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Fe-Co-Ni系组合合金热等静压高通量制备方法初探 被引量：2
1
作者 赵雷 王辉 +5 位作者 杨丽霞 陈学斌 郎润秋 贺林峰 陈东风 王海舟 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期1627-1636,共10页
提出基于热等静压工艺的高通量制备新方法,即采用纯Ni和Ti作为蜂巢结构骨架材料,内含不同组元合金粉末的成分梯度设计新思路,成功一次性制备出含有19种不同化学成分的Fe-Co-Ni组合块体合金。高通量成分与组织结构分析表明:蜂巢骨架内各... 提出基于热等静压工艺的高通量制备新方法,即采用纯Ni和Ti作为蜂巢结构骨架材料,内含不同组元合金粉末的成分梯度设计新思路,成功一次性制备出含有19种不同化学成分的Fe-Co-Ni组合块体合金。高通量成分与组织结构分析表明:蜂巢骨架内各区域成分均匀,含量符合设计要求;混粉均扩散形成合金相;块体合金内部致密度良好,无宏观缺陷。通过对高通量制备Fe-Co-Ni组合试样硬度的分析,探讨了合金化作用机理及其对力学行为的影响规律。铁基和镍基材料均是以固溶强化和第二相强化为主,钴基材料以双相固溶强化为主。对于铁基材料,Ni的强化效果优于Co;对于镍基材料,Fe的强化效果优于Co;对于钴基材料,Ni的强化效果优于Fe。 展开更多
关键词 热等静压 蜂巢结构包套 高通量制备 组合合金 Fe-Co-Ni
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基于高通量场发射扫描电镜建立的高温合金γ’相定量统计表征方法 被引量：1
2
作者 卢毓华 王海舟 +3 位作者 李冬玲 付锐 李福林 石慧 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期841-854,共14页
以5种不同固溶冷却速率制备的新型变形GH4096高温合金作为研究对象,基于高通量场发射扫描电镜(SEM)的高速采集和原位可视化的优点,研究合金中的一次、二次和三次γ’相定量表征分析方法。研究过程包括,利用MIPAR软件建立了分割和识别流... 以5种不同固溶冷却速率制备的新型变形GH4096高温合金作为研究对象,基于高通量场发射扫描电镜(SEM)的高速采集和原位可视化的优点,研究合金中的一次、二次和三次γ’相定量表征分析方法。研究过程包括,利用MIPAR软件建立了分割和识别流程,实现合金中一次、二次和三次γ’相的准确识别。通过57000倍和3000倍SEM像中一次γ’相面积分数比值、二次和三次γ’相数量比值、二次和三次γ’相面积分数等随图像张数的变化,得到了能获取γ’相定量统计数据的最小视场:13×13张2048×2048像素尺寸的57000倍图像的表征区域。通过建立方法获取到γ’相定量数据,且数据趋势与标准化的小角X射线散射(SAXS)法结果一致。结合冷却速率的快慢对本方法获取的γ’相定量数据以及图像形貌进行讨论,实验结果与经典的形核和长大机制及Ostwald Ripening机制的理论结果相符。不同冷却速率样品的400℃拉伸强度不同,但与γ’相定量结果存在相关性:强度高的样品,冷速相对较快,二次γ’相数量较多,γ’相面积分数总和也较高。本工作得到的GH4096高温合金的γ’相定量统计结果对于探讨GH4096高温合金的工艺优化和性能预测具有参考意义。 展开更多
关键词 GH4096高温合金 纳米级颗粒 γ’相 高通量场发射扫描电镜 图像分析 表征区域
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流体微探力学性能高通量表征方法 被引量：1
3
作者 赵雷 刘佳 +5 位作者 任群 杨丽 王辉 沈学静 贾云海 王海舟 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期406-414,共9页
介绍一种流体微探力学性能(硬度)高通量表征方法。由于不同材料特征组织结构的差异,当具有相同压力的水流体作用在不同材料的平整表面上时(类似于采用比纳米压痕更小的压头加载于材料表面),每种材料所产生的微形变也有所差异,采用高精... 介绍一种流体微探力学性能(硬度)高通量表征方法。由于不同材料特征组织结构的差异,当具有相同压力的水流体作用在不同材料的平整表面上时(类似于采用比纳米压痕更小的压头加载于材料表面),每种材料所产生的微形变也有所差异,采用高精度表面形貌轮廓仪测量整个材料表面的形变量及分布,基于拉依达准则对形变量数据进行统计,解析材料的表面微形变量与硬度性能的相关性。实验采用有限元方法模拟了具有不同硬度的两相组织在等压水流体中的变形行为,并选取桥梁钢、高碳铬轴承钢、铸态镍基高温合金、镍基单晶高温合金和锻态镍基高温合金共5种具有不同特征组织和硬度的金属材料验证,结果表明,5种材料的表面形变量与显微硬度值的线性相关系数达到0.9948,该表征方法分辨率可以达到纳米级,可视为硬度性能的无损检测方法。 展开更多
关键词 金属材料 流体微探 冷等静压 表面形变 微观硬度
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不同冷速下GH4096高温合金中γ′相的析出行为 被引量：1
4
作者 卢毓华 王海舟 +2 位作者 付锐 李福林 李冬玲 《热加工工艺》 北大核心 2021年第24期110-116,共7页
采用原位定量表征方法对5种常用冷却方式制备的GH4096高温合金标准尺寸挡板件中的γ'相进行了统计表征。通过该方法,可以原位跨尺度地观察材料中的一次、二次和三次γ'相,并在依据尺寸着色以后可以看到各个尺寸段γ'相的分... 采用原位定量表征方法对5种常用冷却方式制备的GH4096高温合金标准尺寸挡板件中的γ'相进行了统计表征。通过该方法,可以原位跨尺度地观察材料中的一次、二次和三次γ'相,并在依据尺寸着色以后可以看到各个尺寸段γ'相的分布情况。此外,还得到各次γ'相的尺寸、面积分数、数量和密度等定量信息。结果表明,所选5种冷速下的样品,小于500 nm的γ'相的分布密度在208~257个/μm^(2)。在冷却速率最慢的挡板冷却产生了最多的γ'相,其中二次γ'相的数量与在相同介质中冷却的其他样品相似,但改材料中含有显著更多数量的三次γ'相。冷却速率最快的挡板冷速较大使得过饱和程度较高,抑制了γ'相的长大同时导致了更多的形核发生。因而γ'相尺寸分布区间较窄,不存在明显较大尺寸的析出相颗粒。同时,尺寸分布较均匀,二次和三次γ'相的平均直径与整体的尺寸中位值几乎相等。通过标准尺寸的挡板样品获取了更接近实际生产的统计定量数据,可应用于未来对建立γ'相与性能等之间相关性的研究中。 展开更多
关键词 热处理 冷却速率 定量表征 一次、二次和三次γ'相 统计分布数据
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基于数字图像处理的粉末冶金高速钢中碳化物表征研究
5
作者 石慧 吴冰寒 +4 位作者 卢毓华 余兴 朱一妃 张松闯 万卫浩 《粉末冶金工业》 CAS 北大核心 2023年第3期77-82,共6页
针对粉末冶金高速钢中碳化物小、多、杂带来的表征难题,基于数字图像处理技术,借助高通量场发射扫描电镜,建立了一种粉末冶金高速钢中的碳化物定量统计表征方法。该方法通过对大量SEM图像进行滤波、双阈值分割、特征提取、膨胀、腐蚀及... 针对粉末冶金高速钢中碳化物小、多、杂带来的表征难题,基于数字图像处理技术,借助高通量场发射扫描电镜,建立了一种粉末冶金高速钢中的碳化物定量统计表征方法。该方法通过对大量SEM图像进行滤波、双阈值分割、特征提取、膨胀、腐蚀及骨架提取等处理,快速获取SEM图像中碳化物定量统计分布信息。并将该方法应用于不同状态AHPT15M粉末冶金高速钢中MC、M_(6)C型碳化物尺寸、数量及分布的定量统计分析,结果显示:AHPT15M高速钢中碳化物尺寸范围分布为0~5μm,其中2μm以下碳化物占碳化物总数的95%以上。退火态高速钢中碳化物面积为21.62%,其中MC型碳化物为14.05%,M_(6)C型碳化物为7.57%;试样经热处理工艺后,碳化物面积减少为15.05%,其中MC型碳化物面积为10.47%,M_(6)C型碳化物为4.58%;所得碳化物定量统计结果与物理化学相分析统计结果相符。结果表明,该方法可快速统计识别大量粉末冶金高速钢SEM图像中的碳化物,统计结果更全面。 展开更多
关键词 粉末冶金高速钢 数字图像处理 MC碳化物 M_(6)C碳化物 定量统计
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不同固溶冷速GH4096高温合金在高温蠕变测试中γ'相的演变行为
6
作者 卢毓华 王海舟 +4 位作者 付锐 李福林 李冬玲 黄丹琪 蔡文毅 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期173-179,共7页
采用5种常见的冷却方式对析出强化型GH4096高温合金进行固溶冷却,分别制备了5种冷速下的标准尺寸涡轮盘挡板件。试样在700℃、690 MPa下进行高温蠕变测试,比较了5种冷却工艺下GH4096高温合金的性能。通过引入一种新颖的原位统计表征手段... 采用5种常见的冷却方式对析出强化型GH4096高温合金进行固溶冷却,分别制备了5种冷速下的标准尺寸涡轮盘挡板件。试样在700℃、690 MPa下进行高温蠕变测试,比较了5种冷却工艺下GH4096高温合金的性能。通过引入一种新颖的原位统计表征手段,以图像的形式跨尺度地实现了对合金材料中的强化相——一次、二次、三次γ’相的原位观察和统计定量分布观察,并比较和探讨了高温蠕变前后材料中γ’相形貌和尺寸分布的变化。结果表明:5种冷速方式得到的GH4096高温合金均展现较好的高温蠕变性能。5种工艺下的材料中γ’相分布密度为210~260个/μm^(2),经过高温蠕变测试以后,γ’相数量显著减少,γ’相分布密度降为150~200个/μm^(2)。其中γ’相密度的降低,主要是由直径小于36 nm的γ’相减少所导致。 展开更多
关键词 高温合金 冷却速率 γ’相 高温蠕变 定量统计表征
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