长期时效对低碳Ni-Cr-W-Mo耐热合金组织和力学性能的影响

 研究了长期时效对低碳Ni-Cr-W-Mo耐热合金组织和力学性能的影响。结果表明,长期时效后低碳Ni-Cr-W-Mo耐热合金存在3种析出相：M6C型初生碳化物相、二次M23C6型碳化物相和μ相;其中M6C型初生碳化物相存在于供应态和时效态。因为合金含碳量低,所以合金在750℃时效超过200h和在900℃时效超过100h时,就析出μ相。合金在750℃时效至1000h时,随着时效时间的延长,合金硬度值不断增加;而合金在900℃时效至1000h时,随着时效时间的延长,合金硬度值首先增加至最大值,随后合金硬度值随着时效时间的延长而降低;这是因为二次M23C6型碳化物析出形态在时效过程中发生了变化。合金时效前后的室温拉伸性能数据证实微量μ相对合金室温拉伸影响很小。     

长期时效对GH4586A合金组织及拉伸性能的影响

研究了GH4586A合金在750℃、800℃长期时效过程中室温拉伸性能与组织变化的关系.利用扫描电镜对合金显微组织进行了观察;利用透射电镜对析出相进行了鉴定;通过物理化学相分析方法定量分析了长期时效过程中合金中相的质量分数.结果表明,该合金在750～800℃时效有μ相和σ相析出,并且随时间延长数量增加;在750～800℃长期时效过程中M23C6碳化物析出.M23C6主要在晶界析出且其析出量受时效温度及时间的影响;合金在750℃、1 500 h之内使用,强度和塑性可以匹配,超过1 500 h后由于μ相和σ相析出量明显增多,塑性迅速下降,合金不能作为转动件使用.     

长期时效对一种镍基合金组织及冲击性能的影响

研究了一种合金在750℃、800℃、850℃长期时效过程中室温冲击性能与组织变化的关系。利用扫描电子显微镜对合金显微组织、冲击断口进行了观察;利用透射电镜对析出相进行了鉴定;通过相分析方法定量分析了长期时效过程中碳化物相的重量百分数。结果表明:该合金在750～850℃长期时效过程中主要有两种碳化物,分别为MC(微量)和M23C6。M23C6在晶界析出且其析出量受时效时间及温度的影响;合金的冲击韧性随着时效时间延长呈下降趋势,温度愈高下降愈快,其断裂方式以沿晶断裂为主;合金的冲击韧性随着晶界M23C6浓度的提高而降低,且基本呈线性关系;链条状连续析出对室温冲击韧性不利,为使合金具有一定的冲击功(Ak>10J/cm2),时效温度不宜高于750℃,时效时间不宜长于1000h。     

GH80A合金长期时效的组织稳定性

研究了GH80A合金在700℃和850℃下最长至1000h时效过程中组织和性能的变化.发现GH80A合金在700℃长期时效过程中,晶内γ'和晶界M23C6颗粒缓慢长大,合金的硬度和持久寿命一直保持较高水平.与此相对照,在850℃长期时效过程中,γ'和M23C6均快速长大,合金的力学性能随之大幅度下降,呈现过时效状态.GH80A合金在700℃和850℃时效过程中γ'的长大属于扩散控制机制,遵从dγ=A+D1t1/3的规律;GH80A合金在700℃和850℃、1000h时效过程中无TCP有害相析出.     

一种镍基单晶高温合金长期时效过程中的组织变化

对一种镍基单晶高温合金在900℃和1000℃长期时效过程中组织、硬度的变化以及γ'相的长大动力学进行了研究.试验结果表明在一定时间内γ'相的平均直径随时效时间的立方根呈线性增加,150小时后均有所偏离.900℃时效的整个过程中γ'相始终呈立方形分布,而1000℃时效150小时后逐渐连接,形成筏形.γ'相的长大激活能为290kJ/mol.长期时效过程中,在两个时效温度下硬度变化的规律基本一致,呈现先增后减的趋势,但在1000℃的后期,硬度又有所回升.合金在长期时效过程中,有少量的碳化物析出.     

固溶与时效温度对新型粉末高温合金组织和性能的影响北大核心

采用JMatPro、光学显微镜(OM)、场发射扫描电镜(FEG-SEM)、电子探针(EPMA)和透射电镜(TEM)研究了固溶与时效温度对新型粉末高温合金NPM01显微组织的影响,分析了合金组织和性能的关系。结果表明:NPM01合金经1160~1190℃亚固溶+740~920℃两级时效热处理后,合金中有热等静压过程中未溶解的大尺寸一次γ′相,导致二次γ′相析出数量减少,减弱了γ′相的强化作用;经1190~1220℃过固溶+740~920℃两级时效热处理后,二次γ′相长大至240 nm,沿<100>晶向的棱边中心向内凹陷,出现分裂的现象,三次γ′相粗化至70 nm;经1190~1220℃过固溶+740~890℃两级时效热处理后,二次与三次γ′相体积分数之和达到56%,二次γ′相形态稳定,排列整齐,显著增加了γ′相的强化效果,提高了合金高温强度,750℃/750 MPa条件下持久寿命达到437 h,综合力学性能最佳。     

GH648合金800℃长期时效后的组织稳定性

 研究了GH648合金在800 ℃×1 000 h下长期时效后的组织稳定性。结果表明：合金经800 ℃×100 0 h长期时效后,α Cr相的数量增加,尺寸长大,γ′相发生了聚集长大,合金中无有害相析出;合金的室温拉伸性能基本稳定,但高温拉伸强度和持久寿命下降;γ′相的聚集长大是致使长期时效后GH648合金高温拉伸强度和持久寿命下降的主要原因。     

改型GH4133A合金长期时效的组织稳定性研究

采用显微组织观察和图像分析等方法,研究了改型GH4133A合金在650,700和750℃下长期时效过程中的组织变化.结果表明:在650℃和700℃下时效过程中,合金的组织变化规律一致,组织具有良好的稳定性.而在750℃时效时,500 h后开始出现η相.随时效时间增长,η相进一步析出、变长和粗化,由晶界向晶内生长;γ′相和M23C6数量增加;MC型碳化物则减少.     

长期时效过程中GH4586合金的微观组织演变机理

系统研究了航空涡轮盘GH4586A和GH4586B合金在700～800℃长期时效时,合金微观组织的演变过程.重点研究了时效过程中沉淀强化相与奥氏体基体的稳定性,尤其是拓扑密排相(TCP相)析出行为及其与时效温度和时效时间的关系.研究表明,长期时效过程中GH4586B合金未见TCP相析出,但γ相随时效时间的延长快速粗化,导致合金室温与高温强度显著衰减.GH4586A合金的γ相长大缓慢,从而保持了稳定的抗拉强度,但在750℃、2000h以上时效时出现了μ相析出在晶界与晶内M6C二次碳化物表面形核并以半共格形式向奥氏体基体内生长,致使合金的塑性有所下降.     

Ti对镍基高温合金时效组织中γ′的影响

本文通过马弗炉将热处理后的样品进行不同时间的长期时效处理,利用扫描电镜观察长期时效样品中的γ′形貌。结果表明,三种合金热处理后的组织均由γ相,γ′相,MC和M23C6型碳化物组成。三种合金经800℃/500 h后,γ′相仍呈立方态,900℃/500 h后,γ′相边缘开始圆化,并且随着时间的延长,圆化得越严重。时效过程中的γ′相长大遵循了LSW规律,时效时间和温度的增加都会促进γ′相长大,温度的增加更有利于γ′相长大。     

镍基高温合金GH4133B长期时效后组织演化分析

采用SEM、EDS和Thermo-Calc热力学计算等方法,分析了镍基高温合金GH4133B在不同时效时间和时效温度下的组织演化规律。从而对改善合金的服役性能提供理论依据。试验结果表明:随着时效时间的延长和时效温度的升高,晶粒尺寸无变化,碳化物种类、分布和数量变化均不明显;长期时效后的γ′强化相的尺寸较时效前都有所增加,尤其800℃时长大最明显,形状也由球形颗粒变为方形颗粒并出现一定的取向性;800℃时效500 h以上或更长时间后,合金中开始出现少量针状的η相在晶界及一次碳化物附近析出。     

时效处理对一种新型粉末高温合金组织和性能的影响

对一种新型粉末高温合金进行不同时效处理,观察析出相和显微组织,测试合金室温、高温(750、815℃)拉伸和高温(750℃/750 MPa、815℃/450 MPa)持久性能,分析不同时效处理对合金组织和性能的影响。结果表明:过高的二级时效温度导致γ′相发生Ostwald熟化,减弱了γ′相的强化效果,导致合金的室温、高温强度降低,持久寿命明显缩短。单纯的一级时效,导致二次γ′相未发生进一步长大,三次γ′相微量析出,合金的强度提高,高温塑性显著降低。试样经HT2制度热处理后,二次与三次γ′相匹配良好,γ′相尺寸适当,未发生熟化,强度略有降低,塑性明显提高,综合力学性能优异。     

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.      

析出相对Monel K-500合金冲击韧性的影响

通过一系列实验研究了Monel K-500合金的冲击韧性。结果表明,合金经550~650℃时效后其冲击断口呈沿晶形貌;在750~850℃时效时,其冲击韧性与强度呈正相关关系。根据对合金在不同热处理状态的析出相形态及分布的研究,揭示了形成这些现象的原因。合金在550~650℃时效时,在晶内析出的γ’相呈球状均匀分布,而在部分晶界附近的γ’相呈条棒状或排成帘状垂直于晶界分布,由此导致时效态合金在断裂时,裂纹沿晶界扩展。在750~850℃时效会导致合金形成大量沿晶界网状分布的二次MC相,从而降低合金的冲击韧性。     

长期时效对不同固溶处理喷射成形FGH100L合金组织中γ'相的影响

对喷射成形镍基高温合金FGH100L分别进行亚固溶和过固溶热处理,采用扫描电镜研究了长期时效对合金中γ′相尺寸和形貌的影响。结果表明:亚固溶热处理合金中有四种尺寸的γ′相,在长期时效过程中,一次、二次和大三次γ'相尺寸均有明显增长,小三次γ'相尺寸略有减小,四种γ'相长大规律均不符合Lifshitz,Slyozov和Wagner（LWS）粗化模型。一次γ'相、二次γ'相和大三次γ'相出现相似的分裂现象,二次γ'相在时效500 h后出现不稳定生长现象,合金中无拓扑密排（TCP）相析出。过固溶热处理合金中有三种尺寸的γ′相,在长期时效过程中,一次γ'相尺寸略有增长,二次γ'相和三次γ'相尺寸并没有明显变化,三种γ'相长大规律均不符合LSW粗化模型。一次γ'相和三次γ'相形貌基本不变,二次γ'相处于正在分裂状态,没有完全分裂,合金中无TCP相析出。过固溶热处理合金的γ'相尺寸和形貌变化比亚固溶热处理合金小,前者组织稳定性更高。     

长期时效温度对一种单晶高温合金组织和拉伸性能的影响

在定向凝固炉中采用螺旋选晶法制备了一种单晶高温合金试棒,标准热处理后分别在980 ℃,1 070 ℃,1 100 ℃和1 140 ℃长期时效处理500 h,研究了不同温度长期时效后合金的显微组织和1 100 ℃的拉伸性能.结果表明合金在不同温度长期时效后,γ′相发生粗化或筏排化.随着时效温度增加,γ′相粗化或筏排化程度增加,γ′相体积分数减少,γ相基体通道变宽.在980 ℃长期时效500 h后,无TCP相析出;1 070 ℃,1 100 ℃,1 140 ℃长期时效500 h后,有针状TCP相析出.随着长期时效温度增加,TCP相含量增加.随着时效温度升高,合金拉伸强度降低,拉伸延伸率先增加后在1 140 ℃时效时又降低.长期时效后γ′相粗化或筏排化、γ′相含量减少和TCP相析出是合金拉伸强度降低的主要原因.      

时效热处理对镍基单晶高温合金组织的影响

 研究了经不同时效热处理后一种镍基单晶高温合金γ′相的形貌。结果表明：不同的时效热处理制度对所研究镍基单晶高温合金γ′相形貌影响显著。一次时效处理使固溶态γ′相平均尺寸增大;1 080 ℃×6 h一次时效+〖JP〗二次时效处理对γ′相平均尺寸的影响不明显,只加强了γ′相的规则度;1 050 ℃×16 h一次时效+二次时效处理时,γ′相尺寸増长显著。合金经850 ℃×24 h二次时效后,γ′/γ基体通道中均有更细小的二次或三次γ′相析出。     

GH163合金相变规律研究

采用光学显微镜、透射电镜、X光结构分析及化学相分析方法,研究了GH163合金的相变规律。结果指出,GH163合金在正常热处理状态下由γ、γ′、MC、MN及M_(23)C_6相组成。在800℃下长期时效,γ′发生了向密排六方η相转变。时效时间超过500h后,在晶界和MC碳化物周围析出了少量的M_6C。     

C700R-1耐热合金700℃时效组织和性能演变

研究了新型汽轮机转子用C700R-1耐热合金700℃长期时效组织和性能的演变.研究表明：合金的主要析出相为 M23 C6、MC、γ′.C700R-1合金长期时效组织结构稳定,时效5000 h 晶界处 M23 C6碳化物平均宽度从190 nm增加至240 nm,呈不连续状态分布;时效5000 h球形γ′平均直径从22．0 nm粗化至49.8 nm,粗化速率缓慢.合金拉伸强度和硬度随时效时间延长先快速升高,后缓慢降低,并逐渐趋于稳定;理论计算 C700R-1合金中γ′临界尺寸为29.8 nm;长期时效后合金的冲击值在50 J 以上.     

Al含量对镍基单晶高温合金组织 和持久性能的影响

采用选晶法在定向凝固炉中制备了5.6 % Al和6.0 % Al的2种单晶高温合金,保持其它合金元素含量相同,热处理后在1 040 ℃长期时效800 h,采用扫描电镜研究了Al含量对合金共晶含量、热处理组织、长期时效组织和持久性能的影响.结果表明,随着Al含量增加,合金铸态组织中的共晶含量稍有增加,热处理组织中枝晶干γ′相无明显变化,枝晶间的γ′相稍有增大.随着Al含量增加,合金时效组织中TCP相析出量增加,枝晶间γ′相筏排化倾向增加,合金的组织稳定性变差.随着Al含量增加,合金的持久寿命增加,延伸率和断面收缩率减小.