碳、铝、铌、钛对GH150合金析出相的影响

采用两种电解制度分别提取(γ’ MC) 和 (μ MC)。γ’和MC通过化学分离后测定,然后差减得出μ相。基于对所研究相的极化行为测定和X-射线衍射鉴定,以及用所述差减法所得μ相的组成与能谱分析结果一致,确认建立的方法是可靠的。用所拟相分析方法研究了GHl50中C、AI,Nb、Ti含量变化对析出相种类、数量和组成的影响,借此明确了合金适合的成分范围,该成分使得析出大量的γ’相和少量的μ相。     

新型Ni-Cr-Co基高温合金长期时效后的相分析

采用物理化学相分析技术研究了一种新型Ni Cr Co基高温合金长期时效后的析出相γ′(+η),M23C6,MC和M6C(+μ)的相组成,分析了时效温度和时效时间对析出相含量的影响,并用X射线小角散射(SAXS)分析了γ′(+η)相在不同粒度间隔的质量分布。     

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,M_(23)C_6,M3B2,μ,σ和γ′的影响进行探究。结果表明:C的增加提高了M_(23)C_6和MC相的析出量和M_(23)C_6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M_(23)C_6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M_(23)C_6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。     

单晶高温合金DD6表面渗碳处理组织研究

对单晶高温合金DD6进行表面渗碳处理,采用SEM、TEM研究了DD6合金渗碳层组织,运用EDS与SAD分析了渗碳层内碳化物的类型。结果表明,表面渗碳处理后,在渗碳层γ相内析出大量细小的MC型碳化物,与合金名义成分相比,其化学成分富含铌、钽和钼,而铝和镍含量较低。该碳化物呈块状析出,尺寸约为0.1μm,弥散分布在渗碳层区域内。由于碳化物的析出,渗碳层区域内的γ′相不能保持完整的立方化形态。渗碳处理温度越高,渗碳层深度越大。MC碳化物与基体γ相之间存在[001]MC∥[001]γ,(200)MC∥(200)γ的晶体学取向关系。     

Ni-20Cr-20Co-20W高温合金中的析出相

本文研究了Ni-20Cr-20Co-20W高温合金中第二相在长期时效过程中的析出规律,以及它们的溶解规律。结果表明,除析出有μ相和M_6C外,还发现有点阵参数略小于M_6C的M_(12)C型碳化物,其化学组成式为(Ni_(0.47)Co_(0.53)_(4.8)(Cr_(0.27)W_(0.13)_(7.2)C,析出温度范围是800～11℃,析出高蜂在900℃,而M_6C析出温度范围是900～1150℃,析出高峰在1000℃。此外,在700℃或800℃长期时效后,发现有M_6C Cr→M_(23)C_6 M的反应,式中M_C是属于一次MC。用金属薄膜技术测定出μ相和γ基体间的关系是(0110)_μ∥(110)_γ,〔0001〕_μ∥〔116〕γ。     

基于CALPHAD方法对GH3128合金析出相的热力学模拟计算和应用

采用CALPHAD方法对镍基GH3128合金析出相规律进行研究并对成分优化。研究表明,GH3128主要有害析出相为μ相,其主要化学组成为（NiCr）₃（WMo）₂。随着W、Mo、Cr含量的升高,导致μ相的析出量增加,但添加17%Cr,将诱导μ相转变为σ相,造成μ相析出量减少。随着C含量增加,不仅碳化物析出量升高,还会导致γ’相析出量减少,但C含量低于0.02%时,在700℃时会促使μ相析出。此外,随着Al、Ti含量增加,虽然γ’相析出量增加,但同样促使σ相析出。通过对GH3128镍基合金成分优化（/%:0.032C,20.10Cr,8.02W,7.92Mo,0.72Al,0.62Ti,0.30Fe,0.005B,0.06Zr,0.05Ce,0.35Mn,0.43Si）,可使合金工作温度900℃以上无有害相析出,有害相σ析出量则有所降低。     

高合金钢Vanadis4凝固过程及组织

通过激光扫描共焦显微镜、X射线衍射、扫描电镜、电子探针、微区成分能谱分析和差示扫描量热法,研究了高合金Vanadis4(V4)模具钢(%:1.5C、8.0Cr、1.5Mo、4.0V)的凝固过程及其微观组织。结果表明,V4钢基体为马氏体和残余奥氏体,基体中碳化物主要为MC与M₇C₃型。杆状、棒状或团块状VC分布在晶界。该钢在凝固时,首先发生结晶过程L→γ从液相中析出初生γ相,随着γ相不断析出,剩余液相中合金元素含量不断富集,达到共晶成分后将先后发生L→γ+MC与L→γ+M₇C₃共晶反应。     

用X射线精确测定析出相点阵常数方法研究热处理对GH710合金强化相元素的分布

本文用电化学方法从不同热处理后的GH710合金中提取析出相,并用X射线照相法对合金的析出相进行测试和定性分析。着重测定了析出的强化相γ′随不同的热处理所引起的点阵常数的变化。测试结果表明,该合金在所试验的处理制度下其析出相除基体γ相外,其第二相有γ′相、MC、M_(23)C_6、M_3B_2相,经长期时效后还析出痕量的σ相。测试结果是固溶的γ′相点阵常数无明显的变化,但正常处理和长期时双后的点阵常数均比固溶处理的点阵常数值小。     

Ni基粉末冶金高温合金平衡析出相的热力学研究

为了对Ni基高温合金进行优化设计,采用热力学计算软件Jmatpro与相应的Ni基高温合金数据库,对3代粉末高温合金René95、René88DT和René104合金的平衡相析出行为进行了热力学计算与比较研究。结果表明:3种合金的平衡相种类基本相同,主要平衡相为γ、γ’、碳化物M23C6和MC以及硼化物M3B2,但析出量、析出温度及范围存在差别。René104合金有较高的γ’相析出温度和较多的γ’相析出量,而René88DT合金的γ’相析出温度最低,γ’相析出量最少;Ta的添加使Nb元素在γ’相中的含量随温度降低先增加后减少的变化规律变为随温度降低而一直减少;另外,对于碳化物而言,René95和René88DT合金中的碳化物析出规律基本一致,只是析出量和析出温度区间不同,而René104合金与它们存在一定差别。     

一种定向凝固镍基铸造高温合金的物理化学相分析

系统研究了一种定向凝固镍基铸造高温合金的物理化学相分析方法。对3种热处理制度下的试验合金中各析出相的结构、化学组成和含量及γ′相+微量相的粒度分布进行了测定,揭示了该合金中析出相在不同状态下的变化规律。该合金的析出相为:γ′,(Ti,Nb)C,HfC,M23C6,W3.2Cr1.8B3,WB,M6C(痕)等,没发现μ和M3B2相析出。粒度分布结果表明,在900℃时效3 000 h,γ′相略有长大。     

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。     

GH128合金的析出相及其对力学性能的影响

本文采用金相显微镜,透射电镜、化学相分析、金属薄膜以及力学性能测试等方法鉴定了GH128合金的析出相。研究了μ相的析出规律、(?)_v值和应力与相析出速度的关系,以及析出相对力学性能的影响。结果表明,GH128合金时效后析出μ、M_6C、a_W和M_(23)C_6。它们与基体的取向关系是:(111)_γ//(001)_μ;(001)_γ//(001)_(M_6C),(110)_γ//(110)_(M6C);(100)_γ//(100)_(M23C6),(001)_γ//(001)_(M23C6)。μ相析出呈C曲线。析出温度范围是700～1050℃,析出峰为850～950℃。随(?)_v值增加,C曲线向时效时间短的方向移动,但不影响析出峰,应力加速μ相析出。合金持久性能的下降和时效后室温塑性降低,主要是μ相析出所致,但μ相对高温拉伸性能影响很小。     

0Cr20Ni65Ti3AlNb合金平衡析出相热力学计算

利用JMatPro热力学计算软件,对0Cr20Ni65Ti3AlNb合金的平衡析出相和非平衡凝固过程进行了模拟计算。结果表明：合金的主要平衡析出相有γ相、γ′相、MC和M₂₃C₆型碳化物相、η相,合金的非平衡凝固过程中Nb、Ti元素偏析比较严重,会降低合金的初、终熔点;Al含量对γ′相析出温度和析出量影响最大;C是MC和M₂₃C₆型碳化物相主要形成元素,对其析出温度和析出量起决定作用;η相的开始析出温度和析出量主要受Ti含量影响,过多的η相析出会影响合金的机械性能,因此,在成分设计过程中需合理控制合金的Ti含量。     

K424高温合金凝固特征及冷却速度对其影响规律

采用等温凝固实验、差示扫描量热仪(DSC)研究了K424合金的凝固行为以及冷却速度对其影响.利用光学显微镜、扫描电镜以及能谱分析仪分析了合金在不同温度等温凝固、不同冷却速度下的微观组织以及凝固后期的元素的偏析行为,确定K424合金的固相线、液相线和主要相的析出温度等凝固特性以及冷却速度对γ'相、MC碳化物以及共晶组织的影响规律.研究结果表明:K424合金的凝固顺序为:1345℃,γ相从液相析出,随后在1308℃析出MC型碳化物,在非平衡凝固条件下,共晶组织在1260℃析出,1237℃,凝固结束;共晶组织的形成与凝固末期Al、Ti元素的偏析行为以及冷却速度密切相关;随着冷却速度的增加,MC和共晶组织尺寸及数量均呈现先增大后减小的趋势;γ'相形貌从花瓣形状向规则立方及球形转变,尺寸也从2 μm减小至60 nm.      

镍-铬-钛型变形合金长期时效的组织和性能

实验测定了Ni-Cr-Ti型变形合金正常热处理和650,700和750℃长期时效至2000 h的相结构和室温拉伸性能。未发现有任何TCP相析出,这与用相分计算预测的结果一致。仅发现γ‘相和M_(23)C_6相数量缓慢增加,MC数量缓慢减少及750 ℃,700h左右少量η相的析出。测定了γ‘长大动力学曲线,并通过理论计算给出任意温度下处理任何时间后的γ‘颗粒尺寸公式。从而按本合金的强化机制,可估算出长期时效过程中合金强度变化趋势。这与实测的结果一致。     

镍-铬-钛型变形合金长期时效的组织和性能

实验测定了Ni-Cr-Ti型变形合金正常热处理和650,700和750℃长期时效至2000 h的相结构和室温拉伸性能。未发现有任何TCP相析出,这与用相分计算预测的结果一致。仅发现γ‘相和M_(23)C_6相数量缓慢增加,MC数量缓慢减少及750 ℃,700h左右少量η相的析出。测定了γ‘长大动力学曲线,并通过理论计算给出任意温度下处理任何时间后的γ‘颗粒尺寸公式。从而按本合金的强化机制,可估算出长期时效过程中合金强度变化趋势。这与实测的结果一致。     

GH4710合金的相析出特征及其与热加工塑性损伤的关联性

利用Thermal Calc热力学软件、光学金相显微镜、扫描电镜等手段分析了GH4710合金原始态和不同条件热物理模拟变形后的析出相及加工损伤特征,系统研究了析出相特征与该合金热加工塑性损伤及开裂的关联性.结果表明:GH4710合金的原始组织主要由γ'、MC及M₂₃C₆碳化物、γ+γ共晶组织组成;热加工时微孑洞等损伤在MC碳化物及γ+γ共晶组织处形核后沿晶界扩展,最终相互连接导致合金大面积破坏;γ'相优先在MC碳化物及共晶组织附近析出,并通过其共格应力场的作用增加了损伤形核和扩展阻力,使合金在较低温度下的塑性损伤值明显小于高温条件下.      

S对铸造高温合金K417G凝固行为的影响

在1 340～1 230℃采用等温凝固实验,研究了w[S]分别为0.000 1%、0.001 8%和0.003 7%对K417G合金凝固特性的影响。结果表明,S降低合金的固相线温度,扩大固液两相区,当w[S]从0.000 1%增加到0.003 7%时,合金的固相线温度由1 255℃降低至1 245℃。在凝固过程中S元素偏析于液相,并在终凝区析出Y相,且S促进Al、Cr元素在固液界面处的富集。在相同等温温度下,S元素对MC碳化物和γ+γ’共晶的析出温度与形貌无明显影响,但S含量的增加促使MC碳化物、γ+γ’共晶和Y相数量的增加,且Y相的析出温度从1 230℃提升至1 240℃。     

IN-100粉末高温合金中碳化物转变和原始颗粒边界问题

本文从粉末原始状态出发对三种不同含碳量的IN-100粉末高温合金进行了研究。指出氩气雾化粉末是“糊状凝固”的多枝晶球体,内部存在大量缩孔,气孔和第二相。粉末晶粒度和粒度在一定范围内存在指数关系。枝晶间和粉末表面存在凝固偏析。粉末中主要析出相为γ~1和MC相。粉末在加热过程中存在MC→M_(23)C_6碳化物转变,γ~1相在加热过程中不断析出     

硅对000Cr16Ni65Mo16合金析出相类型及含量的影响

本文较详细地研究了硅对镍铬钼合金析出相的影响,以确定合金的最佳成分,尤其是硅在合金中的含量以及热处理工艺制度。实验结果表明,硅对合金相组成的影响较大。例如当碳含量很低,Si≥1.04％时,析出相为M_(12)C,Laves,μ,TiN等;当Si为0.018％时,析出相为M_6C,TiN;随着时效时间增加,M_6C相增多。本文对析出相采用定性,定量相分析方法所获得的结果,与用金相观察,扫描电镜等方法所得到的结果一致;并确定了该合金各析出相的提取及其定量方法。