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Nb含量对GH4169合金钢锭凝固及均匀化过程相演化规律的影响被引量：14: 2014年; 以不同Nb含量的直径160 mm GH4169合金钢锭为研究对象,利用热力学软件Thermo-Calc的模拟计算及电子探针成分分析,系统研究了Nb元素含量变化对GH4169合金钢锭凝固及均匀化过程相演化规律的影响。结果表明:Nb元素含量的增加会降低合金初熔点和终熔点,扩大凝固区间,增加偏析形成的趋势;Nb元素含量的增加还可以提高GH4169合金钢锭凝固过程Laves相的析出温度,若Nb元素偏析浓度超过7.0%,Laves相的析出温度会高于标准均匀化温度1160℃,导致部分高浓度下生成的Laves相无法回溶。进一步的凝固过程中各相Gibbs自由能变化规律分析表明,GH4169合金凝固过程中,当达到Laves相的析出温度后,Laves相的形成激活能要显著小于MC碳化物,此时高浓度的Nb元素主要用于Laves相的析出和生长,Laves相的大量形成抑制了MC碳化物的进一步形成和长大,导致了Laves相与MC碳化物集合体的产生。上述的热力学分析结果与实际钢锭的相析出回溶实验结果一致。; 曹国鑫张麦仓董建新姚志浩郑磊; 关键词：GH4169合金

Nb含量对GH4169合金钢锭偏析规律的影响被引量：10: 2013年; 利用光镜、扫描电镜和能谱仪等手段分析了不同Nb元素含量的GH4169合金钢锭组织特点及元素偏析规律,并对经单阶段均匀化热处理后钢锭的组织及残留析出相特征进行分析。结果表明:随着Nb元素含量增加,GH4169合金铸锭由边缘到心部,枝晶组织粗化,二次枝晶间距增大,Nb、Ti元素的偏析系数亦增大;经1160℃保温20h的均匀化处理后,Nb添加量越多,未回溶的析出相残留越多,且残留析出相有很明显的聚集趋势,残留析出物聚合体主要为富Nb的Laves相及富Nb、Ti元素的碳化物。不同Nb元素含量钢锭中Laves相完全回溶需要的时间应不相同,在高Nb含量条件下,传统的均匀化工艺无法使Laves相完全回溶;若同时考虑钢锭的尺寸因素,高Nb含量条件下,残留析出相的聚合体可能会演化为"黑斑"缺陷而使钢锭报废。; 张麦仓郑磊姚志浩董建新; 关键词：GH4169合金钢锭微观偏析

GH4710合金的相析出特征及其与热加工塑性损伤的关联性被引量：3: 2014年; 利用Thermal Calc热力学软件、光学金相显微镜、扫描电镜等手段分析了GH4710合金原始态和不同条件热物理模拟变形后的析出相及加工损伤特征,系统研究了析出相特征与该合金热加工塑性损伤及开裂的关联性.结果表明:GH4710合金的原始组织主要由γ'、MC及M_(23)C_6碳化物、γ+γ共晶组织组成;热加工时微孑洞等损伤在MC碳化物及γ+γ共晶组织处形核后沿晶界扩展,最终相互连接导致合金大面积破坏;γ'相优先在MC碳化物及共晶组织附近析出,并通过其共格应力场的作用增加了损伤形核和扩展阻力,使合金在较低温度下的塑性损伤值明显小于高温条件下.; 张麦仓李强董建新郑磊姚志浩; 关键词：高温合金镍合金析出相热加工

冷却速度对GH4169合金凝固过程微观偏析及糊状区稳定性的影响被引量：14: 2013年; 通过不同冷却速度下的凝固重熔试验,结合SEM微观分析及电子探针成分分析,研究GH4169合金凝固过程微观偏析的演化规律,分析凝固前沿液相区的密度变化规律,并提出基于相对Rayleigh数的凝固前沿糊状区的稳定性判据。结果表明:冷却速度低于0.05℃/s时,液相中的Nb含量随出炉温度的下降很快升高到一个较高值,在较低温度出炉冷却时,Nb含量迅速升高到14%以上,可达合金名义成分中Nb元素含量的3倍;提高冷却速度至0.1℃/s,高温出炉时,Nb含量升高很慢,当出炉温度低于1 310℃时,Nb含量迅速升高到10%以上;进一步提高冷却速度,残余液相中Nb元素含量变化不大,与合金的名义成分接近。当冷却速度较高时(大于0.1℃/s),GH4169合金凝固过程凝固前沿糊状区的稳定性较好,相对Rayleigh数较低;而当冷却速度较低时,即低于0.02℃/s时,凝固前沿糊状区稳定性判据Rv值比较高,而且在1 330℃附近出炉冷却时,存在一个峰值区,最大峰值接近7.5×10-13。说明当凝固过程冷却速度较低时,元素的微观偏析使得GH4169合金凝固前沿糊状区的稳定性降低,可能导致微观偏析向宏观偏析转变。; 张麦仓曹国鑫董建新; 关键词：GH4169合金微观偏析

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国家自然科学基金(50974144)