Ti-38644合金中硅化物的溶解析出及对力学性能的影响

研究了Ti-38644合金中硅化物的溶解和析出行为及其对室温拉伸性能的影响,并利用扫描电镜和透射电镜对显微组织、析出相及拉伸断口进行了观察和分析。结果表明,合金中的杂质Si导致(TiZr)_6Si_3硅化物的形成。在700~950℃之间固溶1 h后,合金中的硅化物随固溶温度升高逐渐溶解,而950℃固溶样品中未观察到硅化物。由于硅化物的溶解和β晶粒长大,800~950℃之间固溶后的合金强度随固溶温度升高而降低。合金经1100℃固溶1 h,再经750~900℃时效1 h后,硅化物在晶界处析出,而在700℃和950℃时效1 h的样品中未见硅化物的析出。800~950℃之间时效后的合金强度基本不变,晶界硅化物对合金抗拉强度影响不大,但合金塑性随晶界硅化物含量减少而提高,断裂模式由脆性断裂转变为韧性断裂。     

Al对IN718合金拉伸性能及稳定性的影响

Al对IN718合金拉伸性能及其稳定性影响的研究结果表明,在标准热处理状态下,Al增加合金中γ"和γ'相析出总量,提高合金室温和680℃的抗拉伸强度,但Al抑制晶界δ相析出,促进Laves相、M7C3相和σ相等在晶界析出,恶化合金的拉伸塑性.经680℃长期时效以后,γ"和γ'相粒子长大,其中高Al合金中析出的γ"/γ'"包覆组织"的长大速率比常规合金中的γ"相小,但两者拉伸强度下降的速度基本相同;合金晶界状态恶化,使室温拉伸塑性明显降低;强化相粒子长大,合金基体的高温强度降低,使680℃拉伸塑性升高.     

Ti-38644中硅化物的溶解析出及其对力学性能的影响

研究了Ti-38644合金中的硅化物的溶解和析出行为及其对室温拉伸性能的影响,并利用扫描电镜和透射电镜对显微组织、析出相及拉伸断口进行了观察和分析。结果表明：合金中的杂质Si导致(TiZr)₆Si₃硅化物的形成。在700～950 ℃之间固溶1 h后,合金中的硅化物随固溶温度升高逐渐溶解,而950 ℃固溶样品中未观察到硅化物。由于硅化物溶解和β晶粒长大,800～950 ℃之间固溶后的合金强度随固溶温度增加而降低。合金经1100 ℃固溶1 h,再经750～900 ℃时效1 h后,硅化物在晶界处析出,而在700 ℃和950 ℃时效1 h的样品中未见硅化物的析出。800～950 ℃之间时效后的合金强度基本不变,晶界硅化物对合金拉伸强度影响不大,但显著降低合金塑性,断裂模式为脆性断裂。     

Dy对Nb-Nb5Si3共晶合金显微组织和力学性能的影响

Nb-23Ti-10Ta-2Cr-18Si-xDy(原子分数(%)x=0.0,0.1)共晶合金主要由(Nb,Ti)ss,α-(Nb,Ti)5Si3和γ-(Nb,Ti)5Si3相组成.稀土元素Dy的加入使组织明显细化,尤其表现为硅化物尺寸的减少.Dy主要偏聚在晶界和相界,偏聚比约为2.5.Dy的加入有利于合金室温和高温强度以及室温塑性的提高.     

新型铌基高温合金热处理组织性能研究

研究了热处理对一种HRS定向凝固技术制备Nb/Nb5Si3原位复合材料组织和性能的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和电子探针(EPMA)等分析手段对热处理过程中组织演变进行了分析:铸态合金主要由Nbss、γ-(Nb,Ti)_5Si_3、β-(Nb,Ti)_5Si_3以及初生碳化物组成;热处理后,铸态组织中部分β-(Nb,Ti)_5Si_3向α-(Nb,Ti)_5Si_3转变以及二次碳化物析出,同时硅化物相逐渐溶解或破碎成小块并发生球化;1150℃时效可促进(Nb,Ti)_5Si_3向(Ti,Nb)5Si3转变。热处理后,合金压缩以及室温拉伸强度提高,而1000℃拉伸强度变化不明显;温度对断裂方式有明显影响,低温下为脆性解理断裂,高温下为韧性断裂。     

Nb、Al含量对GH706合金组织及力学性能的影响

研究了降Nb提Al对GH706合金组织和力学性能的影响。当合金中Al含量由0.35%提高至1.26%(质量分数,下同),Nb含量由2.88%降低至1.98%后,可抑制晶内主要强化相γ″-Ni3Nb相的析出,促进γ′-Ni3Al相的析出,显著降低合金的室温屈服强度,但明显改善了合金的室温冲击性能。同时提Al降Nb还抑制了晶界强化相η-Ni3(Ti,Nb)相的析出,使得富Nb的Laves相及富Nb、Cr的Cr2Nb相析出,弱化了高温下的晶界强度,极大地恶化了合金的持久性能。     

热处理TiAl(W,Si)合金的拉伸性能及裂纹扩展

对铸态Ti-46Al-0.5W-0.5Si合金进行淬火回火热处理,获得了近层片组织和双态组织。对两种不同组织的合金进行室温拉伸试验,并对试样断口和断口附近的组织进行分析,研究了拉伸断裂机制。结果表明:双态组织比近层片组织具有更好的室温塑性和抗拉强度。双态组织中的裂纹可以绕过较小的γ相颗粒,沿γ相和α2/γ片层团的界面扩展,也会以穿越层片的方式扩展。而近层片组织中的裂纹则是以沿片层和穿越片层的混合方式扩展。     

B和Y对高铌TiAl合金组织和拉伸性能的影响（英文）

研究了B和Y对Ti45Al8Nb0.2W0.25Cr (at%)合金的微观结构、微观偏析和拉伸行为的影响。结果表明,高铌Ti Al合金中的β相稳定元素促进了微观偏析区域中γ相以及大块状微观偏析区域的形成。具有低比表面积的大块状微偏析区域降低了微偏析界面处的空洞和裂纹的成核率,明显降低了晶界处的强度和合金的抗拉强度。B和Y的添加明显的细化了片层团,增加了片层团处空洞成核的机会,从而提高了变形抗力。分析了2种合金的拉伸机理。     

合金化和热处理对难熔金属硅化物基合金组织和性能影响的研究现状

综述了合金化和热处理对硅化物基合金组织和性能的影响。在铌硅化物基合金中添加Mo，W或Al后，电弧熔炼态组织中的硅化物相为βNb5Si3；添加Cr或者V后，硅化物相为αNb5Si3：加入Ti后，硅化物相是Nb3Si。添加Ti，Hf和B可提高铌硅化物基合金的室温断裂韧性，添加W或Mo后合金的高温强度显著提高，而添加Cr，Al和Ti明显改善其高温抗氧化性能。在MoSi2中加入W，Nb和Ge等合金化元素后分别形成（Mo，W）Si2，（Mo，Nb）Si2或Mo（Si，Ge）2等硅化物，但在钼硅化物基合金中添加B后生成α—Mo，Mo3Si和T2相（MoSiB2），并且T2相所占的体积百分比与B的含量成正比。α-Mo相的含量对合金的断裂韧性和抗氧化性有重要影响。Nb或Mo的硅化物基合金的热处理温度都比较高，经过再结晶退火后合金中的组成相及其所占的体积百分比均发生变化，并且组织粗化，但分布更加均匀，从而对力学性能有显著的影响。     

取向偏差对镍基单晶高温合金钎焊接头组织与力学性能的影响

采用一种镍基合金钎料在1210℃、30 min条件下对0°+0°、0°+45°及0°+90°3种[001]取向偏差的CMSX-4单晶高温合金进行真空钎焊连接及时效热处理,研究热处理前后母材取向偏差对接头微观组织与力学性能的影响。结果表明,3种取向偏差接头的钎料合金区微观组织与相组成相似,均由γ-Ni、γ′、γ+γ′共晶、M_3B_2型硼化物、CrB、镍硅化合物以及γ-Ni+Ni_3B+CrB三元共晶相组成。钎料中的降熔元素B向母材扩散不明显,接头的扩散影响区未见脆性化合物相析出。接头经过热处理后,元素扩散均匀,脆性的化合物相减少。当焊缝两侧的母材存在取向偏差时,焊缝中心处可观察到连续的晶界。对3种取向偏差钎焊接头进行室温与高温拉伸性能测试可知,母材取向偏差对未热处理的钎焊接头的室温和高温拉伸性能无显著影响,但经过热处理后,母材取向偏差对接头的室温与高温强度影响较大。断口观察发现,断裂位置均为钎料合金区,而经过热处理后的取向偏差接头,裂纹在焊缝中心的晶界处萌生并扩展,导致断裂。     

超声振动及热处理对激光直接成形IN718高温合金组织及性能的影响

研究了超声振动及热处理对激光直接成形IN718高温合金微观组织和拉伸性能的影响规律。结果表明：施加超声振动后,与沉积态相比,微观组织得到细化,显微硬度和拉伸强度得到提高;经均匀化+固溶+双极时效热处理后,柱状枝晶组织转变为等轴状再结晶组织,Laves相固溶消失,在晶界和晶内弥散析出颗粒状或细针状δ相,基体上析出大量γ″和γ′强化相,合金性能得到进一步改善,室温拉伸性能达到了锻件的技术标准Q/3B 548-1996(高强)。     

固溶冷却速度对GH4586合金组织及850℃拉伸性能的影响

采用不同的热处理制度,研究了固溶冷却速度对GH4586合金组织和850℃拉伸性能的影响.研究表明,固溶冷却速度快,抑制了γ＇相的析出,时效后γ＇相尺寸在最佳尺寸范围内,M23C6碳化物沿晶界连续析出,合金高温拉伸强度高塑性低;反之冷却速度慢,γ＇相在固溶过程中大量析出,导致时效后γ＇相尺寸过大,而碳化物呈颗粒状断续分布在晶界上,合金高温拉伸强度低,塑性高.固溶分段冷却可以使GH4586合金获得合适的显微组织及高温拉伸性能.     

铸态Ti44Al6Nb1.0Cr2.0V合金的显微组织及室温拉伸性能（英文）

设计了新型Ti44Al6Nb1.0Cr2.0V合金,并采用真空自耗法熔炼制备尺寸为d225 mm×320 mm的合金锭。结果表明,其层片厚度在780~1830μm范围。此合金表现为一种改进的近片层(M-NL)微观结构,主要由(α2+γ)层片结构和较多的(B2+等轴γ)小块状结构组成。合金的室温拉伸性能适中,在选取的12个研究位置中,5#位置其平均性能达到UTS=499 MPa和σ=0.53%。合金表现出明显的脆性断裂特征,其中穿晶穿片层断裂模式较为普遍。室温拉伸实验后,在γ相中可以观察到101]和1/2112]超位错。大量Nb、Cr、V等元素的加入造成了合金较低的堆垛层错能,这对合金塑性的提升是有益的,但铸造微裂纹导致了合金提早断裂,对性能造成很大影响。     

B、P对一种700℃超超临界汽轮机用高温合金微观组织和力学性能的影响

研究了B、P对一种新型700℃超超临界燃煤发电汽轮机用镍铁基变形高温合金GH2107微观组织及力学性能的影响。结果表明:合金中析出相主要为γ′相、M3B2硼化物、MC和M_(23)C_6碳化物。B抑制合金中M_(23)C_6的析出和长大,阻止晶界粗化,并通过提高晶界结合力和阻碍晶间裂纹萌生来强化合金。P促进M_(23)C_6析出和长大,助长晶界粗化,但是P能抑制裂纹在试样表面萌生和扩展,P原子团还会阻碍晶界滑动与位错滑移。室温下,B、P对晶界的强化作用较弱,晶界为薄弱区,而在高温下,B、P对晶界起到了很好的强化作用。当B含量过高时,将与P产生竞争偏析,降低合金的抗拉伸强度和持久寿命。     

Ti-Al-Nb三元合金组织对力学性能的影响

通过合金设计的方法分别制备了具有单相(γ-TiAl)组织的合金A、二相(γ-TiAl+α2-Ti3Al)层片组织的合金B和三相(γ-TiAl+α2-Ti3Al+Nb2Al)混合组织的合金C3种Ti-Al-Nb三元合金,通过XRD、EPMA以及SEM等手段确定了这3种合金的组织结构和分布形态,并对这3种合金进行了室温和1173K的拉伸试验。结果表明,合金的显微组织与其性能密切相关,室温下合金B的塑性变形能力好于另外两种合金,这主要是因为α2相的存在降低了合金平均晶粒尺寸,由γ和α2两相构成的层片组织结构以及大量的γ/α2相界面。温度升高可以显著改善合金B的塑性变形能力,合金B在1173K时的拉伸延性达到40.4%,并且断裂方式从室温时的穿晶脆性断裂向1173K时的韧性断裂方式转变,而合金A、C不管在室温还是1173K,都显示出穿晶脆性断裂方式。合金C在室温和高温都很脆,是由于Nb2Al相的出现,降低了(γ+α2)两相层片组织的连续程度。     

MO对高Nb-TiAl合金凝固路径及凝固组织的影响

采用真空非自耗电弧炉制备了TiAl合金锭,研究了Mo含量对高Nb-TiAl合金凝固路径及凝固组织的影响.结果表明,Mo的添加改变了Ti-46Al-6Nb0.2B合金的凝固路径并明显细化了合金的凝固组织.Mo含量(摩尔分数)为1%时,合金的凝固组织不仅包含α2和γ相,还有少量的β相.β相大多以网状形态聚集于晶界,也有少量呈条状分布于片层团内.随着Mo含量增加,铸锭中β相的含量增加.结合相图,给出了不同Mo含量时高Nb-TiAl合金的凝固路径.     

B和Y对高铌TiAl合金组织和拉伸性能的影响

研究了B和Y对Ti45Al8Nb0.2W0.25Cr (at%) 合金的微观结构、微观偏析和拉伸行为的影响。结果表明,高铌TiAl合金中的β相稳定元素促进了微观偏析区域中γ相以及大块状微观偏析区域的形成。具有低比表面积的大块状微偏析区域降低了微偏析界面处的空洞和裂纹的成核率,明显降低了晶界处的强度和合金的抗拉强度。B和Y的添加明显的细化了片层团,增加了片层团处空洞成核的机会,从而提高了变形抗力。分析了2种合金的拉伸机理。     

热暴露后合金Ti-45Al-8.5Nb(WBY)的显微组织和拉伸性能变化

对Ti-45Al-8.5Nb(WBY)合金在700℃大气环境下分别进行了1000、1700、3000、10000h的热暴露处理.通过扫描电镜及透射电镜研究了系列热暴露对该合金组织稳定性的影响,并进行了室温拉伸测试.研究发现,Ti-45Al-8.5Nb-(WBY)合金在室温下为双态细晶组织.在热暴露1000h后,在α2+γ层片晶团内α2层片通过α2→γ相变发生了平行分解,导致层片细化,这有利于提高该合金的拉伸强度,屈服强度和塑性.在热暴露1700h后,合金开始通过α2+γ→B2(ω)相变生成B2(ω)等轴晶粒.在3000h热暴露后,从α2+γ层片晶团形成的B2(ω)等轴晶粒达到18 vol％,而且其上有针状相广泛析出.经历10000h热暴露形成的B2(ω)等轴晶粒和经历3000h形成的接近,导致该合金的强度和塑性均降低,但在10000h热暴露后,这种力学性能的降低不高于10％.     

热处理冷速对FGH97盘件显微组织和蠕变性能的影响

对FGH97粉末高温合金盘件进行热处理,采用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪和蠕变试验机研究了不同固溶冷速下合金的显微组织、蠕变性能和蠕变机制。研究表明:随固溶冷速的增加,γ′相尺寸减小,富Ti、Nb、Hf的MC型碳化物由连续析出变为颗粒状弥散析出。在750℃/450 MPa蠕变试验条件下,固溶冷速为94℃/min的样品性能明显优于43℃/min。FGH97粉末高温合金在750℃/450MPa条件下的蠕变机制为位错切割γ′相,在晶界处产生应力集中导致裂纹的萌生,裂纹沿着晶界碳化物扩展,最终导致材料的断裂。弥散颗粒状分布的碳化物能有效抑制微裂纹的贯通。     

铸态全片层Ti-46Al-0.5W-0.5Si合金的室温力学性能

对具有柱状晶组织的铸态全片层Ti-46Al-0.5W-0.5Si合金纵向和横向试样进行了室温拉伸、室温压缩和三点弯曲试验,并对拉伸试样断口进行了分析。结果表明:铸态全片层Ti-46Al-0.5W-0.5Si合金力学性能存在强烈的各向异性。横向试样的拉伸性能和弯曲性能远远优于纵向试样,但压缩屈服强度低。合金的力学性能取决于加载轴与片层界面的角度,而不是柱状晶轴的方向。横向拉伸试样的拉应力与片层界面平行,α2/γ片层相界面对裂纹的阻碍作用对提高拉伸性能起到了重要作用。纵向压缩试样的压应力与片层界面垂直,使片层间的微裂纹闭合不扩展,压缩屈服强度较横向试样高。