析测试手段研究了不同热处理方式对60NiTi合金中第二相析出,及其对马氏体转变和硬度的影响.结果表明:固溶后水淬处理能显著提高铸态60NiTi合金的硬度,但炉冷处理却显著降低合金的硬度.400℃时效略微降低固溶后水冷合金的硬度,但长时间时效对硬度的影响不大.Ni3Ti相的大量固溶是固溶水冷处理显著提高铸态合金硬度的原因,而固溶后炉冷合金硬度下降则来源于更多Ni3Ti相的析出.60NiTi合金的硬度取决于马氏体转变发生的难易程度.
关键词:
60NiTi合金
,
热处理
,
第二相
,
马氏体转变
,
硬度
