镍基耐蚀合金特性、进展及其应用

镍基耐蚀合金是一类高性能的耐蚀材料.基于防腐蚀问题,概述了纯镍的性质与耐蚀特性,分析了镍基耐蚀合金与镍铬不锈钢及镍基高温合金的区别与联系.介绍了工程中镍基耐蚀合金的种类及其应用,强调了高性能通用型镍铬钼合金的特征与进展.并结合应用实例,提出应大力发展、开发及应用此类高性能耐蚀材料.     

强流脉冲电子束轰击对DZ22镍基高温合金表面形貌及硬度的影响

DZ22镍基定向凝固高温合金在高温环境中具有优良的高温稳定性,被广泛应用于高温热端工件.利用强流脉冲电子束(HCPEB)对DZ22合金进行轰击处理,提高其表面性能.对轰击后表面形貌及硬度研究发现,HCPEB轰击DZ22合金后,合金表面由于易熔物烧蚀、喷发而形成熔坑,并且易熔物所处位置对HCPEB轰击后所形成的熔坑形貌造成影响.轰击次数的不同影响DZ22合金表面强化相出现的位置以及形貌.轰击后在合金表面形成~4μm厚度的重熔层以及~30μm厚度的热影响区.不同的轰击次数对合金表面硬度的影响不同,轰击1,10次的合金表面硬度明显高于轰击5,20次.     

堆垛层错能与反应力蠕变理论在第二相强化高温合金中的应用

在第二相强化的多元高温合金稳态蠕交速率方程的基础上,考虑了堆垛层错能与反应力蠕变理论,进而提出了一个新的稳态蠕变速率普遍式: 根据对Ni—Co二元合金,γ′相强化和氧化物弥散强化的镍基高温合金、以及γ′相含量不高不同含Co量的镍基高温合金(Waspaloy)和高γ′相含量的不同含Co量的镍基高温合金(Udimet 700)的蠕变进行验证,说明作者提出的稳态蠕变速率方程是可行的。     

镍基单晶高温合金表面再结晶控制技术的研究进展

针对镍基单晶高温合金构件的表面再结晶控制技术,结合国内外相关工作的研究状况,从单晶高温合金构件表面再结晶的形成机理、再结晶的表面效应、基于再结晶预防的构件设计、单晶构件热成型过程和冷加工过程再结晶控制技术等几方面,对镍基单晶高温合金构件的表面再结晶控制技术领域取得的研究成果进行总结和分析。重点论述了各国单晶再结晶控制技术,提出中国镍基单晶高温合金构件的表面再结晶控制技术存在的差距及未来研究重点。     

高镍铸铁气门座材料特性形成探讨

高镍铸铁材料用于发动机气门座的制造,见诸于文献,作者就制造工艺已作了阐述。本文从合金元素的作用,诸多元素的综合影响及气门座材料的成分设计进一步探讨了高镍铸铁特性的形成。     

Inconel 718镍基高温合金铣削过程的数值模拟

在镍基高温合金Inconel 718的铣削过程中,切削参数对铣削过程中切削力、切削温度和切屑形态等影响显著.为了提高工件加工表面质量和加工效率,通过有限元分析软件ABAQUS建立镍基高温合金Inconel 718三维铣削模型,进行Inconel 718镍基高温合金连续铣削仿真分析,重点研究了不同切削条件下切削温度、切削...     

原粉末颗粒边界碳化物的研究

本文研究了(?)末镍基高温合金FGH95中PPB问题。结果指出:PPB碳化物在雾化过程中已开始形成,在热等静压过程中继续大量析出。由于PPB碳化物化学成分及组成复杂,不同类型碳化物可发生相互作用。热处理使PPB问题更加严重。通过实验证明并分析PPB碳化物的形成主要是与合金中残留氧量有关。     

加镧对减钴的镍基高温合金热腐蚀性能的影响

研究用在超过760℃作为工业和舰船工业燃气轮机叶片的抗热腐蚀的高温合金是十分需要的。因为在使用劣质燃油和海洋性气氛的条件下、高温部件破损的主要原因往往是由于热腐蚀导致强度的显著下降而造成的,这一点已被国内外很多实验工作和实际运转结果所证实。 Ku5合金是我国仿制的铸造型镍基耐蚀合金。它具有良好的高温强度和抗热腐蚀性能,世界各国广泛应用此合金在燃气涡轮发动机上,由于用量很大,而该合金含有大量战略元素钴,其抗热腐蚀性能与其他同类合金强度相比还不够优异。为了进一步提高该合金在高     

Fe-Al-Cr合金的晶粒控制对合金抗高温氧化性的影响

Fe-Al-Cr合金具有良好的高温抗氧化性,有广泛的应用前景,具有晶粒粗大的特点。通过在Fe-Al-Cr合金中添加镍、碳、铜等奥氏体化元素,使合金在冷却过程中生成FeCr相,以阻碍晶粒长大的方式使合金晶粒尺寸可以控制在100μm以内。探讨了Fe-Al-Cr合金氧化物薄膜形成的机制以及晶粒控制对Fe-Al-Cr合金抗高温氧化性的影响。通过金相显微镜观察高温下经不同氧化时间氧化后的Fe-Al-Cr合金,发现Al_2O_3薄膜优先形成于晶界,晶界数量增多有利于Al_2O_3的形成和生长。通过扫描电镜观察和能谱分析,发现在Fe-Al-Cr合金中,(Al_(0.9)Cr_(0.1))_2O_3和Al_2O_3组成了多层氧化物。结合第一性原理计算,得出该多层氧化物是由于Cr的扩散而在合金表面形成的,有助于提高Fe-Al-Cr合金的抗高温氧化性。最后,证实晶粒直径较小的Fe-Al-Cr合金具有更好的抗高温氧化性。     

陶瓷涂层/GH202合金界面显微组织的演化

航天发动机工作时,要求燃气通道内表面具有优越的抗高温、抗氧化性能和良好的机械性能.作者在GH202合金制备的火箭发动机关键零件表面加涂高温无机涂层,并通过光学显微镜、扫描电镜、能谱分析及硬度测试,观察和分析了涂层/GH202合金界面显微组织的演化.研究结果表明GH202合金表面高温无机涂层经历了1000℃25℃的50次热循环后,涂层无崩裂、脱落现象,涂层与基体结合牢固,性能良好.在1000℃时的扩散退火过程中,合金中的Cr元素向涂层/基体合金界面扩散,在涂层一侧形成富Cr元素的化合物层,在基体一侧形成富Ti,Al元素的晶间氧化物层;涂层中主要元素Si向金属基体中扩散.为提高涂层与基体合金的结合强度以及涂层的热腐蚀性能提供了依据.     

从废旧高温合金中浸出镍钴的实验研究

在比较国内外废旧高温合金的处理工艺的基础上,针对废旧高温合金的物相组成,提出"雾化喷粉-硫酸浸出镍钴"的工艺,重点考察并讨论在镍钴浸出过程中硫酸质量分数、温度、浸出时间、搅拌速度和合金粒度等因素对废旧高温合金中镍钴浸出率的影响。试验确定了从废旧高温合金中浸出镍钴的工艺优化条件。试验结果表明:当硫酸质量分数为40%,浸出温度为85℃,浸出时间为5 h时,镍浸出率为96.68%,钴浸出率为96.63%,浸出渣中镍钴的质量分数分别为6.77%和0.96%,含镍和钴的浸出液可作为加工镍和钴产品的原料。     

高温合金微晶涂层的发展

高温合金微晶涂层是一种新的高温合金防护涂层体系。与目前通常采用的涂层不同，它的成分与基体合金基本相同。这种涂层具有良好的抗氧化性能，而且由于与基体成分相同，避免了传统涂层高温合用后在涂层与基体间因互扩散形成的脆性有害相等。高温合金微晶涂层是在微晶化对铁、镍基等各类合金抗氧化性能影响的基础上发展起来的。综述了国内外研究微晶化影响铁基合金，金属间化合物，高温合金等氧化性能的研究情况，着重介绍了高温合金     

热浸镀铝钢的合金层抗高温氧化机理

研究了热浸镀纯铝和铝－硅合金的钢板在５００￣１１００℃,５０ｈ氧化试验期间抗高温氧化行为,借助电子探针显微分析仪和Ｘ射线衍射仪研究了合金层的组织结构,结果表明,镀铝钢的氧化动力学曲线符合抛物线规律;纯铝镀层的抗高温氧化性优于铝－硅合金镀层;后者在高温氧化过程中形成Ｆｅ３Ｓｉ隔层相,降低了镀铝钢的抗高温氧化性。     

WP—13发动机用GH220镍基变形高温合金棒材的研制

GH220合金系仿苏—220合金,1980年由冶金工业部军工办和航空工业部科技局组织有关单位成立联合课题组进行攻关。 GH220合金在现今镍基变形高温合金中属于最高水平的合金之一,合金化程度高,强化相数量大,加工变形比较困难,相变规律复杂,又需采用特种弯曲晶界热处理工艺。该合金主要用作航空发动机涡轮叶片材料,短时工作温度达900～950℃,长时工作温度870～900°是国家急需的一个重要高温合金材料。研制中几乎没有任何工艺资料可以借鉴,研制工作有相当难度。     

镍基单晶高温合金表面微阵列孔的制备方法及其实验研究

微小孔结构在航空航天、现代医疗、精密仪器等领域有着广泛的应用,但孔径尺寸微小且加工精度要求高,常规的接触式机械加工方式存在切削力致使孔精度较难控制.而电火花加工非接触和无宏观切削力的特点使其在微小孔加工中具有独特的优势.开展镍基单晶高温合金表面微阵列孔制备的实验研究,首先通过低速走丝电火花线切割方法结合精修工艺实现了边长小于340μm菱形微细阵列电极的高精度制备.采用所制备的微细阵列电极在镍基单晶高温合金表面进行微阵列孔加工,探究微阵列孔尺寸的一致性精度、孔壁的表面质量和电极损耗特点,揭示抬刀速度和抬刀模式对微阵列孔的孔壁粗糙度的影响规律,实现了镍基单晶高温合金表面微阵列孔的高效率高精度制备.     

人工神经网络在镍基高温合金设计中的应用

在大量镍基高温合金试验数据的基础上，利用人工神经网络来建立数学模型，提出将部分合金成分及其温度、应力和对应的蠕变断裂寿命作为网络输入，其他合金成分作为网络输出，然后用这个模型来按要求的性能设计合金成分的含量，获得了比较满意的结果，为镍基高温合金的设计提供了一种新的手段。     

镍基变形高温合金中的弯曲晶界形成的机制

本文重点研究镍基变形高温合金中弯曲晶界形成的动力学过程。指出当晶界上存在两相(和M_6C或M_(23)C_6)时,形成弯晶的为主相随合金本质及热处理参数(温度、冷速等)而变化。提出一个两相式弯晶形成模型和一个一段晶界迁移模型。     

Ni、Cu在Al-Si-Cu-Mg合金中的作用

活塞合金的高温强度是衡量其性能的重要技术指标之一。用镍、铜作为热强元素,加入至 Al-Si-Cu-Mg 合金中,可以改善活塞合金的高温强度,尤其是铜的作用更为显著,并且二者均有一个最佳成分含量范围,镍可以减小 Al-Si-Cu-Mg 合金的线膨胀系数.铜的作用则相反.镍和铜联合作用可以获得更高的高温强度,且可以降低线膨胀系数。     

航空发动机及燃气轮机用关键材料的激光增材制造研究进展

增材制造技术可以突破传统工艺的加工和设计局限,实现高性能复杂结构零件的一体化直接成形,在航空发动机及燃气轮机（两机）领域有着巨大的应用潜力。针对镍基高温合金、钛基合金和高强度钢等3类合金,综述了激光工艺参数、成分改性以及外场作用下的微观组织特点和调控方法;比较分析了室温和高温条件下的典型力学性能特征,以及增材制造合金的工艺参数—微观结构—力学性能映射关系,并总结了上述材料在两机领域关键构件的增材制造应用现状和典型案例;展望了面向两机领域关键构件的新型增材制造技术、微观组织调控技术、专用合金体系以及增材制造过程稳定性研究,进一步推动增材制造技术在两机关键领域的推广和应用。     

奥氏体型高温合金弯曲晶界普遍性的研究

对不同合金化程度的GH151,GH37,GH33镍基高温合金和GH36,GH69铁基高温合金,采用固溶后缓冷工艺或固溶后等温工艺处理,结果表明:均可形成弯曲晶界。同时发现形成弯晶的机制不仅与热处理工艺有关,并与合金成份有关。