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·     

GH220合金中γ′强化相

研究了GH220化学成分及含量,γ′析出倾向性及晶体结构、错配度、合金元素对γ′量的影响以及γ′的形态、尺寸、长大规律。     

长期时效对燃气轮机叶片用镍基高温合金微观组织的影响

研究了燃气轮机叶片用镍基高温合金在800℃、850℃和900℃下分别长期时效1000h、3000h和5000h后的组织.结果表明,γ’沉淀相生长动力学遵循LSW熟化理论,长期时效过程中一次碳化物MC主要退化为M23C6型碳化物,且未发现有害相TCP相,表明合金具有良好的热稳定性.     

新型钴基高温合金γ和γ′相行为的热力学分析

采用热力学分析方法,对新型钴基高温合金Co-Ni-Al-W-Cr多元系中γ′相的析出规律进行了研究,分析了合金元素Ni,Al,W在γ和γ′相间的分配行为,阐述了Ni在γ和γ′相间的分配系数对合金强化效果的影响规律.结果表明:合金元素Ni明显提高γ′相热力学稳定性,随Ni含量的增加,γ′相的成分范围扩大,定存在温度提高,说明Ni有利于提高Co-Al-W基高温合金的高温性能;计算分析了合金元素在γ和γ′相间分配行为及其对合金强化的影响规律.探明Co-Ni-Al-W-Cr合金中x(Al)/x(W)对合金元素Ni的分配系数KγN′i/γ影响较大,当Al,W原子分数比值为2.60时,KγN′i/γ达到最...     

GH169高温合金长期时效的组织转变

对GH169合金长期时效的组织结构观察表明,合金在650℃以下时效甚至长达5×10h,其组织变化并不明显,保持了良好的组织稳定性。然而超过650℃,合金的组织对温度极为敏感,发生了复杂的相转变。通过对运行2.8×10~4h的涡轮盘榫齿的研究表明,应力加速诱发这种复杂的相变过程。     

铁基高温合金ＧＨ１０９长期时效的研究

对铁基高温合金ＧＨ１０９的长期时效作了研究，结果表明，强相r′的点阵常与ＴＣＰ－Ｌaves相含量负相关；r′的含量与其尺寸正相关，这对合金机械性能有不利的影响。     

GH720Li合金长期时效过程中γ'相演变规律

研究GH720Li合金经标准热处理(1105℃,4 h→油冷﹢650℃,24 h→空冷﹢760℃,16 h→空冷)后分别在720℃时效0~5000 h和800℃时效0~1000 h后γ'强化相的演变规律. 合金在720℃,5000 h时效后一次γ'相的尺寸、形态以及数量基本不发生变化;在720℃,200 h时效后,二次γ'相发生明显粗化;500 h后出现不均匀长大. 相应地,500 h前硬度下降速率大, 500 h后趋于平稳. 在800℃,500 h时效后,一次γ'相发生粗化;800℃,100 h时效后,二次γ'相发生明显粗化且不均匀长大. 500 h前硬度下降斜率很大,500 h后硬度仍有明显下降趋势. 720℃及800℃时二次γ'相粗化行为是以扩散控制的粗化机制为主导. γ'相平均半径与时效时间满足立方根关系,符合L-S-W ( Lifshiz-Slyozov-Wanger)理论.     

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．     

GH132合金长期时效组织稳定性

研究了工作４．０×１０＾４ｈ后的ＧＨ１３２合金的组织变化，分析了ＧＨ１３２合金在高于６５０℃短时过时效条件下的组织稳定性，结果表明：合金组织基本稳定，变化不甚显著 ，不论是在低温长期时效，还是在短时超温过时效，σ相、ａｖｅｓ等脆性相均不会产生，经过过时效后合金所产生的组织变化仅仅γ相的补充析出，聚集长大，以及η相的析出。     

一种新型镍基合金相的析出规律

采用物相分析和透射电镜(TEM)方法研究了GH4199合金中不同温度长期时效处理条件下相的析出规律·结果表明,合金经长期时效处理后γ′相在700～800℃时析出比较充分,800℃以上开始回溶,γ′相在高温长期时效过程中的长大规律符合Ostwald理论,同时合金中有TCP相的析出·GH4199合金电子空位数为2 31到2 35,比镍基合金中μ相析出的临界电子空位数2 30略大,故当合金在高温下具有足够的热暴露时μ相会析出;合金的电子空位数虽不高于σ相析出的临界值,但由于γ′相的大量析出,造成合金基体中的Cr,Mo等形成σ相元素局部相对含量剧增,有可能导致σ相析出·     

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。     

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·     

时效工艺对两种钴基高温合金组织和合金元素分布的影响

用不同的时效工艺对两种钴基高温合金进行处理,观察并分析其显微组织的变化,并有针对性地利用X射线衍射（XRD）,电子探针（XED）和透射电镜（TEM）等手段,对其中主要合金元素的分布和存在形式进行测定,结果表明：时效工艺的改变对GWC050合金的组织和合金元素分布的影响不大,而对GWCo20合金的影响很大,特别是在组织组成和碳化物构成方面变化很大。     

时效ZK60镁合金中的合金相探索

对经时效热处理(T6)的ZK60镁合金进行了较为全面的研究,初步确定了时效ZK60镁合金中主要合金相的种类和形态.研究发现,固溶处理ZK60镁合金中有明显的花朵状偏析;从金相照片和透射电子显微照片中均发现了残存少量的未溶物相,选区电子衍射花样(SADP)标定为MgZn2相.在固溶处理和时效处理的ZK60镁合金均存在一类MgZn2相,它们无取向分布,形貌呈近似平行四边形,大小在200～500nm之间,对热处理条件不敏感.时效处理的ZK60镁合金中的另一类析出物是MgZn相,形态为长约500nm的杆状.时效处理的ZK60镁合金中除了已标定的MgZn相和MgZn2相外,还发现了4种形态和分布不同的物相,它们可能是完全不同的物相,也有可能是同种物相在不同截面所呈现的不同形态.     

亚固溶温度热处理对 GH720Li 难变形高温合金γ相的影响

对难变形镍基高温合金 GH720Li 进行了亚固溶处理、亚固溶+单时效(650℃,24 h→空冷)或双时效处理(650℃,24 h→空冷+760℃,16 h→空冷)以及870℃时效3000 h 条件下γ相演变规律的研究。发现一次γ相受亚固溶处理影响较大,发生部分回溶的程度随固溶温度升高而增大,时效处理使一次γ相向球形或近球形转变;二次和三次γ相在亚固溶保温过程中完全回溶,在时效处理时补充析出明显且析出数量和区域随固溶温度升高而增大;870℃长期时效时,合金组织逐渐均匀,二次和三次γ相完全回溶,晶界一次γ相时效500 h 后有所粗化,合金硬度先降低而后保持不变。     

亚固溶温度热处理对GH720Li难变形高温合金γ′相的影响

对难变形镍基高温合金GH720Li进行了亚固溶处理、亚固溶+单时效(650℃,24 h→空冷)或双时效处理(650℃,24 h→空冷+760℃,16 h→空冷)以及870℃时效3000 h条件下γ′相演变规律的研究.发现一次γ′相受亚固溶处理影响较大,发生部分回溶的程度随固溶温度升高而增大,时效处理使一次γ′相向球形或近球形转变;二次和三次γ′相在亚固溶保温过程中完全回溶,在时效处理时补充析出明显且析出数量和区域随固溶温度升高而增大;870℃长期时效时,合金组织逐渐均匀,二次和三次γ′相完全回溶,晶界一次γ′相时效500 h后有所粗化,合金硬度先降低而后保持不变.     

均匀化热处理及其冷却速度对镍基GH141合金热塑性的影响

研究了均匀化热处理时保温后的冷却速度对ＧＨ１４１合金热塑性的影响·研究结果表明,冷却方式显著影响均匀化热处理效果·保温后缓冷过程中析出大尺寸、方形γ′粒子,超过了位错与γ′粒子交互作用方式的临界尺寸,合金变形时位错以Ｏｒｏｗａｎ机制绕过γ′粒子,从而使合金变形抗力降低,热塑性提高·     

C1023合金σ相形成动力学研究

C1023铸造镍基高温合金,在试验温度(800～950℃)范围内时效50小时,有σ相析出,析出数量在900℃出现峰值,其数量多少主要取决于相的长大线速度,低于900℃时,σ相长大线速度主要取决于扩散因素,随温度升高而增加;高于900℃,σ相相变激活能随温度的升高增加,σ相析出数量随温度的升高而降低;本文分析了合金元素对γ相自由能的影响,得出了合金元素对σ相析出作用的规律。     

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.