利用SEM和EDS研究了在冷速分别为1,3和6K·min-1时高温合金IN718的凝固组织、液体中Nb和Mo含量变化,并计算了液体密度差和相对Rayleigh数与温度的关系.结果表明:由于偏析,液体中Nb、Mo含量和液体密度差随着温度的降低而增加;冷速越低,Nb、Mo偏析越严重,同温度下液体密度差越大.相对Rayleigh数的计算表明,不同冷速下相对Rayleigh数都在1330℃存在最大值,随着冷速降低,其值急剧增加,黑斑形成趋势增大,大铸锭中冷速低于1K·min-1时会形成黑斑

利用光学显微镜(OM),扫描电镜(SEM)及透射电镜(TEM)系统研究了碱土元素Sr和Ca加入Mg-4Al基合金后的显微组织,并测试了其抗蠕变性能.实验合金的铸态组织均由α-Mg和沿枝晶界分布的第二相组成.2%Sr加入基体合金中能观察到沿晶界的离异共晶和层片共晶Al4Sr相及块状三元τ相.2%Ca的加入则形成了晶界层片Mg2Ca共晶和晶内的Al2Ca颗粒.而在Mg-4Al-2Sr-1Ca中,晶界相为块状τ相和层片状Mg2Ca共晶,晶内也析出Al2Ca颗粒.在Mg-4Al-2Sr-1Ca基础上提高Al含量,粗大不规则共晶(Mg,Al)2Ca相在晶界处形成并不断增多,Mg2Ca及τ相逐渐减少,当Al含量到7%时,出现了新的细小层片状Al4Sr相.Sr、Ca元素加入Mg-Al合金,改善了合金的抗蠕变性能,其中Mg-5Al-2Sr-1Ca和Mg-6Al-2Sr-1Ca合金显示所有实验合金中最好的蠕变抗力.根据Power-law公式,在175℃/50~80MPa和70MPa/150~200℃蠕变下,Mg-4Al-2Sr合金在较低应力(<60MPa)下蠕变表现为扩散控制的位错攀移机制,而在高应力下出现Power-law公式的失效;Mg-4Al-2Sr-1Ca合金蠕变则受到了扩散控制的位错机制和晶界滑移机制的共同作用

提出了金属梯度结构轴的概念.研究了固-液复合的25Cr5MoA钢/Q235钢复合轴的组织、Cr元素的扩散以及结合界面附近显微硬度的变化规律.结果表明:经过挤压变形后,25Cr5MoA钢/Q235钢界面形成了良好的冶金结合,二者结合紧密,除了组织结构的差别外,二者的结合界面已经难以区分.结合界面附近Cr元素在固-液复合时得到充分扩散,并呈现出连续分布的形态.从界面向Q235钢和25Cr5MoA钢两侧±100μm范围内,硬度呈现出均匀、连续分布.经过热处理后,随着加热温度的升高和加热时间的延长,Cr元素在结合界面附近的分布更加均匀,分布曲线在界面的斜率进一步降低,使结合界面附近25Cr5MoA钢的一侧的显微硬度大幅度降低,这有利于形成化学成分、组织以及性能的梯度变化

利用Gleeble-1500试验机、X射线衍射仪、金相显微镜和透射电镜等手段,研究了卷曲温度对一种超低碳深冲钢显微组织、纳米级析出相和相应冷轧退火板织构的影响,并且获得了最佳的卷曲温度.热轧板中的析出相主要是硫化铜以及硫化铜和硫化锰复合析出物.低温卷曲时,析出相数量少、尺寸较大且分布稀疏.为获得较强的有利织构和良好的冲压性能,实验钢卷取温度应选定在600℃以下

通过紧凑拉伸试验研究了碳的质量分数约为0.5%的C50车轮钢解理断裂韧性KIC(即条件断裂韧性KQ)与晶粒尺寸的关系.结果表明,晶粒尺寸对试样的断裂韧性有明显的影响,但决定车轮钢解理断裂韧性的是组织中最大的晶粒尺寸,而不是平均晶粒尺寸,最大晶粒尺寸越大,断裂韧性越低.对于C50车轮钢,当前5%的最大晶粒平均尺寸为30~73μm时,车轮钢的条件断裂韧性KQ与晶粒平均尺寸的对数呈线性关系

用金相显微分析、扫描电镜分析及能谱分析等方法研究了Sr对ZK60镁合金晶粒细化的影响.结果表明:添加少量的Sr对ZK60镁合金有很好的组织细化效果,但其细化效率受Sr加入量和熔体保温时间的影响较大.在给定熔体保温时间的条件下,随着Sr质量分数从0.01%增加到0.1%,晶粒细化效率逐渐提高.在给定Sr加入量的条件下,当熔体保温时间为20~80min时,晶粒细化效率随熔体保温时间的延长而提高;当熔体保温时间超过80min后,晶粒细化效率随熔体保温时间的延长而降低

采用Monte Carlo方法仿真了以Weibull尺寸分布为初始组织的正常晶粒长大过程.结果显示,二维正常晶粒长大发展到准稳态长大阶段时,其晶粒尺寸分布不是经典Hillert理论所预测的尺寸分布,而是仍然保持Weibull分布,并且参数基本不发生变化.与国际上同类研究成果的比较进一步表明,不同β值的Weibull分布很适用于表征二维晶粒长大的准稳态晶粒尺寸分布,且表征效果优于文献中的已有工作

观察粗大奥氏体经不同应变后的淬火组织,分析应变诱导铁素体的形成特点.结果表明:奥氏体晶粒尺寸影响应变诱导铁素作的形成方式;在形变初期粗大奥氏体(~250-μm)应变诱导铁素体主要在晶界、退火孪晶界形核,随应变增加,可通过形变带形核:而尺寸较小的奥氏体(~7 μm),铁素体形核主要在晶界;随奥氏体晶粒尺寸增大,形变带上形核比例明显提高,而在晶界形核的比例减小

测定了不同Cu含量的Cu-Nb-Ni-Cr-Mo钢在450~650℃时效时的硬度变化曲线,并结合光学金相与电镜观察分析了时效过程中的组织变化与脱溶沉淀行为.实验结果表明:时效硬化是ε-Cu析出强化,Nb的碳氮化物以及含Cr的碳化物强化综合作用的结果:相同时效温度下,含Cr碳化物的时效峰在时效后期出现;在低钢钢中,时效前期出现的ε-Cu时效峰与Nb的碳氢化物时效峰重叠;在高钢钢中,由于铜含量升高,ε-Cu时效峰出现时间缩短,ε-Cu时效峰与Nb的碳氨化物时效峰逐渐分离

采用正交试验的方法,研究了电脉冲处理对热镀锌镀层生长动力学的影响.以合金层生长速率时间指数为评价指标对电脉冲处理效果进行了优化.正交试验结果表明,电脉冲处理参数中电容量是主要影响因素,处理时间影响不明显,在电容量200μF,电压700 V,频率2 Hz,处理时间30 s的条件下作用效果较好.在此参数条件下的热镀锌实验结果表明:合金层的生长受到抑制,厚度减薄,组织变得均匀致密;合金层生长速率时间指数由0.717下降到0.428,合金层的生长方式由界面反应和扩散联合控制转变为仅受扩散控制