《金属学报》主要刊登冶金科技和材料科学与工程方面具有创新性的原始学术论文和高水平的综述性文章，是我国在该领域历史悠久、学术水平高的核心期刊之一。 自创刊伊始，《金属学报》一直坚持正确的出版导向，模范贯彻执行党和国家的各项方针、政策，全心全意为国民经济和科学技术现代化服务，为我国的冶金和材料工业发展做出了巨大的贡献。
关键词: Ni-Cr-W-Fe 合金; 长期时效; g' 相; 拉伸性能;
DOI：10.12074/202303.00603V1
提交时间： 2023-03-19
摘要：采用OM, SEM和TEM研究了一种Ni-Cr-W-Fe 合金在760 ℃长期时效过程中的显微组织变化, 测试了合金室温和高温力学性能, 对拉伸断口进行了分析. 结果表明, 1100 ℃固溶后合金平均晶粒尺寸约为80 mm, 晶内包含退火孪晶. 760 ℃时效后合金中析出M23C6和g' 相. g' 相尺寸约为29 nm, 体积分数约为19%. 760 ℃长期时效后, g' 颗粒平均尺寸与时间t 满足Ostwald 方程. 固溶态合金具有优异的室温塑性, 拉伸断口具有韧性断裂形貌. 时效态合金室温屈服强度明显增加, 塑性下降. 随760 ℃保温时间延长, 合金室温和高温屈服强度缓慢降低. 与时效态合金相比, 1000~3000 h 时效后的合金室温塑性降低, 高温塑性维持在15%左右, 与时效态基本相当.
点击量
4225
下载量
1208
评论
0
DOI：10.12074/202303.00519V1
提交时间： 2023-03-19
摘要：采用OM, SEM, TEM, EPMA和二次离子质谱(SIMS)等手段, 研究了B对J75 抗氢合金晶界h 相析出的抑制作用机制, 采用饱和热充氢、三维原子探针(3DAP)技术和氢渗透实验方法, 研究了B对合金抗氢性能的影响机制. 结果表明, 不含B合金中存在Ti 的晶界偏聚, 导致晶界h 相在时效过程中析出; 含B合金中, 由于B抑制了Ti 的晶界偏聚, 使h 相难以形核长大, 从而抑制了晶界h 相的析出. B和H原子存在位置竞争关系, B降低合金的氢扩散系数, 阻碍H原子的扩散和迁移, 减少晶界偏聚H原子数量, 抑制氢致裂纹形成.
点击量
4657
下载量
1100
评论
0
关键词: 高强钢; Q&P工艺; 马氏体; 残余奥氏体; 强塑积;
DOI：10.12074/202303.00634V1
提交时间： 2023-03-19
摘要：研究了经一步淬火C配分(Q&P)工艺处理的双马氏体实验钢的微观组织与力学性能, 并与经直接淬火及淬火回火(Q&T)工艺处理的实验钢进行对比, 初步探讨了一步Q&P 工艺对材料微观组织和力学性能的影响规律. 结果表明,显微组织主要由板条马氏体、片状马氏体和板条间薄膜状残余奥氏体组成, 且随着保温时间的延长, 片状马氏体含量先增加后减小, 残余奥氏体含量逐渐增大且趋于稳定. 与传统的直接淬火及Q&T 工艺相比, 经一步Q&P 工艺处理后的实验钢具有良好的综合力学性能, 即具备高强度的同时也具备良好的塑性, 其强塑积、抗拉强度和延伸率分别可达21774.2 MPa·%, 1442 MPa和15.1%, 且随着保温时间的延长, 抗拉强度逐渐减小, 延伸率逐渐增大且趋于稳定.
点击量
4029
下载量
1327
评论
0
关键词: 不锈钢; 核电材料; 应力腐蚀开裂; 高温碱性溶液; 断口形貌;
DOI：10.12074/202303.00620V1
提交时间： 2023-03-19
摘要：利用电子背散射衍射(EBSD) 和显微硬度(HV) 测量技术, 表征了原始态、锻造固溶处理态和锻造去应力处理态316LN不锈钢(316LNSS) 的显微组织和残余应变. 利用U型弯曲应力腐蚀评价方法, 研究了3 种材料在325 ℃, 3.5%NaOH溶液中的应力腐蚀开裂(SCC) 行为的差异. 结果表明, 原始态316LNSS的SCC数量最多, 裂纹扩展速率最大, 而锻造固溶处理态316LNSS的SCC敏感性最低; 原始态和锻造固溶处理态的316LNSS在高温碱性溶液中发生明显的沿晶应力腐蚀开裂(IGSCC), 而锻造去应力态的316LNSS发生混合型SCC; 去应力处理不能有效消除锻造过程中可能产生的条带组织, 不利于316LNSS整体抗SCC性能的提高.
点击量
4923
下载量
1197
评论
0
关键词: Ni-Co-Mn-Sn; 形状记忆合金; 马氏体相变; 磁感生应变;
DOI：10.12074/202303.00578V1
提交时间： 2023-03-19
摘要：通过结构和磁性测量, 研究了Ni50-xCoxMn39Sn11 (x=0, 2, 4, 6) Heusler 合金的晶体结构、相变和磁性. 结果表明, 随Co含量增加, 该系列合金的马氏体相变温度明显下降, 而Curie 温度却呈现出上升的趋势, 并在室温下展现出不同的晶体结构. 同时, Co含量的增加导致样品在奥氏体相的磁性迅速增加, 而马氏体相的磁性却几乎保持不变, 显著地提高了2 相之间的磁化强度差异(ΔM). 特别是当Co 含量增加到x=4 时, 2 相之间的ΔM达到40 Am2/kg, 并表现出磁场驱动马氏体相变的特征. 此外, 还研究了Ni50-xCoxMn39Sn11 (x=0, 2, 4)样品在马氏体相变过程中的应变行为. 其中, x=4 样品的相变应变量达到了0.17%, 通过3 T的磁场循环, 该样品在215~235 K的温度范围均显示出可回复磁感生应变. 这种可回复的应变行为可归因于样品中的部分马氏体相变可由等温磁场驱动.
点击量
3651
下载量
1042
评论
0
关键词: FV520B钢; 固有耗散; 高周疲劳; 微结构运动;
DOI：10.12074/202303.00475V1
提交时间： 2023-03-19
摘要：基于固有耗散理论和计算模型, 对FV520B钢的高周疲劳性能进行了较为系统的实验研究. 结果表明, 随着施加的交变应力幅的增大, FV520B钢的固有耗散也不断增大. 其变化规律的拐点对应于固有耗散产生机制的转变, 从单纯地由材料微结构的可逆运动(位错线在强钉扎点之间的摆动)引起, 到由材料微结构的可逆运动和不可逆运动(永久滑移的产生、强钉扎点的脱钉以及位错的增殖)共同引起. 并且, 固有耗散拐点的应力幅值就是导致材料疲劳损伤累积的临界应力幅值, 即疲劳极限. 另外, 实验还表明, FV520B钢在等幅交变应力下具有相对稳定的损伤演化速率, 且损伤演化速率由应力幅值决定, 与加载次序无关; 每一周加载造成的疲劳损伤也不受加载频率的影响. 当FV520B钢在疲劳过程中累积的与微结构不可逆演化相关的固有耗散部分达到一个临界值时, 材料即发生疲劳断裂, 且这个临界值是一个与加载历史无关的材料常数.
点击量
3975
下载量
1034
评论
0
DOI：10.12074/202303.00518V1
提交时间： 2023-03-19
摘要：选用织构相同的Zr-0.72Sn-0.32Fe-0.14Cr-xNb (x=0, 0.12, 0.28, 0.48, 0.97, 质量分数, %)合金片状样品, 利用高压釜在500 ℃, 10.3 MPa过热蒸汽中进行500 h 的腐蚀实验, 用TEM和SEM分别观察了合金的显微组织和氧化膜断口形貌, 研究了Nb含量对锆合金耐腐蚀性能的影响. 结果表明, 5 种合金样品都未出现疖状腐蚀, 并且各自的轧面(SN面)、垂直于轧向的截面(SR面)和垂直于横向的截面(ST面)上氧化膜的厚度没有明显差异, 没有腐蚀各向异性的特征. 当Nb含量超过0.28%后, 腐蚀250 h 后合金的腐蚀速率随着Nb含量的增加而增加, 合金的耐腐蚀性能变差. Nb的添加会对合金中第二相的晶体结构产生影响, 低Nb的合金中主要含fcc 结构的Zr(Fe, Cr)2或Zr(Fe, Cr, Nb)2型第二相, 而高Nb的合金中主要含hcp 结构的Zr(Fe, Cr, Nb)2型第二相.
点击量
6660
下载量
1232
评论
0
关键词: 镍基单晶高温合金; 晶体学取向; 热疲劳; 孔; 裂纹萌生及扩展;
DOI：10.12074/202303.00551V1
提交时间： 2023-03-19
摘要：选用第二代镍基单晶高温合金, 制备了平行于定向凝固方向且分别沿(100)面和(110)面的2 组板式试样, 采用电火花方法在试样中心垂直于板面加工孔径为0.5 mm的圆孔. 采用室温到1100 ℃的冷热疲劳实验, 研究了冷热循环过程中不同晶体学平面的板式试样上圆孔周围裂纹萌生及扩展行为. 结果表明, 位于不同晶体学平面的板式试样中, 电火花方法加工圆孔周围产生了一薄层再铸层, 再铸层最厚处约15 mm. 板式试样所在晶体学平面对圆孔周围裂纹萌生及扩展行为影响显著. 冷热循环80 cyc 后, (110)面试样中, 裂纹在与枝晶生长方向垂直的孔边产生, 之后迅速沿与枝晶生长方向呈45°角扩展. 而对于(100)面试样, 即使经过200 cyc 冷热循环后孔边也未观察到裂纹, 造成此差异的本质原因是单晶高温合金晶体结构的各向异性导致的热应力差别与微观组织特征共同作用的结果.
点击量
4428
下载量
1279
评论
0
关键词: TWIP钢; 晶体塑性; 多晶均匀化; 织构预测; 塑性变形;
DOI：10.12074/202303.00523V1
提交时间： 2023-03-19
摘要：基于已建立的单晶体塑性模型, 建立了耦合孪生的孪生诱发塑性(TWIP)钢多晶体塑性模型, 该模型采用有限元多晶均匀化处理相邻晶粒间的几何协调和应力平衡条件, 获得了单晶体与多晶体状态变量的关系, 开发了基于ABAQUS/UMAT的计算程序. 采用EBSD研究了TWIP钢拉伸应变分别为0.27 和0.6 时的织构变化, 并对模型进行了应力应变及织构演化的验证. 用该本构模型分别建立了拉伸、压缩和扭转3 种简单加载条件下的有限元模型, 分析了不同变形条件下的宏观力学响应及织构演化规律. 结果表明: 拉伸变形过程中, 应变硬化现象和织构密度水平随应变增加而增强; 在压缩过程中,织构类型随应变增加而发生变化, 但是织构密度水平基本不变; 而在扭转过程中, 当扭转应变较小时, 基本无织构形成, 随着应变增加, 织构逐渐显现出来, 这是因为变形较小时, 圆柱沿径向方向内部变形量较小, 故织构不明显.
点击量
4779
下载量
1091
评论
0
DOI：10.12074/202303.00563V1
提交时间： 2023-03-19
摘要：提出了一种在结晶器弯月面上方涂敷热障涂层, 来抑制弯月面传热, 进而控制铸坯振痕形成的新方法, 称为弯月面热障涂层方法(TBCMM). 利用模拟结晶器弯月面一维传热的测试装置, 研究了热障涂层在结晶器弯月面的不同位置对传热的影响规律, 分析了热障涂层抑制振痕形成的机理; 在浸铸式连铸模拟机上, 分别进行了结晶器有、无热障涂层的低熔点Sn-12.5%Pb 合金的模拟连铸实验, 获得了实测的弯月面温度波动曲线和铸坯, 对比分析了弯月面热流和铸坯表面振痕形貌, 证实了提出的TBCMM的有效性; 最后, 在中试实验连铸机上, 研究了热障涂层对钢连铸坯表面质量的影响, 获得了表面振痕减轻甚至消除的连铸钢坯.
点击量
3724
下载量
903
评论
0
