严靖博
,
谷月峰
,
高义民
,
孙飞
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赵新宝
,
党莹樱
,
杨珍
,
尹宏飞
中国有色金属学报
研究铁镍基高温合金GH2984在700~750℃蠕变期间的显微组织演变及其对性能的影响。结果表明：在(700℃，300 MPa)蠕变条件下，合金持久寿命仅160 h，变形过程中晶界处的应力集中并促进裂纹的萌生与扩展是造成合金失效的主要原因。应力降至200 MPa时，晶粒旋转导致晶界处应力集中得到释放，抑制裂纹萌生并进而使合金持久寿命明显增长。然而，随着蠕变温度的增加，晶粒在变形过程中伴随出现动态再结晶。这一现象虽然使得合金持久塑性有所增加，但晶粒加工硬化程度较低造成合金持久寿命明显缩短。
关键词:
铁镍基高温合金
,
蠕变
,
应力集中
,
动态再结晶
严靖博
,
高义民
,
梁龙
,
野召忠
,
李烨飞
,
陈威
,
张建军
稀有金属材料与工程
通过扫描电子显微镜( SEM)、X光电子能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)等手段分析了稀土元素的添加对H-P40合金抗高温氧化能力的影响.1100℃氧化120 h后增重最小的试样(HP40+Y)单位面积增重约为16.24 g/m2,远低于未添加稀土元素试样在相同条件下的氧化增重( 36.45 g/m2),表明稀土元素的添加有效提高了合金的抗氧化能力.对试样氧化膜内部组成结构的分析发现,添加稀土元素后氧化膜表面存在一层完整的尖晶石氧化物,而未添加稀土元素的试样氧化后表层尖晶石不连续.另外,稀土元素促进了硅的内氧化,这种内氧化产物钉扎基体,增大了氧化膜与基体的接触面积,改善了氧化膜与基体界面的结合强度.
关键词:
稀土元素
,
高温氧化
,
HP40合金
,
内氧化
闵婷
,
高义民
,
李烨飞
,
杨莹
,
李瑞涛
,
谢小军
稀有金属材料与工程
采用基于第一性原理的密度泛函理论,计算了3种碳化铬的晶格常数、电子结构、弹性模量、理论硬度和德拜温度等.结果表明,Cr3C2,Cr7C3和Cr23C6的化学键均为共价键、离子键和金属键组成的混合键；Cr3C2的热力学和力学稳定性均最高；Cr3C2,Cr7C3和Cr23C6的理论硬度值分别为20.9,18.3和13.2 GPa,这与近期的实验研究结果十分相近.此外,本研究预测了3种碳化铬的德拜温度.
关键词:
第一性原理
,
力学性能
,
德拜温度
,
电子结构
王国亮
,
高义民
,
李烨飞
,
杨莹
,
孙良
稀有金属材料与工程
采用基于第一性原理的密度泛函理论计算了硼化钛的稳定性、电子结构、弹性模量、各项异性参数和低温热容等.计算结果表明,硼化钛的成键包含金属、共价和离子键,Ti2B的金属性最强,而TiB2的共价性最明显;其中TiB_ Pm3m与TiB_F43m分别为热力学与力学失稳结构,而TiB2的稳定性最佳,TiB2的体模量、剪切模量和杨氏模量分别为251.4,260.1和564.6 GPa,显著高于其他硼化钛.B/G值表明,TiB2的韧性差,从而限制了其作为切削工具或耐磨部件的应用.因此,认为要获得良好的韧性与耐磨性,应设计制备TiB2基复合材料.
关键词:
第一性原理
,
稳定性
,
弹性性能
,
低温热容
成小乐
,
高义民
,
邢建东
,
廖熠
,
尹敏
稀有金属材料与工程
采用真空热压扩散连接法制备出冶金结合的钢铜铝复合材料,采用电解腐蚀法对所制备的复合材料从铜侧进行分层腐蚀,并结合扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和X射线衍射(XRD)对所腐蚀德连接界面的各个扩散层进行了形貌、成分、相分析.结果表明:铜/铝界面,从铜侧到铝侧以次为铝在铜中的固溶体,Cu9Al4和CuAl2;不锈钢/铜界面为铜在不锈钢中的固溶体.研究得到了适用于本实验条件下的铝铜金属间化合物生长方式.
关键词:
金属间化合物
,
电化学腐蚀
,
连接界面
李烨飞
,
高义民
,
王必辉
,
史芳杰
,
邸小波
稀有金属材料与工程
采用负压铸渗工艺研制具有颗粒增强耐磨复合层的高铬铸铁基复合材料,分别通过XRD、EDX等分析手段研究了复合材料界面的成分特点和物相组成.WC-TiC-Co增强颗粒均匀分布于复合层中,且基体与增强颗粒界面为冶金结合.由于增强颗粒的部分溶解以及W、C、Ti、Co、Fe、Cr等元素的互扩散,在复合材料界面区域形成了含有Fe、W、Co等元素的多种化合物.考察了所研制复合材料的耐磨性.
关键词:
复合材料
,
界面
,
负压铸渗
,
耐磨性
韩彦军
,
智小慧
,
郭文武
,
邢建东
,
高义民
稀有金属材料与工程
研究了不同热处理温度对过共晶高铬铸铁4%C-18%Cr-1%Ti(质量分数)的组织与性能的影响.结果表明:随着热处理温度的升高,基体中残余奥氏体量提高,而宏观硬度和基体显微硬度均出现先增长后减少的趋势,并均在1000 ℃出现峰值.在1000 ℃热处理时,试验的过共晶高铬铸铁获得最佳的硬度和冲击韧性值.
关键词:
过共晶
,
钛
,
热处理
,
高铬铸铁
邢建东
,
汪文虎
,
高义民
,
王恩泽
金属学报
对含碳量为０．５０－２．６３％的Ｆｃ－Ｃｒ－Ｍｎ合金在８００℃下含硫混合气氛中进行腐蚀试验．用Ｘ射线物相分析法分析了腐蚀产物种类及其相对含量，现实测定了元素在腐蚀产物中的分布及试样亚表层共晶碳化物的腐蚀行为。结果表明：试验合金比高Ｎｉ耐热钢具有高的抗腐蚀性；合金的腐蚀行为受硫化及氧化腐蚀双重制约，因而使合金的腐蚀增重呈现峰值，随气氛氧化性增强，峰值向低碳方向移动；共晶碳化物具有比金属基体略好的抗腐蚀性。
关键词:
硫化腐蚀
,
eutectic carbide
,
heat resistant alloy
郑开宏
,
高义民
,
李烨飞
,
汤姝莉
,
史芳杰
,
孙良
稀有金属材料与工程
以铸造碳化钨颗粒(Cast Tungsten Carbide Particle,CTCp)与还原铁粉为原料,采用松装烧结工艺制备具有蜂巢状结构的多孔陶瓷预制体;通过铸渗法制备了CTCp/Cr26铁基表层复合材料;采用扫描电镜、X射线衍射仪、电子探针等手段分析了预制体和复合材料的显微组织.结果表明:高温烧结过程中还原铁粉中的Fe与CTCp中的W2C发生反应,在CTCp表面形成了烧结壳层,壳层内侧的物相组成为WC+Fe3W3C,壳层外侧的物相是Fe3W3C;壳层相互连接使预制体具有较高强度,铸渗过程中高强度的预制体能够抵抗高温液态金属的热冲击,从而保证了复合材料中预制体的蜂巢状结构;制备的复合材料中CTCp与金属基体的界面形成明显的过渡层,过渡层的物相组成为WC+Fe3W3C,过渡层的形成是烧结壳层在高温金属液中发生溶解与析出的结果.
关键词:
复合材料
,
界面
,
预制体
,
铸渗
成小乐
,
高义民
,
邢建东
,
杨建
,
廖熠
稀有金属材料与工程
选取纯铜箔作过渡层,采用真空热压扩散工艺,在加热温度480～500 ℃、压力10 MPa、真空度1.0×10-2Pa工艺条件下,制备了变形铝合金LY12和不锈钢0Cr18Ni9Ti双金属复合材料.利用扫描电子显微镜(SEM)、电子探针(EPMA)、X射线衍射(XRD)、显微硬度(HV)等测试分析方法对双金属复合材料的两个连接界面及基体进行组织及性能分析.结果表明:不锈钢-纯铜界面形成了宽为1.5 μm的互扩散区,但其过渡区无金属间化合物生成;铝/铜界面生成了宽约35 μm的扩散过渡区,过渡区的相组成为金属间化合物Al4Cu9,Al2Cu.
关键词:
扩散连接
,
变形铝合金
,
不锈钢
,
界面
