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DD3单晶高温合金拉伸蠕变各向异性

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.1999.03.002

研究了镍基单晶高温合金DD3(001),(011),(111)取向光滑圆拉伸试样在760℃,850℃,950℃典型应力条件下的拉伸蠕变特征.试验发现,在较高蠕变应力水平时,DD3单晶合金具有明显且复杂的拉伸蠕变各向异性,且蠕变变形率及其对应力增加的敏感性的强弱顺序会随温度变化而发生变化.这归因于该合金的成分特征、蠕变应力、晶体取向决定的蠕变主滑移系类型(八面体、立方及二者混合)及位错移动动力学特点的不同.

关键词: 蠕变各向异性 , 单晶高温合金 , 晶体取向

单晶连铸技术研究

范新会 , 蔡英文 , 魏朋义 , 李建国 , 傅恒志

材料研究学报

利用自制的小型单晶连铸设备,成功的制造出自径8mm,长8—10m的单晶Al线材.该技术的关键是用一个加热铸型和一个与之分离的冷却器代替传统连铸中的水冷结晶器使加热铸型内壁温度保持在熔点以上某一温度,避免型壁形核,同时在冷却器与铸型出口之间造成一个轴向温度梯度,形成定向凝固条件铸锭在离开铸型出口后的一小段距离内,表面仍呈液体状态,凝固后的铸锭表面光滑,呈镜面状态,故该技术属于一种Near-Net-Shape生产技术.由于凝固过程中固液界面呈向液态中凸出的形状,即铸锭中心先于表面凝固,可避免铸链中心缩孔缩松的产生,便于排除气体和夹杂,铸锭内部质量高,而且这种凸出的固液界面形状有利于晶体生长过程中的竞争生长,加速晶粒的淘汰过程,易于生产单晶线材单晶连铸棒材的抗拉强度比金属型多晶铸棒低约38%,屈服强度持平,屈强比提高93%,延伸率提高117%单晶试样拉伸断口收缩成针尖状.加工硬化程度很小,可以预言其塑性加工性能很高.由于组织致密,无铸造缺陷,气体和夹杂含量低,更重要的是无横向晶界,故导电率高测定结果表明单晶连铸铝棒材的电阻率为26.455nΩm,而金属型铸棒表面细晶区和中心粗晶区的电阻率分别为29.492和28.593nΩm.

关键词: 连续铸造单晶金属 , null , null , null

中速生长条件下单晶高温合金组织及偏析研究

杜炜 , 魏朋义 , 李建国 , 傅恒志 , 孙家华

金属学报

本文利用高梯度定向凝固设备研究了镍基单晶高温合金在中等凝固速率条件下枝晶组织和偏析变化的基本规律.实验发现采用高梯度定向凝固技术可以得到具有超细枝晶组织的单晶高温合金材料，枝晶偏析在低速生长时随冷却速率的增加而增加，而在高速生长时形成的超细枝晶组织中，枝晶偏析随冷却速率的增加而减小.

关键词: 单晶高温合金 , microstructure , microsegregation

Ni_3Al+Ni_7Hf_2共晶合金的微观结构及凝固行为研究

马书伟 , 郑运荣 , 杜炜 , 魏朋义 , 李建国 , 傅恒志

金属学报

利用金相、扫描电镜、透射电镜观察了Ni3Al+Ni7Hf2共晶合金的微观组织结构，并利用高梯度定向凝固技术研究了该合金的凝固行为．结果表明：Ni—5．8Al—32Hf由Ni3Af＋Ni7Hf2共晶组成，是Ni3Al／Ni7Hf2共晶复合材料的合适成分由于不平衡凝固，有害相β-NiAl与金属间化合物Ni7Hf2以共晶体的形式存在于共晶胞间，在一定的温度梯度下，可以通过降低生长速度的方式予以消除．Ni-5．8Al-32Hf的凝固温度范围为41℃，临界凝固稳定性因子（即G／R）为5×105℃.s／cm2，在该条件下制备出以Ni7Hf2为增强相、以Ni3Al为基的定向凝固片状共晶复合材料.

关键词: 定向凝固 , in situ composite , Ni3Al/Ni7Hf2 eutectic , microstructure , null

镍基单晶高温合金Larson-Miller曲线的预测

陈志强 , 韩雅芳 , 钟振纲 , 魏朋义 , 颜鸣皋

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.1999.01.011

提出了一种预测镍基单晶高温合金Larson-Miller曲线的新方法,应用于现有镍基单晶高温合金的Larson-Miller曲线的预测.对预测的结果与试验结果进行了比较,证明该方法能够准确地预测镍基单晶高温合金的Larson-Miller曲线.

关键词: Larson-Miller曲线 , 单晶高温合金

合金成分对含铼镍基单晶合金高温持久及断裂性能的影响

魏朋义 , 钟振刚 , 桂钟楼 , 刘荣敏 , 劳日玲 , 李嘉荣

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.1999.04.001

通过研究含铼镍基单晶合金主要合金化元素W,Re,Ta,Al,RE等含量变化对其高温(980～1100℃)持久性能和持久断裂特征的影响,探索优化合金元素配比的基本原理,并分析其对持久断裂行为的影响.结果发现:适当提高Re,W,Nb,Ta,Al含量有利于高温持久性能改善,这些元素间存在互相抵消或补偿的效用,必须进行各元素含量匹配才能综合优化.适量添加稀土对改善合金持久蠕变的性能效果独特,从而证明利用其它合金元素部分代替铼的合理性.初步分析表明:以上效用归因于元素对合金相强化、相体积含量以及对持久蠕变动力学特别是γ′相熟化综合作用的结果.本文初步设计出含铼小于2.0wt%低成本第二代单晶合金.

关键词: 单晶高温合金 , 成分 , 持久蠕变 , 断裂

爆炸固结法制备MoSi2P/Nb高温复合材料的开发研究

李爱兰 , 曾燮榕 , 曹腊梅 , 汤鑫 , 魏朋义

复合材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2003.05.002

采用爆炸固结法制备MoSi2P/Nb高温复合材料,并对其微观组织及力学性能进行研究.结果表明:爆炸固结法制备的MoSi2P/Nb复合材料有三种组织形貌,由外至里逐渐致密,心部能量汇聚产生熔化,出现铸态组织.随λ值的增加,MoSi2P/Nb复合材料的致密性增加,相对密度高达95.4%.同时,复合材料的压缩强度也随λ值的增加逐渐提高.研究表明:爆炸固结法可用于制备MoSi2P/Nb高温复合材料.

关键词: MoSi2 , Nb , 复合材料 , 爆炸固结 , 微观组织 , 力学性能

高温度梯度定向凝固高温合金单晶初始生长过程菲稳态自组织行为

魏朋义 , 李建国 , 傅恒志

材料研究学报

用ZMLMC超高梯度定向凝固装置(固液界面前沿的温度梯度可达1300K/cm)研究竟凝固速率范围内籽晶法制备含细亚结构的DD3单晶的起动生长段的组织演化与选择特征试验获得了直径为7mm的DD3单晶合金,起动生长段组织演化对界面前沿液相中的温度梯度GL,系统稳定抽拉速度V,系统起动时的升速模式及系统干扰等因素的基本依赖关系,并对该非稳态自组织过程的内在控制因素及其形成机制进行了初步的分析.

关键词: 单晶高温合金 , State Key Laboatory of Solidifcation Processing , Northwestern Polytechnical University

山西义兴寨金矿田成矿机理研究:来自同位素和流体包裹体的证据

彭南海 , 邵拥军 , 刘忠法 , 汪程

中国有色金属学报

山西繁峙县义兴寨金矿田位于晋东北地区NW向中生代构造岩浆活动带中.以义兴寨、辛庄金矿床为研究对象,分析本区关键控矿因素、成矿物质来源、成矿流体来源及其演化,进而开展矿田成矿机理的研究.结果表明:本区构造具有多期活动的特征,规模较大的NW向区域性张性大断裂为本区的控岩、导矿及配矿构造,次级NNW向压-张扭性断裂裂隙为容矿构造,不同形式、不同级别的构造是成矿最重要的控制因素.S、Pb、H、O同位素组成及微量元素地球化学特征表明,岩浆活动为本区提供了成矿物质及成矿流体.流体包裹体特征及宏观地质特征表明,成矿过程中成矿流体发生了沸腾作用,引起CO2、H2S等的逸失,含金络合物稳定性遭受破坏,导致Au的大规模沉淀,流体的沸腾是矿质沉淀的主要机制.

关键词: 义兴寨金矿田 , 关键控矿因素 , 成矿物质 , 成矿流体 , 演化 , 成矿机理