Laves相

摘要： 首先在GH2132板材的表层使用钨极氩弧焊(TIG)进行堆焊,然后分析GH2132板材堆焊层的组织,研究了GH2132板材堆焊过程中的凝固行为和组织变化,并对GH2132焊材的焊接性能以及焊接工艺进行了评价。GH2132平板堆焊层的焊缝熔合线上存在大量析出相,与焊缝区及母材区相比,数量多且尺寸大,对韧性不利。GH2132平板堆焊层的组织由沿温度梯度方向生长的柱状晶组成,呈枝晶状态。大量Laves相和Ti(C,N)在柱状晶界析出。柱状晶内有少量Ti(C,N)存在。Laves相呈疏松的不规则形状,其形核方式有两种,一为自由形核,二为依附于碳氮化物形核。Ti(C,N)随尺寸长大,其形状由正方形转变为多边形。与母材区相比,焊缝区断口韧窝浅且直径小,其韧性低于母材区。韧窝微孔在析出相界面萌生,并沿其扩展。GH2132在电流180 A,送丝速度1.1 m/min,焊接速度135 mm/min的焊接工艺下,平板堆焊性能良好。

摘要： 采用真空热压烧结制备了Nb-22.5Cr-xSi(x=0、5、10、15)合金,通过XRD、SEM、显微硬度、断裂韧度、室温压缩实验研究了Si含量对合金组织及性能的影响。结果表明:随着Si含量的增加,合金由Nb固溶体和Laves相NbCr_(2)两相组成逐步转变为Nb固溶体、Laves相NbCr_(2)、Nb_(5)Si_(3)和少量Nb_(3)Si四相组成。随着Si含量的增加,合金的硬度先降后升;与此同时,合金的断裂韧性和室温压缩强度先升后降。Nb-22.5Cr-5Si合金的硬度,压缩强度,塑性应变分别是6.46 GPa,3144 MPa和13.2%,同时具有良好的断裂韧性。

摘要： 以Ni-24Fe-14Cr-8Mo合金为研究对象,采用电子探针、扫描电镜、能谱分析、X射线衍射等检测手段,研究了第二相的析出规律,以及对锻造开裂的影响作用。结果表明,Ni-24Fe-14Cr-8Mo合金锻态组织中除了纳米级Mo_(2)C、Nb_(2)C与TiC碳化物之外,晶界与晶内还存在大量1~5μm的富Nb、Mo球形Laves相;在合金锻造裂纹附近存在的析出相为球形Laves相与短棒状σ相,后者直接造成塞积位错应力集中导致开裂;短棒状σ相析出温度范围为850~950°C,且密度增长迅速,高于950°C则逐步回溶到基体中,1000°C基本观察不到σ相的析出;Laves相在800~1000°C时效过程基本没有发生形貌变化,析出相的数量也没有显著改变。通过将终锻温度提高至950°C以上,避免棒状σ相大量析出,可以有效改善Ni-24Fe-14Cr-8Mo合金锻造开裂问题。

摘要： 制备了Fe_(2-x)Co_(x)Zr(x=0.8,0.9和1.0)系列材料并研究了材料的磁热性能,通过X射线衍射分析确定了材料为MgCu_(2)结构的Laves相,空间群为Fd-3mS。通过GSAS精修确定了材料的晶格常数,发现材料的晶格常数随Co元素含量增加而线性减小。通过麦克斯韦方程计算了材料的磁熵变,磁熵变最大值随Co元素含量的增加而下降。通过Co元素含量的调控可以实现材料居里温度在236~320K之间进行调节。研究发现Fe_(2-x)Co_(x)Zr材料相变类型均为二级磁相变。Fe_(1.2)Co_(0.8)Zr材料在0~3T磁场下磁熵变的最大值为0.27J/kg/K。Fe_(2-x)Co_(x)Zr材料具有居里温度可调和制冷区间较大的特点,为具有较大应用潜力的无稀土磁致冷剂。

摘要： 模拟计算已经成为材料科学的重要手段,从模拟计算输出的原子坐标得到体系的结构特征是研究材料结构与性能相关性的前提.对于晶胞只含2-6个原子的简单(BCC,HCP和FCC)晶体,数值分析方法只需要确定每个原子的局域特征,拓扑结构相同的原子相互连接即构成晶体区域.但要确定含有几十上百个原子的晶胞,数值方法的计算量极大.数值分析与可视化相结合是解决此类问题的方法之一.本文采用分子动力学方法快凝得到Ni_(70)Ag_(30)纳米颗粒,发现纳米颗粒含有FCC晶体和大量结构复杂的拓扑密堆(TCP)结构.利用基于最大标准团簇的分析软件提供的多种可视分析功能,结合晶体学相关知识,采用拓扑构型分析思路,确定了纳米颗粒中的TCP原子构成C15相.本文使用的分析思路为将来开发复杂晶体结构数值识别软件提供了算法逻辑.

摘要： 为获得长时服役过程中CB2钢的组织演变规律和老化特征,研究了CB2钢在620°C高温时效过程中显微组织和析出相的演变行为。结果表明:CB2钢在高温时效过程中显微组织仍为回火马氏体,板条形态清晰、位错密度未见明显下降,组织稳定性良好,供货态中析出的M_(23)C_(6)碳化物大量弥散分布在马氏体板条边界、原奥氏体晶界,在时效过程中尺寸无明显增大,时效8000h后仍在200nm以内,这是CB2钢保持良好高温强度的重要原因。CB2钢高温时效过程中微观组织的变化主要表现为Laves相的析出和长大,它依附于M_(23)C_(6)碳化物优先形核析出并以吞噬机制长大,随时间延长颗粒尺寸呈线性增大、不断粗化,这是造成CB2钢时效脆化的重要原因。

摘要： Laves相合金新材料的合成设计离不开生成焓的测定。近几年来,为解决生成焓测定低效的问题,机器学习预测生成焓的新模式得到了广泛的关注。本工作通过三种特征集和七种回归算法,构建了21个机器学习回归模型。基于从OQMD数据库收集的Laves相合金生成焓的实验值数据集,系统地比较了算法选择和特征选择对模型综合性能的影响。结果表明,RF模型综合性能最高,高于Miedema半经验模型的预测精度,实现了Laves相合金生成焓的快速预测。成分特征对于生成焓的影响程度远大于结构特征,其中,电子因素比尺寸因素的影响程度更大。将Laves相生成焓的DFT计算值加入到实验值数据集,组成大样本数据集,基于此建立的ML模型精度有大幅提升。该方法可用于新设计的Laves相合金材料的快速初筛,从而推动新型Laves相合金的研发进度。

摘要： 设计了P92钢的等温时效试验和恒定载荷蠕变间断试验方案,对试验后的试样进行了微观组织观察,确定了析出相的形貌和成分.对Laves析出相微观组织图像进行了二值化处理,提取了特征参数,绘制了材料Laves析出相特征参数随试验时间的变化曲线,基于曲线特征分析了Laves析出相的演化规律.研究结果表明,P92钢试验初期为Laves相的析出阶段,表现为析出相颗粒数量、尺寸及面积占比的快速增加;试验中期为析出的Laves相渐趋饱和,并且开始不断聚积和粗化的阶段,表现为析出相颗粒数量下降,但尺寸持续增加;试验末期为Laves相颗粒的持续粗化阶段,表现为钢中Laves相数量的继续减少,总量基本不变.研究结果还表明,应力对Laves相的析出具有促进作用.

摘要： 目的 研究Nb含量对高熵合金Co1.5CrFeNi1.5Ti0.75Nbx熔覆层组织和性能的影响.方法 在H13钢表面制备了Co1.5CrFeNi1.5Ti0.75Nbx(x=0.25,0.50,0.75,1.00,原子数分数)高熵合金熔覆层,研究Nb含量对熔覆层的物相组织、微观结构、硬度和耐磨性的影响.结果 高熵合金熔覆层主要为BCC相、FCC相和Laves相的组织.在熔覆层中添加Nb,Laves相随之增加,组织的微观形貌发生变化.熔覆层的硬度远远高于H13钢(退火态),Co1.5CrFeNi1.5Ti0.75Nb0.5熔覆层的平均硬度最高,约为H13钢(退火态)的2.8倍.Co1.5CrFeNi1.5Ti0.75Nb0.5熔覆层的摩擦磨损失重最小,磨损程度更低,耐磨性更好.结论 Nb元素加入高熵合金体系会形成Laves相,Laves相能够提高高熵合金的力学性能.相关结果 对于高熵合金体系的研究具有一定意义,为高熵合金的成分设计和优化提供了必要的实验支持.

摘要： 为达到激光立体成形技术对Inconel 625合金成形的高尺寸精度和力学性能的控制,本文通过单道单层的沉积实验研究工艺参数对熔池几何形状、Laves相的形成和残余应力的影响。结果表明,激光功率和扫描速度对熔道的宽度和高度有较大影响。根据Inconel 625合金的柱状晶―等轴晶转变曲线,可以预测成形过程中的晶粒形貌。随着激光功率的增大和扫描速度的减慢,Si、Nb、Mo等元素的偏析程度增加,Laves相的体积分数和尺寸也随之增大。采用维氏压痕法验证了优化后的工艺参数可以使溶道内的残余拉应力达到最小。

摘要： 在应力疲劳加载条件下,实验温度为800°C时,15CrMoNbTi铁素体不锈钢的疲劳极限为35MPa,当引入10s的保持时间后,15CrMoNbTi铁素体不锈钢的寿命大幅度降低.两种不同加载条件下的疲劳裂纹均以穿晶方式萌生于试样表面且以穿晶方式进行扩展.保持时间为0s时,在15CrMoNbTi铁素体不锈钢疲劳变形区可观察到大量的高密度位错缠结,在局部区域还存在网状位错结构.引入10s的保持时间后,在疲劳变形区可观察到网状位错和亚晶结构,同时还存在较为粗大的Laves相,粗大的Laves相是裂纹和孔洞形成的主要原因.

摘要： 在应力疲劳加载条件下,实验温度为800°C时,15CrMoNbTi铁素体不锈钢的疲劳极限为35MPa,当引入10s的保持时间后,15CrMoNbTi铁素体不锈钢的寿命大幅度降低.两种不同加载条件下的疲劳裂纹均以穿晶方式萌生于试样表面且以穿晶方式进行扩展.保持时间为0s时,在15CrMoNbTi铁素体不锈钢疲劳变形区可观察到大量的高密度位错缠结,在局部区域还存在网状位错结构.引入10s的保持时间后,在疲劳变形区可观察到网状位错和亚晶结构,同时还存在较为粗大的Laves相,粗大的Laves相是裂纹和孔洞形成的主要原因.

摘要： 在应力疲劳加载条件下,实验温度为800°C时,15CrMoNbTi铁素体不锈钢的疲劳极限为35MPa,当引入10s的保持时间后,15CrMoNbTi铁素体不锈钢的寿命大幅度降低.两种不同加载条件下的疲劳裂纹均以穿晶方式萌生于试样表面且以穿晶方式进行扩展.保持时间为0s时,在15CrMoNbTi铁素体不锈钢疲劳变形区可观察到大量的高密度位错缠结,在局部区域还存在网状位错结构.引入10s的保持时间后,在疲劳变形区可观察到网状位错和亚晶结构,同时还存在较为粗大的Laves相,粗大的Laves相是裂纹和孔洞形成的主要原因.

摘要： 在应力疲劳加载条件下,实验温度为800°C时,15CrMoNbTi铁素体不锈钢的疲劳极限为35MPa,当引入10s的保持时间后,15CrMoNbTi铁素体不锈钢的寿命大幅度降低.两种不同加载条件下的疲劳裂纹均以穿晶方式萌生于试样表面且以穿晶方式进行扩展.保持时间为0s时,在15CrMoNbTi铁素体不锈钢疲劳变形区可观察到大量的高密度位错缠结,在局部区域还存在网状位错结构.引入10s的保持时间后,在疲劳变形区可观察到网状位错和亚晶结构,同时还存在较为粗大的Laves相,粗大的Laves相是裂纹和孔洞形成的主要原因.

摘要： 在应力疲劳加载条件下,实验温度为800°C时,15CrMoNbTi铁素体不锈钢的疲劳极限为35MPa,当引入10s的保持时间后,15CrMoNbTi铁素体不锈钢的寿命大幅度降低.两种不同加载条件下的疲劳裂纹均以穿晶方式萌生于试样表面且以穿晶方式进行扩展.保持时间为0s时,在15CrMoNbTi铁素体不锈钢疲劳变形区可观察到大量的高密度位错缠结,在局部区域还存在网状位错结构.引入10s的保持时间后,在疲劳变形区可观察到网状位错和亚晶结构,同时还存在较为粗大的Laves相,粗大的Laves相是裂纹和孔洞形成的主要原因.

摘要： 为了研究Laves相在马氏体耐热钢中的析出行为及影响,利用透射电镜对全马氏体组织和含少量高温δ铁素体的马氏体组织中的Laves相进行观察与分析,研究不同组织中Laves的析出行为以及蠕变温度与应力对Laves相形貌和尺寸的影响.结果表明:在全马氏体组织中,观察到Laves相有两种形核机制,一种是在晶界上单独形核并长大,另一种是在毗邻M23C6碳化物处形核并长大;在含高温δ铁素体的马氏体组织中,Laves相则会优先在高温δ铁素体内形核,且温度和应力促进了Laves相的形核和长大.Laves相在蠕变早期起强化作用,但随着时间的延长会逐渐弱化.

摘要： 为了研究Laves相在马氏体耐热钢中的析出行为及影响,利用透射电镜对全马氏体组织和含少量高温δ铁素体的马氏体组织中的Laves相进行观察与分析,研究不同组织中Laves的析出行为以及蠕变温度与应力对Laves相形貌和尺寸的影响.结果表明:在全马氏体组织中,观察到Laves相有两种形核机制,一种是在晶界上单独形核并长大,另一种是在毗邻M23C6碳化物处形核并长大;在含高温δ铁素体的马氏体组织中,Laves相则会优先在高温δ铁素体内形核,且温度和应力促进了Laves相的形核和长大.Laves相在蠕变早期起强化作用,但随着时间的延长会逐渐弱化.

摘要： 为了研究Laves相在马氏体耐热钢中的析出行为及影响,利用透射电镜对全马氏体组织和含少量高温δ铁素体的马氏体组织中的Laves相进行观察与分析,研究不同组织中Laves的析出行为以及蠕变温度与应力对Laves相形貌和尺寸的影响.结果表明:在全马氏体组织中,观察到Laves相有两种形核机制,一种是在晶界上单独形核并长大,另一种是在毗邻M23C6碳化物处形核并长大;在含高温δ铁素体的马氏体组织中,Laves相则会优先在高温δ铁素体内形核,且温度和应力促进了Laves相的形核和长大.Laves相在蠕变早期起强化作用,但随着时间的延长会逐渐弱化.

摘要： 为了研究Laves相在马氏体耐热钢中的析出行为及影响,利用透射电镜对全马氏体组织和含少量高温δ铁素体的马氏体组织中的Laves相进行观察与分析,研究不同组织中Laves的析出行为以及蠕变温度与应力对Laves相形貌和尺寸的影响.结果表明:在全马氏体组织中,观察到Laves相有两种形核机制,一种是在晶界上单独形核并长大,另一种是在毗邻M23C6碳化物处形核并长大;在含高温δ铁素体的马氏体组织中,Laves相则会优先在高温δ铁素体内形核,且温度和应力促进了Laves相的形核和长大.Laves相在蠕变早期起强化作用,但随着时间的延长会逐渐弱化.

摘要： 对650°C时效500h、1000h，3000h和1 0000h的P92钢以及时效后经过76013回火的试样进行冲击吸收能量、冲击断口和微观组织的试验研究。结果表明，冲击吸收能量、冲击断口的晶状断面率和组织中的Laves相含量之间变化趋势一致，存在对应关系。Layes相对P92钢热脆化的影响程度取决于时效时间，在短时间时效下，Laves相的析出和长大占主导地位，随时效时间增加，其影响份额逐渐降低，组织中的其它变化变得逐渐重要起来，但LaveS相的析出和长大仍然是主要影响因素。76013回火可使Layes相发生回溶，并改善冲击韧性，短期时效试样的冲击韧性可完全恢复到正、回火状态，但冲击吸收能量的组成比例发生变化。

摘要： 本发明公开了一种用于相统计的MX相和Laves相的区分方法，适用于凝固态高温合金中MX相和Laves相的面积分数统计，该区分方法的具体操作过程为：第一步：将抛光好的试样在NaOH水溶液中电解腐蚀2s(电流密度0.2‑0.3A/cm2)，对腐蚀后的试样进行超声清洗，然后使用热风干燥；第二步，将试样至于扫描电子显微镜的背散射电子模式下进行观察。采用本发明的区分方法，可以很清晰地区分MX相和Laves相，并可开展后续关于相的尺寸、分布、数量及含量等信息的统计。本方法操作简单，且相的区分效果好，适用于Ni基高温合金中MX相和Laves相的区分。

摘要： 本发明公开了一种抑制Ti‑Al‑Mn合金B2相长期时效过程Laves相析出的方法，属于TiAl合金技术领域。该方法制备了Mo合金化Ti‑42Al‑5Mn合金，包括真空感应熔炼、锻造、热处理、长期时效处理，要求Mo合金化含量控制在0.5～1.0at.％。本发明通过采用Mo合金化方式，利用Mo极强的β稳定作用，提高Ti‑42Al‑5Mn合金中B2相的热稳定性，避免在服役温度下B2相中Mn的大量扩散富集致使Ti(Al,Mn)2(Laves)大量析出。

摘要： 本发明公开了一种通过Laves相及μ相复合强硬化的高速钢及其制备方法，所述高速钢由钢基体以及分散于钢基体中的强硬化相组成，所述强硬化相由Laves相及μ相组成，所述Laves相包含Fe2Nb，Fe2Ti，Fe2W，所述μ相包含Fe7Mo6，Co7Mo6，Fe7W6，Co7W6。本发明中通过烧结过程原位生成的Laves相及μ相等进行强硬化，细小的μ相对基体进行强化，使其在高温下拥有更高的硬度，高硬度大颗粒的Laves相赋予了材料更高的耐磨性。原位生成的金属间化合物强化相与基体间有着良好的界面关系，并且在高温下扩散速度慢，故材料在添加大量合金元素达到高硬度同时仍然保持着较高的强韧性和导热系数，并且有着出色抗回火性、高温硬度及高温强度，相较于传统高速钢在高温高速切削中有着更出色的表现。

摘要： 本发明公开了一种用于相统计的MX相和Laves相的区分方法，适用于凝固态高温合金中MX相和Laves相的面积分数统计，该区分方法的具体操作过程为：第一步：将抛光好的试样在NaOH水溶液中电解腐蚀2s(电流密度0.2‑0.3A/cm2)，对腐蚀后的试样进行超声清洗，然后使用热风干燥；第二步，将试样至于扫描电子显微镜的背散射电子模式下进行观察。采用本发明的区分方法，可以很清晰地区分MX相和Laves相，并可开展后续关于相的尺寸、分布、数量及含量等信息的统计。本方法操作简单，且相的区分效果好，适用于Ni基高温合金中MX相和Laves相的区分。

摘要： 本发明为一种基于相场法的Ni‑Nb超合金Laves相预测方法，包括如下步骤：简化条件与模型初始化；建立宏观温度场有限元计算模型；基于Ginzburg‑Landau相变理论，分别构建Ni‑Nb超合金相场演化方程与浓度场演化方程；将宏观温度场结算结果与微观相场模型进行耦合，模拟计算Ni‑Nb超合金凝固过程，最终获得Laves相形貌与分布模拟结果。本发明可以定量地模拟和预测Ni‑Nb超合金微观组织凝固过程Laves相的析出与分布，模拟Ni‑Nb超合金中Laves相动态演变过程，有助于深化理解Ni‑Nb超合金凝固过程中的元素富集现象，并为进一步的Ni‑Nb超合金性能改善与工艺优化奠定理论基础。

摘要： 本发明公开了一种抑制Ti‑Al‑Mn合金B2相长期时效过程Laves相析出的方法，属于TiAl合金技术领域。该方法制备了Mo合金化Ti‑42Al‑5Mn合金，包括真空感应熔炼、锻造、热处理、长期时效处理，要求Mo合金化含量控制在0.5～1.0at.％。本发明通过采用Mo合金化方式，利用Mo极强的β稳定作用，提高Ti‑42Al‑5Mn合金中B2相的热稳定性，避免在服役温度下B2相中Mn的大量扩散富集致使Ti(Al,Mn)

摘要： 本发明公开了一种Laves相和Sigma相协同弥散强化的高熵合金涂层及其制备方法和应用，高熵合金涂层的组成成分及原子比如下：CoCrFeNiMnVxNby，其中x＝0.3～1，y＝0.1～1。该高熵合金涂层可应用在耐400～600°C高温摩擦磨损材料中。该高熵合金涂层的制备方法包括混粉、干燥、基体材料的预处理和熔覆涂层。本发明制备的等离子熔覆CoCrFeNiMnVNb高熵合金涂层由FCC相、金属间化合物Laves相和Sigma相组成，其凝固组织为柱状枝晶结构。涂层的平均硬度达到945.3HV0.3，是基体Q235钢的7.6倍。

摘要： 本发明公开了一种通过Laves相及μ相复合强硬化的高速钢及其制备方法，所述高速钢由钢基体以及分散于钢基体中的强硬化相组成，所述强硬化相由Laves相及μ相组成，所述Laves相包含Fe2Nb，Fe2Ti，Fe2W，所述μ相包含Fe7Mo6，Co7Mo6，Fe7W6，Co7W6。本发明中通过烧结过程原位生成的Laves相及μ相等进行强硬化，细小的μ相对基体进行强化，使其在高温下拥有更高的硬度，高硬度大颗粒的Laves相赋予了材料更高的耐磨性。原位生成的金属间化合物强化相与基体间有着良好的界面关系，并且在高温下扩散速度慢，故材料在添加大量合金元素达到高硬度同时仍然保持着较高的强韧性和导热系数，并且有着出色抗回火性、高温硬度及高温强度，相较于传统高速钢在高温高速切削中有着更出色的表现。

摘要： 本发明公开了一种消除高温合金inconel783螺栓中β相内laves相的热处理方法，是对β相内存在laves相的inconel783螺栓试样依次进行固溶处理、β时效处理和γ’时效处理。通过本发明的热处理方法，可使laves相中的Nb固溶进奥氏体基体，细化β相中的Laves相，使大量针状的Laves相转变成细小的棒状Laves相，甚至使Laves相完全消除，使得材料的塑性韧性恢复；通过本发明的热处理方法，可以细化β相的尺寸，恢复材料的强度及塑韧性。

摘要： 本发明公开了一种消除高温合金inconel783螺栓中β相内laves相的热处理方法，是对β相内存在laves相的inconel783螺栓试样依次进行固溶处理、β时效处理和γ’时效处理。通过本发明的热处理方法，可使laves相中的Nb固溶进奥氏体基体，细化β相中的Laves相，使大量针状的Laves相转变成细小的棒状Laves相，甚至使Laves相完全消除，使得材料的塑性韧性恢复；通过本发明的热处理方法，可以细化β相的尺寸，恢复材料的强度及塑韧性。