分类： 材料科学 >> 材料科学（综合） 提交时间： 2023-03-19 合作期刊: 《金属学报》
摘要： 采用乙炔真空渗碳方式对服役6 a 的乙烯裂解炉管合金Cr35Ni45Nb进行了加速渗碳处理, 并利用SEM, XRD及定量电子探针等手段对渗碳前后炉管内壁的渗碳行为及相演化机理进行系统研究. 结果表明, 炉管内表面形成了较厚的Cr2O3/SiO2复合氧化层. 复合氧化层表现出良好的抗腐蚀能力, 是阻止C渗入炉管内部的有效障碍. 材料的抗渗碳能力主要取决于表层Cr2O3的连续性、致密性和亚表层SiO2的稳定性. 在低氧分压且具有还原性的气氛中, 表层的Cr2O3层逐渐碳化为Cr3C2, 并且Cr3C2逐渐剥离和脱落, 使得保护性Cr2O3膜的抗渗碳能力逐渐减弱甚至消失. 亚表层的SiO2虽具有优良的热力学稳定性, 但Si 较低的活度使得SiO2层不够连续, 仍有部分C从氧化层空隙间渗入. 当移除该复合氧化层或者渗碳时间足够长使得复合氧化层抗渗碳能力急剧减弱时, 炉管材料内部由于发生严重的内部渗碳使得组织结构发生了显著变化: 枝晶间碳化物严重合并和粗化, 并原位发生由M23C6到M7C3的转变, 同时在碳化物内部析出类似于离异共析状的蠕虫状g 相. 距表面越近, C活度越高, 导致在约0.5 mm深的范围内发生以大量石墨析出为特征的金属尘化现象. 碳化物的严重合并粗化以及金属尘化现象会造成炉管组织的严重弱化、宏观裂纹的产生以及炉管服役寿命的降低.
分类： 材料科学 >> 材料科学（综合） 提交时间： 2023-03-19 合作期刊: 《金属学报》
摘要： 利用OM, SEM和裂纹扩展速率测试等手段分析了GH4740H, GH4738, GH3625 和690 合金不同均匀化程度下的组织特征以及这些组织状态的热变形行为, 系统研究了合金均匀化工艺因素与再结晶的关联规律. 研究结果表明, 合金均匀化需要兼顾枝晶偏析消除带来的热塑性改善以及晶粒长大和氧化加剧所导致的后续热变形时的塑性下降; 合金未完全均匀化留下的残留枝晶间区域提供了再结晶形核位置, 提高再结晶形核率. 在相同热变形条件下, 有残留枝晶组织的试样再结晶程度明显高于完全均匀化、无枝晶组织的试样. 为此提出基于部分均匀化制度的高温合金均匀化开坯控制方法具有合理性.
分类： 材料科学 >> 材料科学（综合） 提交时间： 2017-11-21 合作期刊: 《金属学报》
摘要： 以一种超超临界电站用新型镍基合金为研究对象，结合合金管材的冷热加工过程及系列压缩热变形与固溶退火试验，利用光学显微镜和透射电子显微镜等手段对该合金热加工过程中的动、静态再结晶行为进行系统分析。结果表明：新型镍基合金的动态再结晶过程以晶界弓弯方式形核的非连续动态再结晶为主，静态再结晶则以应变诱导晶界迁动形核机制为主。此外，动态再结晶与静态再结晶过程中产生的不同形态的台阶晶界，其本质是实现表面对低指数面的偏离，保证更多晶界面为低能密排面，以使晶界界面能降低；其形态取决于晶界面的晶体学关系以及晶界位错的伯氏矢量；台阶晶界的存在还可以促进晶界迁移，加速再结晶过程。而且，在再结晶过程进行完全后，台阶晶界仍部分保留，以降低界面能并继续促进后续的晶粒长大过程。
分类： 材料科学 >> 材料科学（综合） 提交时间： 2016-11-15 合作期刊: 《金属学报》
摘要： 提出了一种可以综合反映多组织因素对GH4738合金疲劳裂纹扩展速率影响的多组织因素交互影响方程，并为此通过不同的热处理制度设计了具有不同组织特征的试样。测定了不同热处理制度后合金在650℃高温条件下的疲劳裂纹扩展速率。利用这种方程分析了GH4738合金晶粒尺寸、碳化物及γ＇相对疲劳裂纹扩展速率的影响。结果表明，这种多组织因素交互影响方程能很好的定量描述各组织因素对GH4738合金疲劳裂纹扩展速率的影响及其综合影响。增大晶粒尺寸、降低γ＇相及碳化物尺寸均可降低GH4738合金疲劳裂纹扩展速率，并且晶粒尺寸对合金的裂纹扩展速率的影响程度要高于 γ＇相及碳化物。
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