外文翻译:几种钼合金的硬化机理和再结晶行为

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钼镧合金的研究现状和应用前景

钼镧合金的研究现状和应用前景

钼是一种具有许多优良的物理、化学和力学性能的金属,熔点高达2620 ℃,为典型的难熔金属。

由于钼原子间结合力极强,所以在常温和高温下强度及弹性模量都很高,并且膨胀系数小,导电、导热性能优良,抗腐蚀性能良好,被广泛应用于冶金、电气、化工、环保等行业,成为国民经济中重要的、不可替代的战略金属。

虽然钼的高温性能优异,但由于其塑-脆转变温度较高,高温条件下使用的钼回到室温附近时会出现严重的脆性,限制了其应用。

目前,国内外学者针对在钼中掺杂微量元素以获得更好的性能方面开展了大量的研究。

在钼中掺杂一定稀土氧化物,可以极大程度改善钼的韧性,降低韧脆转变温度,提高再结晶温度,改善高温力学性能,进一步扩大其加工及应用范围。

合金的掺杂工艺通常,在Mo金属中掺杂La2O3的方式主要有以下三种:(1) 固-固掺杂法:将钼粉与La2O3粉末通过球磨方式混合,经压型、再烧结形成钼合金;(2) 固-液掺杂法:将硝酸镧雾化喷入氧化钼,干燥后进行还原,经压型、再烧结形成钼合金;(3) 液-液掺杂法:向钼酸盐溶液加入可溶性镧盐溶液,通过喷雾干燥、还原、压型、烧结形成钼合金。

01固-固掺杂法目前固-固掺杂法工艺已十分成熟,能够较大程度提高钼的性能,但如果掺杂的稀土含量较少(<1%)时,存在稀土元素在基体中分布不均匀的问题。

刘涛等采用固-固混合法,将10%氧化镧以固态颗粒形式掺杂至二氧化钼中,经还原形成复合钼镧粉,经冷等静压和1900 ℃×3 h的高温烧结得到钼镧合金,粉末形貌和烧结钼镧合金组织如图1和图2所示,研究发现:氧化镧以团聚体或与二氧化钼碎屑形成团聚体形式存在。

其稀土相主要是La(OH)3,少量以La6Mo2O15存在于细小颗粒团聚体中。

图1 掺杂镧MoO2粉末扫描电镜图2 烧结钼镧合金扫描电镜采用混粉制料、压型、烧结的方法制备钼镧合金,通过对断口形貌的分析发现,固-固掺杂生产合金钼粉烧结后晶粒相对细小,断裂以沿晶断裂为主,而通过固-固悬浊液和固-固+喷水雾的方法制备的钼镧合金,其粉末晶粒较大,与固-液掺杂后制备的晶粒相似,合金密度有所提高。

热处理工艺(4)

热处理工艺(4)

§10.1 热变形与A的再结晶行为
八、A热形变诱发析出第二相
钢中的碳化物、氮化物或其它中间相如在 A中有一定的溶解度,则在A中能发生溶解 与析出反应。 A的热变形,使位错密度增加或形成亚晶、 亚晶界,成为第二相析出的有利位置,并能 加速合金元素的扩散,因此热变形能诱发并 加速第二相的析出。 动态析出:在热变形过程中析出第二相; 静态析出:热变形停止后析出第二相。
热处理原理、工艺及设备
Principles, Technology and Equipments for Heat Treatment
第二部分
热处理工艺(4)
Technology for Heat Treatment
§10 钢的形变热处理
形变热处理:将形变与相变结合在一起的一
种热处理工艺,它起到形变强化与相变强化 的综合作用,是一种既可以提高强度,又可 以改善塑性和韧性的最有效的工艺。 冶金工厂生产的钢材中提供用户直接使用 而不需要再机械加工的板、管、丝、带、棒 材、小型异形材以及机械厂生产的简单形状 的产品,都可以采用形变热处理。
三、形变未再结晶A对P、B转变的作用 变形对P转变的影响大致与变形对F的影响 有相同的规律 变形使P转变加速,使钢的淬透性变坏;
§10.2 热变形A对冷却相变的影响
变形温度越低,
变形使P转变温度 提高越多;
变形对Ar1的影响
大于对Ar3的影响, 因而变形使(A+ F)区缩小。
§10.2 热变形A对冷却相变的影响
§10.2 热变形A对冷却相变的影响
2、形变未再结晶A对变温M转变的作用 可能提高,也可能降低Ms温度,但都阻止 以后冷却时的M转变,减少最终M形成的数 量。原因:M的形核和长大是以共格切变方 式进行的,形变A中的位错亚结构及多边形 化的结构状态,增加了母相切变的阻力,亦 增加M长大的阻力,延缓M转变,减少M转 变数量。 在形变A中,如果伴随形变诱发碳化物析出, 使A中固溶碳含量减少,则冷却后的M数量会 增多。

钼酸盐钝化成膜机理

钼酸盐钝化成膜机理

钼酸盐钝化成膜机理
钼酸盐是一种常用的钝化剂,常用于钢铁表面的膜形成和保护。

钼酸盐钝化成膜的机理可以通过以下几个步骤来解释:
1. 涂层形成:首先,在钢铁表面涂上一层含有钼酸盐的溶液。

这一溶液中的钼酸盐会与钢铁表面的金属离子(如铁离子)发生反应。

2. 酸化反应:钼酸盐溶液中的钼酸根离子(MoO42-)与金属
离子反应形成钼酸酸根离子(MoO3-)。

这一反应会改变金属表面的化学性质。

3. 水解反应:钼酸酸根离子与水分子发生水解反应,生成钼酸(MoO3)沉淀。

这一沉淀层会覆盖在金属表面上,形成钝化膜。

钼酸沉淀层具有一定的质子导电性和阻挡氧化剂进入金属内部的能力。

4. 结晶和成长:钼酸沉淀层中的钼酸分子会在钝化过程中逐渐结晶和成长。

这一过程会使钝化膜变得更加致密和均匀,提供更好的保护性能。

总的来说,钼酸盐钝化成膜机理涉及到钼酸盐的反应、水解、结晶和成长等过程,通过形成致密的钼酸沉淀层来提供金属表面的保护。

这一钝化膜能够防止氧化剂和其他腐蚀介质侵入金属内部,从而延长金属的使用寿命。

钼合金的性质

钼合金的性质

书山有路勤为径,学海无涯苦作舟钼合金的性质一.TZM 和TZC 钼合金TZM 合金是含05%Ti,0.08%Zr 和0.01%~0.04%C 的钼基合金,由于少量精细弥散的颗粒添加剂阻止钼在高温条件下晶粒长大,这样就显著的提高了高温强度和抗再结晶温度。

TZC 合金是一种合金化元素,含量比TZM 合金高的钼合金,是TZM 钼合金的一个改进品种,它具有较好的时效热处理强化效应。

但由于TZC 合金成本高,加工困难,因此还没有取代TZM 合金。

与纯钼相比,TZM(或TZC)合金具有较高的再结晶温度和高温强度,因此TZM 钼合金常被选作模铸工具和高温炉的器件,如支撑架、舟皿和料盘。

在玻璃行业中,TZM 合金代替低碳的纯钼材,因为在制造玻璃时,温度1400℃,活性金属碳化物不会分解,因而防止气泡的形成,提高了玻璃产品质量,延长了钼电极的使用寿命。

此外,TZM 合金还可做铝合金和Ag- Cd 合金的挤压模、热镦锻用的铁砧、导向电极、锻模和喷嘴等材料。

二.MHC 和ZHM 合金是以添加Hf 代替Ti 的用形成双相组织的方法强化钼合金。

ZHM 比MHC 具有更佳的性能。

合金的性能与加工变形程度,热处理条件有很大关系。

如MHC 系中,Mo-1Hf-0.05C 合金,用粉末冶金制成的锭子,经锻造变形量达60%时,在950~1250℃温度下的拉伸强度比TZM 的要高出20%,各方向的延伸率1%~10%。

ZHM 系中有ZHM4(Mo-1.2Hf-0.4Zr- 0.15C);ZHM6(Mo-1.5Hf-0.5Zr-0.19C);ZHM7(Mo-1.8Hf-0.6Zr-0.23C);ZHM8(M-2.1Hf-0.7Zr-0.27C)四种成分合金。

这些合金都具有极好的加工性能,较好的高温强度和低温延性。

三.Mo-W 合金用钨合金化提高钼的耐热强度。

由于加入25%~30%W 时,合金的工作温度提高大约200℃。

Mo-W 合金只能以部件的形式生产,而不能生产板和丝材。

钼合金腐蚀机理与材料保护研究

钼合金腐蚀机理与材料保护研究

钼合金腐蚀机理与材料保护研究钼合金是一种高温、耐腐蚀性能极佳的材料,广泛应用于航空航天、化工、电力等领域。

然而,长期以来,钼合金在特定环境中仍然会出现腐蚀现象,造成材料的破坏和寿命的缩短。

因此,研究钼合金的腐蚀机理及材料保护是非常重要的。

钼合金的腐蚀机理受到很多因素的影响,如温度、气体环境、酸碱性等。

在高温下,钼合金容易与氧发生反应,形成氧化物,导致氧化腐蚀。

同时,一些高温合成气氛中的硫化物、硝酸盐、氯化物等也会对钼合金产生腐蚀作用。

钼合金的腐蚀机理主要包括化学腐蚀和电化学腐蚀两种。

化学腐蚀是指钼合金表面受到氧化、硝化、硫化等物质的侵蚀,导致材料失去其原有性能。

电化学腐蚀是指钼合金与电解质溶液形成腐蚀电池,在电解质的作用下,产生氧化还原反应,从而加速材料的腐蚀。

为了保护钼合金材料,采取了多种方法。

一种常用的方法是通过表面涂层来防止腐蚀。

涂层可以阻止氧、水等环境中的有害物质进入钼合金表面,从而起到保护的作用。

此外,还可以采用电化学方法,如电镀等,在钼合金表面形成保护膜,防止腐蚀的发生。

另外,材料的合金化也能有效提高钼合金的耐腐蚀性能。

通过添加少量的抗腐蚀元素,如钼、铝、钒等,可以改变材料的晶体结构,增加材料的致密性,从而提高钼合金的耐腐蚀性能。

除了以上方法之外,还可以通过控制环境条件来保护钼合金材料。

例如,在工业生产过程中,可以通过调节温度、湿度、气体组成等控制环境条件,减少钼合金的腐蚀速度。

此外,定期清洗和维护钼合金材料也有助于防止腐蚀的发生。

总之,钼合金的腐蚀机理是一个复杂的过程,受到多种因素的影响。

研究钼合金的腐蚀机理及材料保护对于提高钼合金的性能和延长材料的使用寿命具有重要意义。

通过选择合适的保护方法,可以有效防止钼合金的腐蚀损害,保证其在各种环境下的稳定运行。

钼合金的腐蚀机理和材料保护研究是一个非常广泛的领域,涉及到多个学科和领域的知识。

下面将继续探讨钼合金的腐蚀机理以及材料保护的研究。

Cu_Cr_Zr合金热变形行为及动态再结晶_张毅

Cu_Cr_Zr合金热变形行为及动态再结晶_张毅

1
实验材料和方法
CrZr 合金, 在 10 kg 中频感应熔炼炉 实验用 CuZr = 中熔 炼 而 成, 材 料 质 量 分 数 为: Cr = 0. 4% 、 0. 15% , 余量为铜。 浇铸温度为 1200 ~ 1250 ℃ 。 合 2. 510 型箱式电阻炉中进行, 金的固溶处理在 RJX900 ℃ × 1 h , 工艺为 随后水淬。 压缩实验采用固溶 1500D 热模拟机上进行, 后的合金, 在 Gleeble压缩试 样尺寸为 8 mm × 12 mm, 实验温度范围为 650 ~ 850
摘 1500D 热模拟试验机上对 CuCrZr 合金在应变速率为 0. 001 ~ 10 s - 1 、 要: 在 Gleeble变形温度为 650 ~ 850 ℃ 的高温变形过
程中的流变应力行为进行了研究 。利用光学显微镜分析了合金在热变形过程中的组织演变及动态再结晶机制 。 结果表明: 流变 CrZr 合金的动态再 应力随变形温度的升高而减小, 随应变速率的提高而增大 。升高变形温度以及降低应变速率, 均有利于 Cu结晶发生。从流变应力、 应变速率和温度的相关性, 得出了该合金高温热压缩变形时的热变形激活能 Q 为 392. 5 kJ / mol, 同时利 用逐步回归的方法建立了该合金的流变应力方程 。 CrZr 合金; 关键词: Cu中图分类号: TG146. 1 高温压缩; 热激活能; 流变应力方程; 动态再结晶 文献标志码: A 6264 ( 2014 ) 05007405 文章编号: 1009-

1, 3 1, 3 1, 3 1, 3 毅 , 李瑞卿 , 许倩倩 , 田保红 , 刘 1, 3 勇 , 刘 2 2 平 , 陈小红
( 1. 河南科技大学材料科学与工程学院,河南 洛阳 471003; 2. 上海理工大学材料科学与工程学院,上海 200093; 3. 有色金属共性技术河南省协同创新中心,河南 洛阳 471003)

钴铬钼合金——精选推荐

钴铬钼合金——精选推荐

钴铬钼合金简介钴铬钼合金(CoCrMo)是钴基合金中的一种,也是通常所说的司太立(Stellite)合金的一种,是一种能耐磨损和耐腐蚀的钴基合金。

最初的钴基合金是钴铬二元合金,之后发展成钴铬钨三元组成,再后来才发展出钴铬钼合金。

钴铬钼合金是以钴作为主要成分,含有相当数量的铬、钼和少量的镍、碳等合金元素,偶而也还含有铁的一类合金。

根据合金中成分不同,它们可以制成焊丝,粉末用于硬面堆焊,热喷涂、喷焊等工艺,也可以制成铸锻件和粉末冶金件。

分类钴和铬是钴基合金的二种基本元素,而添加钼能得到较细的晶粒并在铸造或锻造后有较高的强度。

钴铬钼合金,基本上分为二类:一类是CoCrMo 合金,通常是铸造产品,另一类是CoNiCrMo合金,通常是(热)锻造精密加工的。

铸造CoCrMo合金已用于牙科数十年,目前用来制造人工关节,锻造CoNiCrMo合金用来制造承受大负荷重关节如膝关节和髋关节。

用途CoNiCrMo合金是具潜力的锻造钴基合金之一,原来称为MP35N,在受应力时,可以在海水(含氯化物离子)中有高度抗蚀性,冷加工可以增加该合金的强度,可是冷加工有相当的困难度,特别是制造大的装置,例如髋关节柄,只有热锻较为适用。

锻造的CoNiCrMo合金耐磨耗性质和铸造的CoCrMo合金相似,具有耐疲劳性好和抗拉强度高的优点,因此它适合应用在需要寿命长且不会骨折或应力疲劳处,例如髋关节处的人工关节,对于将植入物深深埋入股骨骨髓导管中这个困难且昂贵的手术而言,这个优点是很重要的。

钴基合金的弹性模数并不会随着最大拉伸强度的改变而改变,其值在220至234 GPa的范围,高于其它材料如不锈钢。

CoCrMo合金特别容易受加工硬化影响,所以不能使用像其它金属的一样的制造过程,而需使用真空精密铸造。

控制模温可以控制铸件的晶粒大小,在较高温形成粗的晶粒,会降低强度,但也会析出相距较远且较大的碳化物而降低材料的脆性。

钴铬钨合金钴铬钨合金(CoCrW)是司太立(Stellite)合金中的一种,司太立合金是一种能耐各种类型磨损和腐蚀以及高温氧化的硬质合金。

钼 络合物合成

钼 络合物合成

钼络合物合成概述钼(Mo)是一种重要的过渡金属元素,具有广泛的应用领域。

钼络合物是指钼离子与配体形成的化合物,具有独特的化学性质和结构特点。

本文将介绍钼络合物的合成方法、应用以及相关研究进展。

钼络合物的合成方法配体选择在钼络合物的合成中,配体选择起着至关重要的作用。

常见的配体包括有机氮、硫、氧等原子团,例如吡啶、咪唑、乙二胺等。

不同配体对于钼离子的配位能力和空间构型都会产生影响。

配位反应常见的钼络合物合成方法包括溶液法、固相法和气相法等。

其中,溶液法是最常用且较为灵活的方法。

溶液法溶液法是通过在溶液中加入适当浓度的配体和钼源来实现酸碱中和反应或配位反应。

该方法操作简便,适用于大多数情况下。

固相法固相法是指将钼离子与配体以固态的形式反应,通常需要高温和高压条件下进行。

这种方法适用于某些特殊情况,例如合成具有特定结构的钼纳米材料。

气相法气相法是指通过气相沉积或化学气相沉积等方法,在气体环境中使钼离子与配体反应生成络合物。

这种方法主要用于制备薄膜或纳米颗粒等。

钼络合物的应用催化剂钼络合物在催化领域中具有广泛的应用。

例如,钼络合物可作为氧化还原反应、羰基化反应和氢解反应等催化剂。

由于其良好的催化活性和选择性,钼络合物在有机合成、能源转换和环境保护等方面发挥着重要作用。

光电材料由于钼离子具有较小的禁带宽度和较高的光吸收能力,钼络合物被广泛研究并用于光电器件制备。

例如,一些含钼配位聚合物可作为光敏材料,用于制备太阳能电池、光电转换器等。

生物医学应用钼络合物在生物医学领域中也有潜在的应用。

例如,一些钼配合物可作为抗癌药物,通过干扰肿瘤细胞的DNA复制过程来抑制肿瘤生长。

此外,钼络合物还可用于MRI对比剂、放射性同位素标记等。

钼络合物的研究进展近年来,钼络合物的研究取得了许多进展。

以下是其中几个重要方面的研究进展:新型配体设计通过合理设计和改造配体结构,可以调控钼络合物的性质和活性。

例如,一些研究者通过引入不同官能团或调节配体电子密度来改善催化剂活性。

钴铬钼合金 专业名词英文

钴铬钼合金 专业名词英文

钴铬钼合金专业名词英文全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:钴铬钼合金是一种重要的合金材料,具有优异的性能和广泛的应用领域。

它是由钴、铬和钼等元素按一定比例混合制成的合金,具有高温强度、耐热性、耐腐蚀性和耐磨性等优点。

在航空航天、军工、核能、化工等领域有着重要的应用价值。

钴铬钼合金的英文名为Cobalt-Chromium-Molybdenum Alloy,常简称为Co-Cr-Mo合金。

这种合金主要由钴(Co)、铬(Cr)和钼(Mo)三种元素组成,其中钴的含量通常在30%到50%之间,铬的含量在20%到30%之间,钼的含量在1%到12%之间。

合金中还可能加入少量的其他元素,如锆、镍、镍铝等。

钴铬钼合金具有很高的强度和硬度,同时具有良好的耐热性和耐腐蚀性。

它主要用于制造高温、高压、腐蚀性环境下的零部件,如汽轮机叶片、化工设备、核反应堆零部件等。

在医疗领域,钴铬钼合金也被广泛用于制造人工关节、牙齿修复材料等。

钴铬钼合金的制备方法主要有熔炼法、粉末冶金法和脉冲激光沉积法等。

熔炼法是将各种合金元素按一定比例加入熔炼炉中,经过高温熔炼后得到合金坯料;粉末冶金法是将各个元素的粉末按一定比例混合后压制成坯料,经过烧结和热处理得到成品;脉冲激光沉积法则是利用激光束将各种合金元素粉末喷射到基体上,实现合金涂覆或快速原型制造。

钴铬钼合金是一种优异的合金材料,具有广泛的应用前景和市场需求。

随着科学技术的不断进步和产业的不断发展,钴铬钼合金在更多领域将会得到广泛应用,为人类社会的发展做出更大的贡献。

第二篇示例:钴铬钼合金是一种重要的合金材料,广泛应用于航空航天、石油化工、核能等领域。

该合金具有优秀的耐热、耐腐蚀、高强度和耐磨损等特点,是一种非常重要的金属材料。

下面将为大家介绍关于钴铬钼合金的一些专业名词英文。

1. Cobalt-chromium-molybdenum alloy(钴铬钼合金)该合金是由钴、铬和钼三种金属元素组成的合金,通常用于制造高温、腐蚀和磨损环境下的零部件。

johnson-mehl-avrami方程

johnson-mehl-avrami方程

Johnson-Mehl-Avrami方程,简称JMA方程,是描述固体相变过程中晶体形核和生长动力学行为的理论模型。

该方程可用于描述固体材料的晶化过程,包括晶体的形成和生长,以及晶体尺寸和数量的变化。

本文将对JMA方程的背景、公式推导和应用进行介绍。

一、JMA方程的背景1. 固体相变的基本过程固体相变是指固体材料由一种结构转变为另一种结构的过程,常见的固体相变包括晶化、固溶处理、时效硬化等。

在这些过程中,晶体的形核和生长是至关重要的动力学行为,它们决定了材料的微观结构和性能。

2. Johnson-Mehl-Avrami方程的提出Johnson-Mehl-Avrami方程最早由三位科学家Johnson、Mehl和Avrami于1939年提出,他们通过研究金属的晶化过程,提出了描述晶体生长动力学行为的数学模型。

JMA方程在固体相变领域得到了广泛应用,并为研究固体材料的相变过程提供了重要的理论工具。

二、JMA方程的公式推导3. JMA方程的一般形式JMA方程的一般形式可以表示为:\[ f(t) = 1 - \exp(-kt^n) \]其中,f(t)表示晶体形核和生长的程度,t表示时间,k和n为与材料性质相关的参数。

4. 推导过程JMA方程的推导过程较为复杂,需要通过热力学和动力学原理进行推导。

简单来说,JMA方程基于两个基本假设:晶体生长速率与晶体尺寸的平方成正比,晶体形成的概率与时间成正比。

通过数学推导和实验数据分析,得到了上述的一般形式。

三、JMA方程的应用5. 固体材料的晶化过程JMA方程广泛应用于固体材料的晶化过程研究中。

通过实验数据拟合和参数确定,可以利用JMA方程描述晶体生长的动力学行为,预测晶体尺寸和数量随时间的变化规律。

6. 材料相变动力学的研究JMA方程还可以用于研究材料的相变动力学行为,包括晶体形核和生长的速率、相变温度和时间的关系等。

对于理论模型的理解和拓展,可以为材料相变过程的控制和优化提供重要的参考。

基于新加工硬化率方法的AZ80镁合金动态再结晶临界条件

基于新加工硬化率方法的AZ80镁合金动态再结晶临界条件

基于新加工硬化率方法的AZ80镁合金动态再结晶临界条件王忠堂;霍达;于晓林【摘要】在变形温度为260~410℃、应变速率为0.001~10 s-1条件下,对AZ80镁合金进行热拉伸实验,测试AZ80镁合金的真应力-真应变曲线;依据Arrhenius本构方程形式,确定AZ80镁合金热变形过程的本构关系模型;提出一种新的加工硬化率方法,当加工硬化率函数对应变(ε)求一阶导数后的函数取最小值时所对应的应变值,即为临界应变(εc).采用新的加工硬化率方法,确定AZ80镁合金在不同变形条件下动态再结晶的临界应变和临界应力;研究热变形工艺参数对临界应变和临界应力的影响规律;确定AZ80镁合金热变形过程中的临界应变、临界应力、稳定应变与Z参数的关系模型.模型计算结果与Sellars模型结果相吻合.【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2018(028)010【总页数】8页(P1972-1979)【关键词】AZ80镁合金;加工硬化率;动态再结晶;临界条件【作者】王忠堂;霍达;于晓林【作者单位】沈阳理工大学材料科学与工程学院,沈阳 110159;东北财经大学金融学院,大连 116025;沈阳理工大学材料科学与工程学院,沈阳 110159【正文语种】中文【中图分类】TG146.2动态再结晶过程可以消除金属材料在塑性变形过程中的加工硬化所积聚的位错和产生的微裂纹,可以有效改善材料的热塑性。

权国政等[1]根据AZ80镁合金的流动应力−应变曲线,构建了流动应力计算模型和动态再结晶动力学模型。

蔡赟等[2]研究了变形温度、应变速率对动态再结晶临界条件及演化过程的影响,随着变形温度的升高和应变速率的降低,动态再结晶软化临界应变减小,动态再结晶体积分数增加。

王天一等[3]研究发现,ZX115合金在热压缩变形过程中发生了明显的动态再结晶,再结晶晶粒尺寸随着变形温度的升高或应变速率的降低而增大,在不同变形条件下的动态再结晶机制有所差异,主要有孪生动态再结晶、不连续动态再结晶和第二相粒子促进动态再结晶等方式。

合金元素在钢中作用机理

合金元素在钢中作用机理

合金元素在钢中作用机理

钼是高铬铸铁常用的合金元素之一。

钼能使转变曲线向右推移, 材料淬透性提高。

当钼量达到一定程度后, 空冷即可使基体充分硬化。

钼在高铬铸铁中有三种形式[8], 分别是:固溶于奥氏体及转变产物、溶入碳化物、与碳碳形成化合物(如Mo2C) 。

只有固溶于奥氏体的钼产生提高基体金属淬透性的作用, 溶于奥氏体中的钼量(Mom%) 与高铬铸铁中总钼量(Mo%) 的关系见下式
上式说明加入高铬铸铁中的钼约有1/5~1/4用于提高基体金属的淬透性, 直接形成碳化物的钼量(Moh%) 与总钼量的关系见下式
可见, 约有一半的钼形成碳化物, 而剩余约1/4的钼取代Cr原子溶入(Fe, Cr)7C3中。

钼的碳化物(Mo2C) 具有六方晶格, 显微硬度可达到1 800~2 200HV, 对高铬铸铁的耐磨性非常有利。

二硫化钼电催化2h相

二硫化钼电催化2h相

二硫化钼电催化2h相英文回答:Molybdenum disulfide (MoS2) is a layered transition metal dichalcogenide with unique electrochemical properties that make it a promising candidate for electrocatalysis. In particular, the 2H phase of MoS2 has been shown to exhibit high activity and selectivity for a variety of electrochemical reactions, including the hydrogen evolution reaction (HER), oxygen evolution reaction (OER), and nitrogen reduction reaction (NRR).The 2H phase of MoS2 has a trigonal prismatic structure with a hexagonal lattice. The basal plane of the 2H phase is composed of sulfur atoms, while the edge plane is composed of molybdenum atoms. The 2H phase is the most stable phase of MoS2 under ambient conditions.The electrocatalytic activity of 2H MoS2 is attributed to its unique electronic structure. The 2H phase has adirect band gap of 1.9 eV, which is suitable for electrocatalysis. The valence band of 2H MoS2 is composed of Mo 4d orbitals, while the conduction band is composed of S 3p orbitals. The d-band of Mo is partially filled, which gives 2H MoS2 metallic conductivity.The electrocatalytic activity of 2H MoS2 can be further enhanced by doping or defect engineering. Doping with transition metals, such as Ni or Co, can introduce new active sites and improve the conductivity of 2H MoS2. Defect engineering, such as creating vacancies or edges, can also increase the electrocatalytic activity of 2H MoS2.2H MoS2 has been used as an electrocatalyst for a variety of electrochemical reactions, including the HER, OER, and NRR. In the HER, 2H MoS2 exhibits high activity and selectivity for the production of hydrogen. In the OER, 2H MoS2 exhibits high activity and stability for the production of oxygen. In the NRR, 2H MoS2 exhibits high activity and selectivity for the production of ammonia.2H MoS2 is a promising electrocatalyst for a variety ofelectrochemical reactions. Its unique electronic structure and high activity make it a potential candidate for use in electrolyzers, fuel cells, and other electrochemical devices.中文回答:二硫化钼(MoS2)是一种层状过渡金属二硫化物,具有独特的电化学性质,使其成为电催化剂的有希望的候选者。

钼知识、钼粉、钼镧合金——学习总结5

钼知识、钼粉、钼镧合金——学习总结5

我国钼矿分布就大区来看,中南占全国钼储量的35.7% ,居首位。

其次是东北19.5%、西北14.9%、华东13.9%、华北12%。

就各省来看,河南储量最多,占全国钼矿总储量的29.9%,其次陕西占13.6%,吉林占13%。

仅前三位的河南陕西吉林三省就占56.5%。

中国是钼生产量大、消费量小的国家,约二分之三的钼产量出口,占世界钼供应的28%左右。

是世界上最大的钼产品出口国,而欧洲则是主要的消费市场。

中国钼业之都——陕西渭南。

国内生产厂商:陕西金堆城钼业(国内最大的钼业公司)、洛阳栾川钼业钼酸铵:各种钼酸均呈白色结晶钼丝主要是指线切割加工时带有高压电场连续移动以切割工件的一种由钼等贵重金属制造而成的耗材,钼丝作为一种重要的金属材料,已被广泛应用于航空航天、冶金化工、机械电子、汽车制造等领域。

钼丝的生产工艺如下:钼丝是以金属钼粉为原料,通过粉末冶金的方法获得方条或圆棒形的金属钼柸后,采用轧制、旋锻、拉伸等压力加工并辅以多种工艺手段,制得不同品种规格(一般为d6.5~0.02mm,且以d3.5~0.05mm为主)的成品丝材。

钼在钢铁工业中的应用居首要地位,占钼总消耗量的80%左右,其次是化工领域,约占10%。

此外,钼也被用于电气和电子技术、医药和农业等领域,约占总消耗量的10%左右。

钼金属业(包括钼顶头、钼坩埚、线切割钼丝、电光源钼丝等)及合金业对钼的需求量分别占钼总需求量的6%和4%。

钼在钢铁领域的消费量最大,主要用于生产合金钢(约占钼在钢铁消耗总量中的43%)、不锈钢(约23%)、工具钢和高速钢(约8%)、铸铁和轧辊(约6%)。

钼大部分是以工业氧化钼压块后直接用于炼钢或铸铁,少部分则先熔炼成钼铁,然后再用于炼钢。

钼作为钢的合金元素具有以下优点:提高钢的强度和韧性;提高钢在酸碱溶液和液态金属中的抗腐蚀性;提高钢的耐磨性;改善钢的淬透性、焊接性和耐热性。

例如,含钼量为4%-5%的不锈钢往往用于诸如海洋设备、化工设备等侵蚀、腐蚀比较严重的地方。

cds译文

cds译文

扩散凝固过程中,亚共晶铝合金非枝晶初生相形成机理的一种假说ABBAS A. KHALAF, PEYMAN ASHTARI, and SUMANTH SHANKAR 控制扩散凝固(CDS)是一种新的工艺,通过混合两种特定成分和特定温度的母液随后铸造得到目标合金,一定成分的铝合金能够被铸造成形。

这种工艺能够使得非枝形态的初生铝相在铸件中形成,这也有利减轻热裂,并且使锻造铝合金获得优越机械性能和服役性能的铸件。

本篇主要提出一个假说来描述CDS这一过程的机制,尤其是两种母液的混合过程和随后的凝固过程。

本文采用Al-4.5%Cu作为例子来提出假设,并验证混合过程中的各种机制因素。

实验结果表明,该合金的混合过程会自然在其中一种母液中产生大量的晶核,而由于对流而分布均匀的这些晶核为铸件中非枝晶组织形貌的形成提供了有利的凝固基础。

至关重要的是,一定是热质量(质量和热量)较高的合金混合到低热质量的合金中才能以获得一个有效的CDS的进程,相反则不会获得组织均匀的零件。

CDS的过程中某些关键参数也已经确定并被量化。

1引言控制扩散凝固(CDS)是一种新的工艺,其中控制混合和随后的凝固过程到一个特定的成分,可以得到一个非枝晶微观结构[1,2]。

这个过程使变形铝合金的铸造合金成分为近净形。

此种工艺在降低铸造成本的同时改善了铸件的机械性能和服役性能。

传统的铸造工艺,如沙型和金属型中初生铝相都是枝晶状的。

由于变形铝合金在传统的铸造过程中很容易产生热裂而不能成型;热裂主要是由于在凝固后期内部枝晶状的液体不能够有效地填充凝固过程中粗大复杂的枝晶网络所造成的初生枝晶间的缩孔。

而变形Al合金的CDS过程因没有大而复杂的枝晶网格,减轻了热裂,能被铸造成型。

CDS是半固态金属(SSM)成形的一种,特别是流变。

SSM工艺的优点是低孔隙度,低浇注温度,长的金属模具寿命,和提高的铸件的性能。

最近的30年,SSM领域取得了重要的进展。

SSM工艺通常包括两种:流变和触变成形【3-9】。

TC11钛合金动态回复与动态再结晶高温本构模型研究

TC11钛合金动态回复与动态再结晶高温本构模型研究

第15卷第1期2024年2月有色金属科学与工程Nonferrous Metals Science and EngineeringVol.15,No.1Feb. 2024TC11钛合金动态回复与动态再结晶高温本构模型研究朱宁远*, 陈秋明, 陈世豪, 左寿彬(江西理工大学机电工程学院,江西 赣州 341000)摘要:采用Gleeble-1500热模拟试验机在变形温度为900~1 050 ℃、应变速率为0.1~10 s -1的条件下,对TC11钛合金进行等温恒应变速率单轴压缩试验。

组织观测结果表明,在热变形过程中,TC11钛合金存在明显的动态再结晶现象,变形温度分别为900 ℃和950 ℃时,再结晶晶粒尺寸随应变速率增加而先增大后减小;变形温度分别达1 000 ℃和1 050 ℃时,α相含量大量减少,组织演变中动态再结晶机制占主导,晶粒细化明显。

为研究此现象对流变行为的影响,结合K-M 位错密度模型与动态再结晶分数模型,建立了基于动态回复与动态再结晶现象的流动应力高温本构模型。

将此本构模型预测结果与试验数据对比分析,相关性系数和平均相对误差分别为0.989和6.53%,表明所构建的考虑动态回复与动态再结晶的流动应力模型能够准确预测TC11钛合金热变形条件下的流动应力。

关键词:TC11钛合金;动态回复;动态再结晶;高温本构模型;K-M 位错密度模型中图分类号:TG301 文献标志码:AStudy on high-temperature constitutive model of TC11 titanium alloy dynamic recovery and dynamic recrystallizationZHU Ningyuan *, CHEN Qiuming , CHEN Shihao, ZUO Shoubin(School of Mechanical and Electrical Engineering ,Jiangxi University of Science and Technology , Ganzhou 341000, Jiangxi , China )Abstract: Gleeble-1500 thermal simulation testing machine was used to perform an isothermal constant strain rate uniaxial compression test for TC11 titanium alloy under a deformation temperature of 900~1 050 ℃ and strain rate of 0.1~10 s -1. The microstructure observation results show that a significant dynamic recrystallization phenomenon occurs in TC11 titanium alloy during the thermal deformation process. Under the deformation temperatures of 900 ℃ and 950 ℃, the recrystallization grain size first increases and then decreases with increasing strain rate. Furthermore, as the deformation temperature reaches 1 000 ℃ and 1 050 ℃, the content of the α phase significantly decreases, and the microstructure evolution is dominated by dynamic recrystallization, accompanied by obvious grain refinement. To study the effect of the dynamic recrystallization phenomenon on rheological behavior, a high-temperature constitutive model of flow stress based on dynamic recovery and dynamic recrystallization was constructed in combination with the K-M dislocation density model and dynamic recrystallization fraction model. By comparing the prediction results of the constitutive model with the test data, the correlation coefficient and average relative error are 0.989 and 6.53%, respectively, which suggests that the constructed flow stress model with收稿日期:2022-12-12;修回日期:2023-03-14基金项目:国家自然科学基金资助项目(51905241);江西省自然科学基金资助项目(20202BABL214033)通信作者:朱宁远(1986— ),博士,副教授,主要从事金属材料成形与控性一体化研究。

几种钼合金的硬化机理和再结晶性能

几种钼合金的硬化机理和再结晶性能
维普资讯
国 外 工 艺 技 术 集 锦
几种钼合金的硬化机理和再结晶性能
研 究 了热 加 工 处 理 对 固 溶 强 化 的 Mo 05 i 一 .T 合 金 和颗 粒 强化 的 T M 合 金显 微组 织 的影 响 。2种 合 Z 金 均 采 用粉 末 冶 金 工艺 制 备 ,原料 粉 末 为 Mo i: ,l, T EH 和石 墨 。 1 r: 第 阶段 分别 按合 金配 比配料 混合 , 冷 等静 压制 以后 在 180℃以上温 度烧结 5h 0 。烧 结后 2种合金 的 成分列 于 表 1 烧 结材 轧制 成棒 . 着分 2 。 接 阶段旋 锻 , 总变 形度 为 28 ( .7 对数值 ) 试 样制 成 直径 。 为 6mm、 高为 7mm 的 圆柱 , H 气 氛 下退 火 , 火 在 2 退 温度 与 时间列 于表 2 。对 全 部试样 测定 了维 氏硬 度 。 表 2中除标 记 号 的样 品 , 做 了 S M 和 E S 背 均 E B D( 散射 电子 衍射 ) 检测 。 所有 检 测均垂 直 于轧制 方 向进 行 。 据这些 检测 试 验就 可得 到有关 织 构 、 晶粒和 根 亚
表 1 烧 结后 T M 和 M0 T 合金的化学成分 %) Z _i
性贯穿尺度仅几百纳米长。用透射电镜可以看到轮 廓分明的亚 晶壁和扩散型位错壁 ,还可能有弓形位 错 。加工态 T M 的位错密度为 3 1l m21 5 Z x 0 c - 0℃  ̄ ,4
下退火 1 i 下降 至 7 19 m-退 火 6h后 降 至 5mn后  ̄ 0 2 c , 3 1 m 接 近 于 可 测 值 的 下 限 , 表 明退 火 的 前 x 0 c , 这 1 i 已完 成 了 回复 。T M 的亚 晶 向位 差多 为 2 5mn就 Z o 以下 , MoT 合 金多 为 27之 间 。 而 —i ~0 亚 晶壁之 间 的线 性贯 穿 长度 变 化 取决 于 退火 温

hollonman方程 加工硬化

hollonman方程 加工硬化

hollonman方程加工硬化加工硬化是指通过塑性变形来增加金属材料的硬度和强度的一种工艺。

在金属材料的加工过程中,经过一系列的加工操作,如拉伸、压缩、弯曲等,会使金属材料发生塑性变形,进而导致晶体结构的改变和内部应力的增加,从而提高材料的硬度和强度。

加工硬化的原理可以用霍尔蒙方程来描述,霍尔蒙方程是由奥地利物理学家霍尔蒙于1903年提出的,用来描述金属材料的加工硬化现象。

霍尔蒙方程可以表达为:σ = Kε^n其中,σ表示应力,ε表示应变,K和n分别为材料的常数。

该方程表明,应力与应变之间存在幂函数关系,当材料发生塑性变形时,应力与应变呈非线性关系。

加工硬化的过程可以分为两个阶段,即初级硬化和次级硬化。

初级硬化是指在金属材料经过一次加工后,其硬度和强度会显著提高。

这是由于应变引起的晶体结构变化和内部应力的增加导致了材料的硬化。

而次级硬化则是在多次加工后,通过晶体结构的进一步改变和内部应力的积累,使材料的硬度和强度继续提高。

加工硬化的机制主要有两种,即位错滞留和晶界阻滞。

位错滞留是指在金属材料的塑性变形过程中,位错在晶体中滞留而不容易移动,从而形成了硬化。

而晶界阻滞则是指在晶界处存在大量的位错和其他缺陷,阻碍了位错的移动,从而增加了材料的硬度和强度。

在实际的金属加工中,加工硬化是一个重要的工艺过程。

通过合理的加工硬化工艺,可以使材料达到更高的硬度和强度,从而满足不同领域对材料性能的需求。

在材料加工过程中,加工硬化还可以改善材料的韧性和抗疲劳性能,提高材料的耐磨性和耐腐蚀性能,增加材料的使用寿命。

加工硬化是一种通过塑性变形来增加金属材料硬度和强度的工艺。

它的原理可以用霍尔蒙方程来描述,通过位错滞留和晶界阻滞等机制实现。

加工硬化在金属材料加工中具有重要的意义,可以改善材料的性能,满足不同领域的需求。

通过合理的加工硬化工艺,可以提高材料的硬度、强度、韧性和抗疲劳性能,延长材料的使用寿命。

钼合金表面MoSi_2涂层氧化行为和氧化机理的研究

钼合金表面MoSi_2涂层氧化行为和氧化机理的研究
制备 出 Mo i涂层 。 S, 采 用 日产 J O E L公 司 的 J M一 6 0 V型 扫 描 电 S 50L
金获得抗 氧化性 能的研 究主要分 为两 个方面 : 1利用 () 合金化技术,对钼及钼 合金改性 ,提高抗氧化能力[ 5 1 ;
() 2 在钼 合金表 面形 成一层 具 有抗氧 化性 能 的涂层 ,
上 便 开始 形成 氧化 物 , 成性 能 下 降; 造 高于 7 0o生 5 C
成 的 Mo 速挥 发 , 成 白色烟 雾 , 随着 温度 升 O迅 形 并
性 能和抗 氧化 机理 。
高氧 化加 剧 ,这使得 钼及钼 合 金在 高温 领 域 的应 用
受 到 限制I , 。提 高铝 及 钼合 金 的高 温 抗氧 化 性 能 , 是扩 展其 在材料 领域 应用 的关键 。 目前使钼 及钼 合
中国鹚善
物相变 化 ;利用精 密 电子天平称 量样 品氧化 前后 的
第卷 2 6
质 量变 化 。
2 结 果 与讨 论
21 Mo i涂层 的制备 . S,
图 1为涂层 表 面形 貌 的 S M、 D E E S和 X D图 。 R
从图 1a中可 以看 出, 一 涂层 表面致 密 , 布着 片状 的 分 白色 区域 ; 过 图 1b和 图 1 c中 的 E S分 析 发 通 一 一 D
关键词 : 钼合金; oi M s 涂层; , 高温氧化: 氧化机理 中图分 类号 :G 4 . T 16 4
文献标 识码 : A
钼 及钼合 金 具有优 良的导 电、导热 以及耐 腐蚀
是在氩 气或 真空 条件 下进行 , 氩气 成本 较高 , 空条 真 件 下不 方便 连续 生产 。因此 , 作者 在氢 气气氛 中 , 采 用 包 埋 渗 硅 法 在钼 合 金 基 体 上制 备 了 M S 层 , o i涂

加工硬化的机理

加工硬化的机理

加工硬化的机理1. 什么是加工硬化加工硬化指的是金属在加工过程中,由于塑性变形引起的内部组织结构和性能的改变。

一般来说,加工硬化是金属在加工过程中经历了塑性变形,导致晶体结构发生改变,从而使金属材料的硬度和强度增加,但韧性降低。

2. 加工硬化的机理加工硬化的机理主要有两个方面:位错和晶界滑移。

2.1 位错位错是指晶体中原子排列的缺陷。

当金属受到外力作用产生塑性变形时,原子之间会发生相对位移,形成位错。

这些位错在晶体中有序排列,形成了复杂的网络结构。

位错的运动和堆积导致了晶体的塑性变形和加工硬化。

位错运动主要包括滑移、螺旋滑动和爬行等方式。

其中,滑移是最主要的位错运动方式。

滑移是指晶体中的位错通过在晶体中某个晶面和某个晶向上的移动,使得整个晶体发生塑性变形。

位错的滑移会导致新的位错和原有位错的相互作用,从而增加了晶体的内部应力,使金属材料变得更加硬化。

2.2 晶界滑移晶界是相邻晶粒之间的界面。

晶界滑移指的是晶粒之间的位错通过沿晶界的移动和旋转来完成塑性变形。

晶界滑移的发生会导致晶粒的形变和重排,进而增加晶粒内部的位错密度。

晶界滑移对金属的加工硬化起到重要作用,因为晶界是金属中位错和位错堆积的位置。

3. 加工硬化的影响因素加工硬化受到多个因素的影响。

下面列举了一些常见的影响因素:3.1 温度温度对加工硬化有显著影响。

高温下金属材料的位错运动更容易,晶体结构更加松散,从而降低了加工硬化的程度。

相反,低温下位错的运动受到限制,增加了材料的硬度和强度。

3.2 压力压力是产生加工硬化的关键因素。

较大的应力会引起更多的塑性变形,从而增加位错的密度和杂质的扩散。

3.3 变形速率变形速率是指金属在单位时间内的塑性变形量。

较高的变形速率会导致位错的累积和交互作用,从而增加加工硬化的程度。

3.4 结晶度结晶度是指晶体中晶粒的尺寸和形状。

较小的晶粒会增加晶界的数量,从而增加晶界滑移的机会,进而增加加工硬化的程度。

4. 加工硬化的应用加工硬化广泛应用于金属制造和加工过程中。

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外文资料翻译几种钼合金的硬化机理和再结晶行为摘要研究表明了热轧对钼钛合金和TZM合金组织的影响(Ti质量分数0.5%、Zr质量分数0.08%)。

这些合金都由粉末冶金进行生产,并在1200℃左右进行粗轧,使其变形度达到 2.87(log)。

在不降低合金延展性的情况下,其极限屈服强度也得到了提高。

为了研究合金的再结晶行为,对一些样品分别在1100℃至1600℃之间退火15min至6h。

合金组织可通过扫描电镜、背散射和透射电镜进行观测,使用了带有可控速率的拉伸试验和维氏硬度值表示合金的机械性能。

变形期间伴随有两种合金的亚结构包括亚晶粒的形成。

晶粒细化可以提高合金硬度。

第二相微粒可以提升合金再结晶温度,这样即使工作温度在1200℃左右时晶粒尺寸也能保持不变。

关键词:TZM合金,再结晶,Mo,组织,电子背散射(EBSD)介绍由于熔点很高,钼和钼合金经多由粉末冶金进行生产。

大多数情况下烧结出的材料试样其机械性能并不适用,因此试样在烧结后必须通过热轧制才能得到需要的强度和延展性。

只有在退火后材料才能实现高度变形。

再结晶通常会降低材料的强度,所以材料的再结晶温度限制了它的工作温度,但这会使材料更容易加工变形。

在过去的几十年,对高温材料的需求量有所增加同时也要求材料有更高的工作温度。

自上个世纪60年代,TZM已作为一种高温钼合金已得到广泛认可。

与钛质量分数为0.5%的钼钛固溶合金相比,TZM合金颗粒包括材料的强度更为优越。

本研究的目的是获得关于影响机加工样品在热处理过程中的行为和性能组织的其他信息。

TZM被认为是材料的强化微粒,本研究的目的是得出第二相微粒强化之外其他硬化机理的效果以便于建造高效率的钼合金生产线。

本文意图引出关于有助于设计提升合金在热负荷使用性能的新思考。

1.实验本次实验研究了两种合金。

一种是知名的含有钛、锆、碳的TZM合金,另一种是被生产出用于研究溶解的钛原子对基体影响的实验合金。

两种合金都是由粉末冶金生产。

为了得到TZM合金,生产第一步需混合TiH2、ZrH2、石墨和Mo粉。

对于钼钛合金使用Mo粉和TiN粉末,混合均匀后进行冷压,然后在1800℃左右烧结超过5h。

被烧结材料的主要化学成分需经过光谱等离子分析仪进行鉴定,其成分如表1所示。

表1 Mo-Ti合金和TZM合金烧结后的化学成分Ti(ppm) Zr(ppm)r C(ppm) O(ppm)TZM Mo-Ti 45904730105512261243<5合金元素的分布可通过电子探针显微分析仪进行分析。

备好的棒材通过分2步进行锻压轧制,总变形程度达到2.87(log),从这些棒材中取出一部分用于不同条件的退火实验。

棒材试样直径为6mm,高7mm,在钨炉中通入H2作保护气进行退火防止试样被氧化。

退火时间和退火温度见表2表2 退火工艺列表(X-使用电镜背散射进行调查研究和对试样硬度进行测量,未标记的只测量试样硬度)退火温度退火时间TZM 1100℃1300℃1400℃1450℃1500℃1600℃15minXXXX60minXXXX120minXXXX360minXXXMo-Ti 1200℃1300℃1400℃1500℃X XXXXX所有试样的机械性能都用维氏硬度值表示。

此外样品的机加工情况通过拉伸实验进行测试,室温下拉伸应变速率为13102--⨯=Sξ。

退火试样的组织可通过扫描电镜和电子背散射进行观测,使用了带有电子背散射系统的高分辨率扫描电镜。

通过扫描电镜和电子背向衍射技术研究的退火试样都是在表2中标记的,所有试样都经过了电解抛光。

沿轧制方向对试样进行了垂直截面分析。

从这些实验中可以得到关于试样结构、晶粒尺寸、取向差分布信息,这些信息对于确定试样的恢复和再结晶的几种情况都是很有必要的。

经过机加工和经1450C o退火的TZM合金试样的位错密度可用XRD线性分析技术检测。

位错密度使用KW测算表格进行计算。

选取合适的轮廓线计算位错密度的理论步骤在文献[1,2]中给与了描述。

根据斯托克斯定律钼棒在使用前应在1500℃下退火6h 。

测量每个样品的四条顶部轮廓线以评估试样的缺陷密度。

拍摄X 光的顶点坐标为{220},{200},{310},{321}。

TZM 样品的机加工情况可用TEM 进行观测,使用飞利浦仪器CM30在5102 V 电压下进行观测。

退火TZM 试样的再结晶部分使用EBSD 记点法定向投影技术进行计算。

测试数据可以用于计算TZM 合金再结晶的艾弗拉姆指数和活跃能。

2.结果、讨论考虑到退火1小时后合金硬度的变化,必须指出钼钛合金的硬度在1300—1400℃时会大幅降低,在1600℃时钼钛合金硬度会降至最低(如图1a 所示)。

图1 Mo-Ti 合金和TZM 合金的力学性能:(a )退火一小时后TZM 和Mo-Ti 合金的硬度(b )拉伸试验,速率为ε图2 机加工时压力和晶粒尺寸关系而TZM合金的硬度在1400℃—1500℃时才会显著降低。

在经历了足够长的退火时间后,两种合金硬度值相同。

但两种合金的初始硬度值和屈服强度相差很大(图1b)。

再结晶后经细晶强化的TZM合金的硬度比经固溶强化的钼钛合金的硬度高一些,这点尚未被观测到。

所以,我们可以得出下述结论:微粒对位错运动的阻碍并不会引起合金初始硬度和屈服强度的差异。

如图2所示,合金初始硬度的差异可能是由于晶粒尺寸的不同所引起。

仔细的观察机加工样品的组织是十分必要的,在使用(Murakami)腐蚀液进行腐蚀后,TZM和钼钛合金的光学显微照片无法清晰地显示出晶粒,与扫描电镜相比,两种合金显现出了特有的轮廓。

TZM合金的亚晶粒直径差异比钼钛合金的大,但TZM拥有更小的亚晶粒。

使用电子探针显微分析技术可以发现在钼钛合金中钛均匀地溶于钼合金基体中。

TZM合金中的碳形成了C Mo2和Mo Ti C化物yxC)Ti,Mo(,至少有质量分数为0.4%的钛残留溶解在Mo基体中。

TZM合金中的锆和氧形成了2ZrO沉淀,这些氧化物的尺寸最大可达10um(见图3a)。

钼钛碳颗粒直径小于1um,然而MoC的沉淀颗粒也是微米级别并且位于晶界上。

图3. 加工后TZM和Mo-Ti合金在光学显微镜和扫描电镜下的图片:(a)TZM合金光学显微镜下图片(b)TZM合金扫描电镜背散射图片(c)Mo-Ti合金光学显微镜下图片(d)Mo-Ti合金扫描电镜背散射图图4. TZM合金晶粒(a)扫描电镜下MoC晶界(b)TZM合金中亚晶界处的Mo-Ti-C化合物图5. TZM合金样品加工后的位错分布图6.TZM合金在1450℃退火时位错密度的变化TZM合金断面亚晶粒的平均断面尺寸只有几百纳米,图5a显示了一些包含位错的亚晶粒。

显微照片透射电镜的衍射图可以观察出晶粒壁和分散的位错壁,同样也可以观测到弯曲的位错线。

位错线密度可通过X光轮廓分析进行计算。

在晶胞和亚晶粒内部机加工的TZM合金样品的位错密度为210cm3。

在1450℃退火时TZM位错密度的变化如图6所示。

在开始的10×15min内位错线密度降至7⨯109cm2-,退火6h后位错线密度降至3⨯109cm2-该值接近可测量的最小极限值。

这表明1450℃下合金的回复在开始的15min 内已经完成。

罗斯(Agronovund Rosen)观测到在增大变形度的情况下,合金亚晶粒内部的位错密度将会降低,同时亚晶粒壁的取向差有所增加。

通过透射电镜检测,卡尔德隆和科斯特通过TEM研究已经得出TZM合金的位错密度,在8⨯109cm2-至5⨯1011cm2-之间(文献[4])。

由电子背向衍射技术定向测量可以得到晶壁取向差的信息,图8a显示出TZM合金和钼钛合金中取向差的分布,二者都显示了其在11°下特有的极限,相比较钼钛合金,TZM 合金有更多的2°以下的取向差,然而钼钛合金含有更多的在2°—7°之间的取向差。

线交汇方法被用于计算平均线断面直径。

为了得出亚晶粒壁间的交汇长度,所有大于1°的取向差和所有长度大于11°的晶壁之间的晶粒都被计算在内。

如图7所示,交叉线长度的变化取决于退火的时间和温度。

TZM合金中小角度晶界的间距离在1300℃至1400℃时开始增加。

对于钼钛合金距离开始增加的温度还要再低大约100℃。

这符合了两种合金的硬度开始下降的温度间隔(见图1a )。

在1100℃至1300℃时TZM 合金的平均截面轮廓线不会增加,考虑到在1100℃下取向差的分布(图8d ),我们可以观测到小角度晶界数量在不断增加,在6°时达到最大。

在1450℃下随着时间的增加小角度晶界不断减少。

在1500℃下退火120min 时间内,取向差在30°—60°之间频繁出现极大值。

钼钛合金在1200℃下小角度晶界的增加数量可以观测到。

与TZM 相比,6°时的小角度晶界数量并未达到峰值。

在1300℃下6h 内,小角度晶界开始消失,材料发生再结晶。

为了求得再结晶期间组织内部结构的变化情况,使用了EBSD 定向映射的ODF 功能进行计算。

TZM 合金的测试结果如下所示:像文献[5]前几位专家展示的那样,体心立方材料的结构变形可通过o45=ψ的取向分布函数进行描述。

其余的两个方向主要用于观测铁素体钢的变化。

α取向为o o 1900,0≤ψ≤=ψ,γ取向为o 1o o 900,55≤ψ≤=ψ[文献6]。

最近出版的关于铁素体钢的资料也表明了这两个方向的结论[文献7]。

在α取向上TZM 合金样品表现出很好的加工性能(图9)。

在该取向上既有较强的定向,又有较弱的定向(表3)。

α轴平行于加工方向。

合金最大处的密度20倍于平均密度。

表3.TZM 合金组织结构组成φ1ΦΦ2 密度 (a )机加工过的样品 0 0 60 0 (b )150090 90 90 9090 35 55 0 67 67 10 1045 45 45 45 83 27 24 6920MUD 12MUD 10MUD 9MUD5.4MUD 5.0MUD 2.5MUD 2.5MUD1 2 3 4 5 6 7 8考虑到取向差的分布、晶粒直径以及位错密度可以得出TZM 合金在1500C o下在6h 内完成再结晶的结论。

在此温度下形成的结构被认为是棒材热轧时的再结晶结构。

如图10所示,o90=ψ时的取向分布功能反映了再结晶期间TZM 合金结构成分的变化,表3列出了它的成分。

再结晶后,α取向没有残留。

相比较机加工时,再结晶的TZM 合金样品结构成分变化较小,再结晶情况下合金最大强度5倍于平均密度。

从机加工到完全再结晶样品的结构变化情况是可以理解的。

对于TZM 合金,使用贾马尔理论计算合金艾弗拉姆指数和再结晶的活化能时有大量可靠的数据资料。

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