1.4529圆钢厂家

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本文主要结论如下:(1)提出了共晶高熵合金成分设计方法:首先通过二元合金相图获得形成共晶合金的成分,再将二元共晶成分按照等比例混合得到不同组元共晶合金成分,这一方法在FeNiNb0.35 三元共晶合金、CoFeNiNb0.5 四元共晶合金以及(CoCrFeNi)Mx(M = Nb、Ta、Zr、Hf)五元共晶合金中都比较适用,该方法为多主元共晶高熵合金的成分设计提供了新途径。(2)将二元共晶等比例混合方法应用在(CoCrFeNi)(M =Nb、Ta、Zr、Hf)合金系中,并成功设计出 CoCrFeNiNb0.45、CoCrFeNiTa0.4、CoCrFeNiZr0.55、CoCrFeNiHf0.4 共晶高熵合金成分,其由FCC+Laves两相细小层片共晶胞形貌构成。其中,CoCrFeNiNb0.45和CoCrFeNiTa0.4共晶高熵合金展现了优的综合力学性能。CoCrFeNiTa0.4共晶高熵合金高的强度主要来源于四种强化机制中的Laves第二相强化和Hall-Petch 强化。(3)设计并通过直接凝固法制备出了具有均匀超细(层片宽度约200 nm)的大尺寸CoCrFeNiNb0.45共晶高熵合金。

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精密合金系列：1J30、1J36、1J50、2J22、2J85、3J01、3J09、3J21、3J40、3J53、4J28、4J29、4J36、4J42、4J50、6J20、6J22
Inconel合金：Inconel625、Inconel625LCF、Inconel690、Inconel600、Inconel601,Inconel617、Inconel686、Inconel718、Inconel718
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由上述实验得到的数据分析堆焊合金层的合金元素成分、微观结构、硬度以及耐磨性能,并对堆焊合金的耐磨机理进行了分析研究。选用合适的焊接工艺参数,选出施焊后高温耐磨性比较好的药芯焊丝。实验研究结果表明:（1）两种药芯焊丝均采用ZD5-1250自动埋弧焊机进行埋弧焊,选择HJ107焊剂,直流反接,焊接电流320A,焊接电压30V;在上述的工艺方法下制备出相应的耐磨堆焊熔敷金属层,堆焊完成后的合金层无裂缝、气孔、夹渣等缺陷,轧辊表面堆焊成型质量良好,并已实际应用。（2）Fe-Cr-C表面硬质合金的主要相是马氏体和奥氏体,以及M7C3等硬化相。向药芯焊丝中增加C、Cr以及Mo的质量分数,堆焊合金层的显微硬度增加,耐磨性能也得到改善。
（3）XU524-A型焊丝堆焊合金随着堆焊的进行,堆焊母材对药芯焊丝的稀释作用逐渐降低,堆焊合金熔覆层的由马氏体、残余奥氏体和初生碳化物组成。在200℃回火时,堆焊合金层硬度有所提升,当回火温度达到400℃时,其中残余奥氏体转变成硬度较高马氏体,且在马氏体内部析出一定量的（Fe,Cr）3C,堆焊层硬度增高(651HV0.2),得到耐磨性优良的。600℃、800℃回火沉淀出颗粒较大的碳化物,中碳（C）的含量降低,硬度降低,堆焊层平均硬度分别为510HV0.2、311HV0.2。堆焊合金试样在1000℃回火时,导致中的合金碳化物脱溶,中的残余奥氏体转变成马氏体,引起马氏体回火的二次硬化,堆焊层表面硬度升高,此时堆焊层平均硬度为480HV0.2。（4）从显微硬度实验可以得出,相对于XU524-A型焊丝提高铬（Cr）、碳（C）和钼（Mo）的含量,能增加堆焊合金表面硬度;耐磨实验显示,在*相同的实验条件下,改进型焊丝堆焊层的磨损失重量较低,耐磨性好;其磨损机制为磨粒磨损。改进型焊丝堆焊合金堆焊试样在回火温度为200℃时,堆焊层的平均硬度为585HV0.2;当回火温度达到400℃时,堆焊合金熔覆层硬度高,硬度值为678HV0.2。600℃、800℃回火时硬度依次降低,堆焊层平均硬度分别为575HV0.2、450HV0.2。1000℃时堆焊合金表面硬度低,堆焊层表面平均硬度为380HV0.2。因此在800℃以下温度回火后,改进型焊丝堆焊合金的硬度要高于XU524-A型焊丝,表现出优良的高温耐磨性能,耐磨性相对于XU524-A型焊丝堆焊合金提高1.24倍。

高熵合金打破了传统合金的设计理念,是以多种主要元素组成的一类新型合金。高熵合金多元素的协同作用使其具有许多优异的性能,如高的强度/硬度、良好的耐磨性、好的耐腐蚀性、高的低温韧性等,因而具有广阔的工业应用前景。然而以固溶体为主要结构的高熵合金,铸造流动性较差,难以补缩,大体积铸锭的宏观和微观偏析严重,不利于高熵合金的规模化工业应用。而共晶高熵合金可同时具有高熵合金和共晶合金的特性,因而具有重要的经济价值和理论研究意义。本文基于二元合金相图提出了设计共晶高熵合金成分的等比例混合方法,并设计了CoFeNi(Cr)-M(M = Nb、Ta、Zr、Hf、Al)系列共晶高熵合金。本文主要以上述合金为研究对象,通过各种测试分析方法,系统地研究了合金的成分、结构及力学性能。
该合金展现了优异的抗高温软化性能:1100℃退火后合金硬度(479 HV)相比于铸态(515 HV)仅仅降低7%;700 ℃压缩条件下,合金的压缩强度、屈服强度和断裂应变分别为1082 MPa、843 MPa、28%。(4)选用高强度、高耐磨性的CoCrFeNiNbx(x = 0.45、0.5、0.75、1.0)共晶及过共晶合金用激光熔覆制备成合金涂层,涂层微观由亚共晶(x = 0.45、0.5)转变为过共晶(x= 0.75、1.0)。其中,CoCrFeNiNb1.0合金涂层硬度值为590HV,相当于基体硬度的2.8倍。在相同磨损条件下,CoCrFeNiNb1.o高熵合金涂层具有优的耐磨性能。(5)设计并制备了具有有序FCC与B2双相结构的CoFeNi2Al0.9共晶高熵合金,该合金展现了良好的力学性能:室温拉伸屈服强度为559 MPa,断裂强度为1005 MPa,延伸率为6.2%;600 ℃高温拉伸断裂强度为706 MPa,延伸率为26.4%。且大尺寸CoFeNi2Al0.9共晶高熵合金展现了潜在的工业化应用前景。(6)通过透射电镜观察CoFeNi2Al0.9共晶高熵合金中不同变形阶段的亚结构形貌,结果发现:FCC相中亚结构的演变是由平直位错转变为弯曲位错、高密度位错堆积、位错网,再转变为位错墙、Taylor晶格;B2相中亚结构的演变是由少量短位错向大量平直位错形貌。

1.4529圆钢厂家本文基于“团簇加连接原子”模型建立了镍基高温合金成分式,实施了对现有牌号合金的成分解析和性能分析,并进行了实验验证和性能预测。首先,通过分析现有成熟牌号合金成分,揭示了镍基高温合金的成分规律和发展趋势,提出了镍基单晶高温合金的理想模型和相应成分式。其次,借助镍基高温合金的成分式,确定了合金中键的种类和数量,并利用键焓表征键强,建立了承温能力与成分式之间的关联,并实现对承温能力的预测。后,利用理想模型对第1代镍基单晶高温合金进行了实验验证,所设计合金的1000 ℃/219 MPa持久寿命达到第1代单晶合金的平均水平,并且所设计合金的初熔温度在第1代单晶合金中处于较高水平。具体内容包括以下3方面:(1)基于“合金化元素与溶剂Ni”的混合焓,将合金化元素分为4类:1类Ni元素Ni(含Ni、Co、Fe、Re、Ru和Ir),与Ni呈弱混合焓,范围在-2～+2kJ/mol;2促进γ形成的类Cr元素Crγ(含Cr、Mo和W),与Ni的混合焓在-7～-3 kJ/mol;3促进γ’形成的类Cr元素Crγ’(含Ti、V、Nb和Ta),与Ni的混合焓在-35～-18kJ/mol;4与Ni呈强负混合焓的主要合金化元素Al(-22 kJ/mol)。基于元素分类,本文对272个广泛应用或具有代表性的典型镍基高温合号进行成分分析,发现镍基高温合金落于狭窄的成分区间60～80 at.%Ni,对应连接原子个数为2～7。镍基高温合金的发展过程,就是在Ni-Cr二元体系基础上添加γ’形成元素(Al,Crγ’)的过程。定向凝固柱晶合金和单晶高温合金位于[(Al,Crγ’)1-Ni12](Al,Crγ’)1.5Crγx-1.5成分线。
高代次单晶合金终趋近于符合Friedel振荡和团簇共振模型的理想成分式[(Al,Crγ’)1-Ni12](Al,Crγ’)1.5Crγ1.5=Ni75Al12.5Crγ’9.375Crγ3.125 at.%。通过元素分类还可以获得γ’体积分数。(2)本文基于所获得的成分式,进而确定镍基高温合金中键的种类和数量。对于配位数为12的面心立方固溶体结构,属于每个原子的键为6个,因此含有x个连接原子的成分式有6×(13+x)个键,包括12个中心-壳层键、12x个连接-壳层键和(66-6x)个壳层-壳层键。利用键焓表征键强,本文发现,平均键焓可以反应承温能力的变化趋势,弱键键焓可以反映持久寿命的变化趋势。高承温能力和长持久寿命的高代次单晶合金同样指向理想成分式[Al-Ni12]Al1Cr’0.5Crγ1.5。