潘晓林
,
孙文儒
,
李战
,
杨树林
,
郭守仁
,
杨洪才
,
胡壮麒
稀有金属材料与工程
高合金化GH742合金存在严重的枝晶偏析,Nb、Ti大量偏聚于枝晶间,导致MC碳化物、(γ+ γ′)共晶、Laves相、δ相等析出;高Mo含量及其枝晶间偏析是析出σ相的重要原因;La、Ce在枝晶间的富集促使含氧硫稀土相和Ni5Ce相的析出.与一般合金凝固特点不同,高含量Al、Ti、Nb导致GH742合金凝固过程中先后发生(γ+ γ′)和(γ+Laves)两种类型的共晶反应.结合差热分析技术和凝固组织特点确定了合金的凝固温度区间为1346-1190 ℃,凝固顺序为γ、MC、(γ+ γ′)、Laves、Ni_5Ce.
关键词:
GH742
,
凝固
,
偏析
,
组织
潘晓林
,
孙文儒
,
杨树林
,
李战
,
郭守仁
,
杨洪才
,
胡壮麒
材料研究学报
doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2008.06.018
铸态GH742合金中存在复杂的第二相组织和严重的枝晶偏析,Nb,Ti大量富集于枝晶间和MC碳化物、Laves 相,δ相,(γ+γ')等析出相中.本文确定了γ基体的熔化温度为1160℃,并通过不同的均匀化处理确定了γ'相,(γ+γ')共晶、MC碳化物、Laves相、δ相、Ni5Ce相及含氧硫稀土相等析出相的溶解温度.由于稀土相在1120℃发生熔化,提出一种GH742合金低温预处理加高温扩散的二次均匀化制度来扩大其均匀化温度区间,提高扩散退火温度,从而获得均一的组织.元素扩散计算结果表明,提高均匀化温度可以提高元素的扩散系数;Nb的偏析系数比Ti的小得多,达到完全均匀化需要很长的时间.
关键词:
金属材料
,
镍基高温合金
,
均匀化
,
组织转变
,
偏析
,
扩散
董凯伟
,
姜晓杰
,
张爽
,
潘晓林
,
于海燕
材料与冶金学报
针对碱石灰烧结法中的二次反应,以分析纯化学试剂为原料,研究了不同的聚合物对原硅酸钙在铝酸钠溶液中分解行为的影响,并通过XRF、XRD和IR等手段探讨了其作用机理.结果表明:聚丙烯酸钠(PAAS)和聚乙二醇(PEG)能够抑制β-2CaO·SiO2在铝酸钠溶液中的分解,降低溶液中SiO2浓度;PAAS和PAAS与PEG的1∶1混合物对β-2CaO·SiO2分解的抑制效果优于PEG;聚合物通过抑制钙硅渣的生成来减少β-2CaO·SiO2的分解;PEG是在β-2CaO·SiO2/铝酸钠溶液界面通过物理吸附抑制β-2CaO·SiO2的分解,而PAAS靠化学吸附抑制β-2CaO· SiO2的分解.
关键词:
原硅酸钙
,
聚合物
,
铝酸钠溶液
,
二氧化硅
,
钙硅渣
潘晓林
,
于海燕
,
田勇攀
,
苏航
,
涂赣峰
,
毕诗文
中国有色金属学报
通过Materials Studio软件在建立完整的12CaO?7Al 2 O 3晶体结构模型的基础上逐渐减少Ca原子数，使其形成Ca空位，对钙空位量为0~1.00的12CaO?7Al 2 O 3晶体结构进行几何优化模拟，计算其晶格参量、晶体自由能、化学键布居数及键长等。结果表明：Ca空位对12CaO?7Al 2 O 3晶体结构的稳定性有显著影响，随着Ca空位量的增加，12CaO?7Al 2 O 3晶体晶格参量和晶胞体积逐渐降低，自由能逐渐增加，O—Ca键稳定性变差；当Ca空位量增加到0.75和1.00时，O—Ca键种类由4种减少到3种，且键长增大，从而导致12CaO?7Al 2 O 3晶体的稳定性逐渐降低；分别合成钙空位量为0、0.50和1.00的12CaO?7Al2O3晶体，其在碳酸钠溶液中的分解率随着钙空位量的增加而增加，晶体稳定性与晶体学模拟结果相吻合。
关键词:
12CaO?7Al 2 O 3
,
晶体结构
,
稳定性
,
钙空位
,
计算机模拟
张迪
,
于海燕
,
潘晓林
,
翟玉春
材料与冶金学报
doi:10.14186/j.cnki.1671-6620.2015.03.002
对不同钛酸钙化合物CaTiO3、Ca4 Ti3 O10和Ca3 Ti2O7的生成热力学和酸溶动力学进行了研究,结果表明,烧结温度在473 ～2 000 K时,Ca4Ti3O10、Ca3Ti2O7和CaTiO3均能生成;溶出温度在273 ～ 573 K时,Ca4Ti3O10、Ca3Ti2O7、CaTiO3的酸溶性逐渐减弱.溶出温度在338 ～358 K范围内,溶出过程受化学反应控制;溶出温度在403 ～443 K范围内,溶出过程受固膜扩散控制..
关键词:
钛酸钙
,
酸溶
,
热力学
,
动力学
,
合成
潘晓林
,
汪波
,
孙文儒
,
涂赣峰
,
郭守仁
,
胡壮麒
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00250
采用Gleeble-3500热模拟试验机研究了未均匀化、部分均匀化和完全均匀化处理的高合金化GH742合金铸锭的等温热变形行为.结果表明,随着均匀化程度的提高,合金热变形过程中的流动应力逐渐降低,塑性提高,动态再结晶程度增加;元素偏析和γ ′相和δ相等析出相导致变形过程中形成大量的位错和形变带,提高了合金的变形抗力;大块Laves相和Ni5Ce相等脆性相破碎后容易形成微裂纹;大块、密集分布的一次析出MC型碳化物在变形过程中容易产生条带组织,并形成应力集中区,导致裂纹萌生.采用低温预处理和高温扩散相结合的均匀化制度,能够消除元素偏析和有害脆性相,改善碳化物尺寸和分布,降低热变形抗力,明显提高合金的热塑性,获得均匀的再结晶组织.
关键词:
镍基高温合金
,
均匀化
,
热塑性
,
流动应力
,
动态再结晶
田勇攀
,
潘晓林
,
于海燕
,
涂赣峰
中国有色金属学报(英文版)
doi:10.1016/S1003-6326(16)64176-6
采用分析纯试剂CaCO3、Al2O3、SiO2和Na2CO3合成Na2O掺杂铝酸钙熟料，研究Na2O掺杂对铝酸钙化合物形成机理及12CaO·7Al2O3(C12A7)晶体结构的影响。结果表明：当熟料中Na2O含量低于4.26%(质量分数)时，含Na2O物相主要为2Na2O·3CaO·5Al2O3和Na2O·Al2O3；其余Na2O主要掺杂在12CaO·7Al2O3内，并且使其结晶度降低。2Na2O·3CaO·5Al2O3的结晶度也随着熟料中 Na2O 含量升高而降低。2Na2O·3CaO·5Al2O3和12CaO·7Al2O3的生成途径有两种方式：一是由初始反应物的直接反应生成，二是由反应中间产物CaO·Al2O3的进一步转化反应生成。晶体结构模拟结果表明，在Na2O掺杂的12CaO·7Al2O3晶格内，其O—Na键的共价性弱于 O—Ca键和O—Al键的共价性，使12CaO·7Al2O3晶胞自由能升高，化学活性提高。当熟料中Na2O含量由0增加至4.26%时，Al2O3的浸出率由34.81%增大至88.17%。
关键词:
铝酸钙
,
Na2O掺杂
,
形成机理
,
晶体结构
,
烧结
,
计算机模拟
