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《鎂在高溫合金中的晶界效應(yīng)和作用機制》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、鎂在高溫合金中的晶界效應(yīng)和作用機制李玉清 陳國勝 劉錦巖 徐幫偉 程秀鋒 龔玉漢摘 要：偏聚到晶界的鎂原子可將原子錯配度較小的其它溶質(zhì)原子從晶界驅(qū)逐到晶內(nèi)點陣或晶界相中，并可增強間隙原子向晶界的偏聚；鎂原子可進入晶界相的單胞中，從而促使晶界相球化，并降低其穩(wěn)定性。關(guān)鍵詞：鎂 晶界效應(yīng) 作用機制GrainBoundaryInfluenceandEffectMechanismofMagnesiuminSuperAlloyLiYuqing,ChenGuosheng,LiuJinyan,XuBangwei,ChengXiufengandGongYuhan(DayeSpecialSteel
2、CorpLtd,Huangshi435001)Abstract：TheMgatomssegregatedatgrainboundariesmaypromotethesoluteatomswithsmallermisfitsgettingintoeitherthelatticeinsidegrainortheprecipitatephaseingrainboundariesandmayenhancetheinterstitialatomssegregationaccumulatingtowardsgrainboundaries.TheMgatomscanenterthelattic
3、eofgrainboundaryprecipitates,resultinginspheroidizingtheprecipitatesanddecreasingtheirstability.Keyword：Mg,GrainBoundaryInfluence,EffectMechanism▲ 許多作者已對鎂在高溫合金中的作用進行了廣泛研究［1～4］。目前國內(nèi)外關(guān)于高溫合金中鎂對晶界作用的研究，在實驗上缺乏同鎂的晶界偏聚密切相關(guān)、對晶界起主要作用的晶界析出相的明晰圖象，特別是對晶界上常出現(xiàn)的片狀相的形貌分布特征、化學(xué)組成等不能準(zhǔn)確、全面揭示；在理論上缺乏統(tǒng)一的模型，因而關(guān)于鎂對晶
4、界作用的認識受到一定限制。1 實驗方法 A合金經(jīng)真空感應(yīng)爐熔煉，各試樣取自23kg錠軋成的22mm直徑棒材；B合金經(jīng)真空感應(yīng)爐冶煉，試樣取自10kg錠鍛成的48mm直徑棒材；C合金兩組試樣分別取自電爐熔煉的20mm鍛制方坯及電爐和電渣雙聯(lián)工藝冶煉的90mm鍛制方坯；D合金試樣經(jīng)真空感應(yīng)爐冶煉，鍛造開坯，軋制成18mm直徑棒材。不同鎂含量的實驗合金的化學(xué)成分和標(biāo)準(zhǔn)熱處理制度見表1、表2。表1 實驗合金的化學(xué)成分/%Table1 Chemicalcompositionsofalloystested/%CMnSiCrNiMoWVNbAlTiBFeAlloyA0.046--15.0ba
5、l3.0--2.01.502.600.005B≤0.1--13.0～16.0bal2.0～4.05.0～7.0--1.70～2.301.80～2.30-C0.377.8～8.6-12.48.21.3-1.50.330.001～0.30--balD0.056～0.0641.51～1.540.54～0.6014.725.0～25.41.15～1.26-0.270.01～0.050.17～0.291.82～1.990.0073～0.0080bal表2 實驗合金的標(biāo)準(zhǔn)熱處理制度Table2 StandardheattreatmentprocedureofalloysAlloyNormal
6、heattreatmentprocedureA1120℃8h，AC+1000℃4h,AC+775℃16h,ACB1180℃2h，AC+1050℃4h,AC+800℃16h,ACC1140℃2h，WC+660℃16h,AC+770℃2h,ACD980℃1h,OC+720℃16h,AC WC、AC和OC分別表示水冷、空冷和油冷?！ ≡嚇娱_槽，在液態(tài)氮中保持30min后沖斷。在PhilipsSEM505掃描電子顯微鏡中觀察到晶粒表面得以充分暴露。在晶粒表面上制備并獲得大面積的萃取碳復(fù)型。在PhilipsCM12電子顯微鏡中觀察到晶界析出相被萃取無遺，并分析研究了不同合金中鎂對晶界相的
7、形貌、分布和結(jié)構(gòu)特征的影響。在PhilipsSEM505掃描電子顯微鏡中，對以石墨為襯底的萃取碳復(fù)型上晶界相的成分進行EDAX分析。2 鎂的晶界效應(yīng) 研究A合金標(biāo)準(zhǔn)熱處理試樣中鎂的晶界效應(yīng)時發(fā)現(xiàn)，適量鎂可減少并細化大尺寸NbC和抑制羽毛狀M23C6的析出，增加粒狀NbC和M4B3；過量鎂增加晶界羽毛狀M23C6，并在晶界局部區(qū)域形成M4B3脆性包層。例如，鎂含量為0.0005%時，晶界存在較多呈條帶分布的NbC大厚片(圖1a)，局部區(qū)域有羽毛狀M23C6薄片(圖1b)和粒狀M4
