铁对镍基铸造高温合金组织和性能的影响

本文着重研究了0～25％铁对Ni-Cr-Mo-Al-Ti型镍基铸造合金组织及性能的影响。研究表明,随含铁量增加合金中γ′数量减少,尺寸变小,形态由立方状变为球状;MC量增多,而M_(23)C_6及M_3C_2量减少;铁明显地改变合金元素在γ-γ′中的分配关系,并提高合金的平均电子空位数(?)_v,从而促进σ相析出。随含铁量增加,合金中有害微量元素增加,铁严重地降低持久强度,但对拉伸强度影响较小,铁高时合金塑性下降。     

铸造镍基高温合金K35的氧化动力学

用静态增重法研究了K35镍基铸造高温合金的800℃氧化动力学·结果表明,K35合金的氧化动力学遵循抛物线规律,属于完全抗氧化级·利用X射线衍射、扫描电镜和能谱分析确定K35合金氧化膜组成以Cr2O3为主,含有NiCr2O4及TiO·TiO2·由于钛氧化物的存在,在高温氧化期间,K35合金发生了内氧化·     

一种高温合金的γ＇相析出初期长大动力学

研究了合金在不同处理制度下组织状态及γ＇相析出初期的长大规律．结果表明，析出初期与（ｔ１／２）成线性关系，合金ｋγ＇相的长大速度为２．８２×１０９×ｅｘｐ（－２０．３×１０３／Ｔ），合金中Ａｌ、Ｔｉ的平均扩散激活能为３４７ｋＪ／ｍｏｌ．     

镍基高温合金长期时效过程中第二相的析出

为考察合金在高温长期时效过程中的组织变化情况,使合金分别在800℃,900℃进行了100～1000h的长期时效,并对由镍基基体上析出的第二相粒子利用扫描电镜、透射电镜、电子探针等测试手段进行了观察与分析·发现碳化物和TCP相的析出有着类似之处,都在800℃时效时比在更高温度时效容易析出,颗粒尺寸也大于900℃时效时的尺寸;观察到析出碳化物种类有M23C6型、M7C3型;TCP相种类有μ相、σ相·通过测量γ′相的平均半径得到其析出特性符合里夫希茨·瓦格纳的第二相粒子成熟理论·相与组织的准确确定,为其后确定合金的拉伸与持久性能提供了有力的分析基础·     

合金元素对新型镍基粉末高温合金的热力学平衡相析出行为的影响

通过热力学平衡相计算方法,系统研究了某新型镍基粉末高温合金时效温度下合金元素对热力学平衡相析出行为的影响.计算结果表明:René104合金析出的主要平衡相为γ′、MC、M23C6、M3B2和TCP相.Cr和Co含量主要影响TCP相的析出行为及γ′相的析出温度,Cr含量对M23C6和M3B2的析出行为有一定的影响,Cr的建议质量分数为13%;Mo和W含量影响TCP相和M3B2的析出行为.质量比Al/Ti和Nb/Ta影响γ′相的析出行为,建议控制Al/Ti和Nb/Ta比平衡,以使γ′相起到理想的强化效果.C和B含量显著影响碳化物和硼化物的析出量,还可间接抑制TCP相析出;Zr含量对MC和M23C6碳化物的析出有影响;增Co降Cr和调节合金元素含量以获得小的点阵错配度是第3代涡轮盘用粉末冶金高温合金成分优化设计的趋势.     

PDM直接成形GH163高温合金零件组织性能

通过测试比较等离子熔积成形工艺与真空精密熔模铸造所得GH163高温合金零件微观组织与力学性能,发现等离子熔积成形GH163高温合金零件具有良好的力学性能,特别在X-Y方向的常温、高温拉伸性能均超过真空精密熔模铸造10%,塑性提高近1倍,其高温持久寿命可延长40%左右.采用等离子熔积直接成形GH163高温合金零件的微观组织细小致密,成分均匀,偏析小,熔积层无分层、气孔、夹杂等缺陷,因此能够更好地适应航空要求.     

镍基高温合金长期时效后γ′相长大动力学

采用TEM观察,相分析,图像分析等实验方法,对合金在873～1173K分别经100～1000h长期时效处理,研究了γ′相的长大动力学·结果表明,γ′相随温度的升高和时间的延长明显长大,但温度的影响比时间更为明显·在一定温度下随时间延长其长大规律符合里夫希茨·瓦格纳的成熟理论:r3与t成正比,γ′相长期时效的长大速率相对于时效初期的长大速率较慢,组织比较稳定·根据试验结果利用作图法得出合金的扩散激活能为241 54kJ·mol-1·     

40Ni-14Cr-Fe基高温合金中相的析出及其脆化效应

在一种含钨、钼的40Ni-14Cr-Fe基高温合金中,正常热处理后就出现μ相,开始析出于晶界。微量(～0.1％)μ相就对合金塑性,尤其会使冲击韧性值成倍下降,是合金长时期使用中脆化的主要因素。 晶界微量μ相引起的脆化倾向与晶界上的μ相密集程度成正比关系,可通过控制成分及细化晶粒来降低μ相的密集程度,从而减弱晶界μ相引起的脆化作用。 沿晶μ相所造成的室温冲击沿晶断裂形式,其断裂特征不是沿整个μ相介面形成孔洞,而只是沿部分μ相介面形成裂纹。     

镧对铸造镍基高温合金耐蚀性能的影响

本文研究了La对GBC-12合金在1030℃下抗高温氧化以及抗熔融玻璃腐蚀的影响。结果表明:La改善了氧化膜及腐蚀膜与基体金属的粘结性,促进了Cr的扩散,有利于CrO_3保护膜的形成,从而提高了该合金在1030℃时抗高温氧化和抗熔融玻璃腐蚀的能力。     

高Cr高温合金中α-Cr相的析出方式

通过对高Cr高温合金INCONEL718和INCONEL625在长期时效过程中α-Cr相析出方式进行详细的微观组织分析.结果认为,随着时效时间的延长,INCONEL718合金中大部分α-Cr相随着相的析出长大依附于δ相的界面析出,而INCONEL625合金中α-Cr相则主要依附晶界M6C碳化物相界面析出,少部分依附于δ相析出,其原因可能与Cr在相δ和M6C碳化物中的溶解度随温度的下降而迅速下降有关.     

高黏结相硬质合金与因瓦合金焊接组织性能

为了提高硬质合金与因瓦合金的焊接性能,开发了一种新型因瓦合金的焊接工艺,利用钨极氩弧焊接方法获得因瓦合金在无填充及不开坡口条件下的焊接接头,利用光镜、扫描电子显微镜观察焊接接头界面的组织形貌,并分析了焊接接头的硬度分布.结果表明:利用开发的焊接工艺,能够实现因瓦合金焊接接头的冶金结合;焊接接头硬度为16.3~72.6HRC,且过渡平滑.     

一种铸造镍基高温合金的高温蠕变断裂行为

研究了M963合金在975℃／225MPa条件下蠕变断裂行为。结果表明：M963合金的蠕变曲线表现出明显的蠕变三个阶段；蠕变过程中，γ’相粒子逐渐筏形化，由初始阶段的分布在γ基体中的立方状孤立相转变为蠕变后期的包围γ相的连续相；在枝晶干上有颗粒状M6C碳化物析出；蠕变变形机制从开始阶段的Orowan绕过γ’相粒子转变为蠕变后期的位错切过γ’相粒子。     

一种单晶高温合金中g?相的析出行为

研究了固溶冷却速度和时效时间对一种镍基单晶高温合金中γ′相的析出的影响。合金经1 250℃固溶处理4 h,从炉中快速取出,分别进行空冷、油冷和水冷,以考察冷却速度对γ′相析出的影响。随后对固溶处理后试样进行时效处理,以考察时效时间和固溶冷却速度对γ′相长大的影响。结果表明,合金在固溶处理后,γ′相尺寸随固溶冷却速率的升高而下降。在时效处理时,γ′相尺寸的增大率随固溶冷却速度的增大而减小;随着时效时间的增加,γ′相的尺寸增加。     

电磁铸造2024铝合金组织性能研究

利用电磁铸造技术和普通连续铸造技术铸造了2024变形铝合金；采用光学显微镜和扫描电镜分析了其显微组织，并对其进行了固溶处理加入工时效，实验结果表明，电磁铸造锭内部组织细小均匀，有较高的硬度和良好的疲劳性能；电磁铸造试样的硬度接近普通连续铸造试样的2倍，疲劳性能约是普通连续铸造试样的3倍，电磁铸造试样还有良好的耐磨性，磨损量是普通连续铸造试样的一半，磨损面上浅的犁槽和小的磨损碎片，表明电磁铸造试样的磨损机制是磨料磨损和粘着磨损；而基体上大量的塑性变形和大块磨损碎片，表明普通连续铸造试样的磨损性能较差，磨损过程主要是磨料磨损和破碎脱落过程。     

稀土对ZnAl27合金组织性能影响的研究

本文对ZnAl 27合金及加入稀土后合金的室温及高温机械性能、超塑拉伸性能及抗蚀性能进行了系列实验,微量稀土加入能使合金的所有性能得到改善。文中还初步分析了加入稀土RE后的不同状态的金相显微组织,并探讨了RE对合金的作用机理。     

合金元素对铸造Al-Si合金腐蚀性能的影响

采用电化学实验和浸泡腐蚀实验研究了Al-7%Si合金在3.5%NaC1溶液中的腐蚀行为,同时还探讨了合金元素Cu,Mg,Mn,Sn对Al-7%Si合金开路电压、腐蚀电流密度和自腐蚀性能的影响规律,并利用扫描电镜对各合金浸泡腐蚀前后的形貌进行了观察与分析.电化学实验结果表明,所有实验合金均较快进入钝态,随着各合金元素的加入,实验合金的自腐蚀电位向负向移动,腐蚀电流密度增加.浸泡腐蚀实验结果表明,加入的合金元素均降低了Al-7%Si的腐蚀性能,其中Cu影响较大,使合金由点蚀转变为晶间腐蚀.     

GH105合金元素含量对析出相的影响

采用Thermo-Calc及JMatPro软件,对GH105合金在600～1 600℃的相图进行计算,并对C,Cr,Co,Mo,Zr,Ti,Al以及微量B对GH105合金主要析出相MC,M₂₃C₆,M₃B₂,μ,σ和γ''的影响进行探究。结果表明：C的增加提高了M₂₃C₆和MC相的析出量和M₂₃C₆相的析出温度,降低了σ相的析出量和析出温度,同时μ相的析出温度明显下降;Cr的增加显著提高了σ相的析出量和析出温度;Co的增加提高了μ相和σ相的析出量和析出温度,降低了M₂₃C₆相的析出量和析出温度;Mo的增加显著提高了μ相和σ相的析出量和析出温度;Zr的增加提高了σ相的析出量和析出温度,提高了MC相的析出量,降低了M₂₃C₆相的析出量和析出温度;B的增加显著提高了M₃B₂相的析出量;Al,Ti和m（Al）：m（Ti）的增加,提高了γ''相的析出量,其中Al和m（Al）：m（Ti）相的增加还提高了γ''相的析出温度。     

镍铬基K648合金α—Cr相析出的组织敏感性

研究了合金成分和热处理制度对K648合金组织中仪α-Cr相析出形态和力学性能的影响,并通过Thermo-calc软件计算了K648合金平衡相析出规律．计算结果表明合金中的析出相主要为α-Cr、γ^1相和M23c6碳化物．通过实际组织观察得出合金中α-cr相的析出形态对cr含量和热处理工艺制度极为敏感,具体表现为α-Cr相形态的多样性．力学性能测试进一步表明合金的室温拉伸性能、冲击性能均受α-Cr相形态和分布的影响,即合金性能表现出组织敏感性．     

Cu-Ag合金中析出相界面结构及其对合金性能的影响

采用真空感应熔炼法制备Cu-6%Ag和Cu-24%Ag,并进行退火和时效处理,观察了合金中析出相与基体的位向关系及界面结构,分析了析出相对合金强化和导电特性的影响. 析出相与Cu基体之间具有(100)Cu∥(100)Ag及〈110〉Cu∥〈110〉Ag位向关系,存在半共格界面,在(111)面上平均每隔9个晶面间距出现一个刃型位错以协调点阵错配. 析出相与Cu基体这种特定的位向关系及界面结构能有效地阻碍基体中位错的运动,在产生析出相强化作用的同时几乎不影响合金的电传导行为. 随Cu-6%Ag时效时间的延长,析出相数量增多,合金硬度显著上升而电阻率持续下降. 时效过程中析出相数量、形态及界面结构是导致合金力学和电学性能变化的主要原因.