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1.
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夹杂物对粉末高温合金疲劳性能的影响
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郭伟彬《理化检验(物理分册)》,2008年第44卷第5期
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粉末高温合金FGH95是发动机用的优选材料。通过对该合金的疲劳性能试验和扫描电镜微观观察，发现合金中含有由铝、氧、镁、钛、硅和钇等元素组成的夹杂物。无论室温或者高温条件下，合金的疲劳裂纹源均从夹杂物处萌生，并且夹杂物尺寸越大，距离表面越近，所对应的疲劳寿命越低。
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2.
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不同成型工艺条件下FGH95粉末高温合金中夹杂物对材料力学性能的影响
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国为民 吴剑涛 张凤戈 赵明汉 何峰《中国材料科技与设备》,2006年第3卷第2期
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本文研究了FGH95粉末高温舍金中夹杂物特性（成分、分类、形貌、尺寸和数量等），及与不同成型工艺的关系，同时研究了合金中夹杂物对合金拉伸、持久和疲劳断裂等力学性能的影响，并提出了制造工艺优选的建议。
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3.
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FGH95镍基高温合金粉末中的夹杂及其对合金疲劳性能的影响 被引次数：9
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国为民 吴剑涛 张凤戈 陈淦生《粉末冶金工业》,2000年第10卷第3期
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本文系统研究了FGH95粉末高温合金的原始粉末和粉末处理过程中夹杂的性质 (成分、分类和形貌 )以及夹杂对材料低周疲劳性能的影响 ,建立了夹杂的位置和尺寸与LCF性能的关系曲线。
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4.
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等离子旋转电极雾化FGH95高温合金粉末颗粒凝固组织特征 被引次数：4
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陈焕铭 胡本芙 李慧英 余泉茂 张义文《金属学报》,2003年第39卷第1期
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对等离子旋转电极雾化(PREP)FGH95高温合金粉末颗粒凝固组织特征进行研究,并用数值分析方法计算了FGH95合金粉末凝固过程中冷却速率与粉末粒度之间的关系,结果表明:粉末颗粒表面凝固组织主要是树枝晶和胞状长大晶,随着粉末颗粒尺寸的减小,内部凝固组织由树枝晶为主逐渐转变为以胞状晶及微晶组织为主,冷却速率与粉末粒度之间的关系为T=2.267×109d-1.649,由此得出FGH95合金二次枝晶臂距与冷却速率之间的关系为S=36.2T-0.24.
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5.
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非金属夹杂物对FGH95合金微观拉伸行为的影响
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周晓明 汪武祥 王旭青 唐定中 颜鸣皋《稀有金属材料与工程》,2007年第36卷第2期
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通过扫描电镜原位拉伸实验，动态跟踪观察了2种非金属夹杂物对FGH95合金裂纹萌生和扩展的影响规律。结果表明，裂纹在夹杂物处萌生，塑性莫来石类夹杂的尖角处，是裂纹萌生的择优位置。在最大正应力和最大剪应力的作用下，裂纹沿与主应力轴垂直或约45°向夹杂内部扩展。当裂纹扩展到基体中之后，呈锯齿状向基体内扩展，但主裂纹所在平面仍与主应力轴垂直，其尖端变形带内有明显的滑移线出现。夹杂物附近基体中的贫γ′相区，断口呈韧性沿晶断裂，而远离夹杂物的基体处则变为穿晶断裂。
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6.
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分离FGH95合金粉末中陶瓷夹杂物的水淘析法有效性分析
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胡本芙 余泉茂 何承群 李慧英《中国有色金属学报》,2002年第12卷第5期
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通过对水淘析法的原理分析 ,运用流体力学中的摩擦数群法确定了以陶瓷夹杂物在水中的沉降速度来确定水流速度 ,及在确定的水流速度下 ,所能淘析出的FGH95合金粉末的最大尺寸 ;并以比较淘析出的FGH95合金粉末的实际最大尺寸与理论最大尺寸 ,考察了水淘析法分离FGH95合金粉末中的陶瓷夹杂的有效性
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7.
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镍基双合金扩散偶的拉伸性能研究
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闫来成 燕平 赵京晨《粉末冶金工业》,2012年第22卷第1期
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采用热等静压(HIP)扩散连接工艺,获得了镍基单晶高温合金与粉末高温合金的扩散偶。研究了热等静压和热处理工艺对扩散偶的组织和拉伸性能的影响。结果表明,不同温度热等静压的扩散偶均实现了冶金结合,瞬时拉伸断口位置处于DD402侧,断裂面为{111}滑移面。随着HIP温度升高,DD402母材的γ′相粒子粗化,FGH95粉末合金母材的再结晶晶粒长大;1 166℃HIP扩散偶热处理后,FGH95粉末合金的γ′相由晶界大尺寸γ′相、晶粒内中等尺寸的和细小的γ′相组成。扩散偶试样的650℃抗拉强度受HIP温度影响小,而屈服强度随着HIP温度升高而降低。
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8.
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AZ91D+xNd压铸镁合金拉伸和疲劳断裂模式
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杨友 刘勇兵 方懿《铸造》,2007年第56卷第1期
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压铸AZ91D镁合金中添加稀土Nd后,生成了新的稀土化合物Al11Nd3相,合金显微组织得到细化,力学性能得到提高,但是当Nd的添加量达到1.5%时,合金的力学性能又有所下降。AZ91D xNd合金拉伸断口具有准解理、撕裂棱及韧窝等韧性特征,但其断裂方式仍属于脆性断裂。含Nd的AZ91D合金疲劳裂纹萌生于试样的表面或亚表面下的孔隙或夹杂处,疲劳裂纹扩展区为平面状断面,含1.0%Nd合金的疲劳辉纹最为清晰,疲劳断口主要表现为脆性与韧性的混合断裂方式,局部存在准解理台阶与河流花样以及穿晶型和沿晶型二次裂纹。
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9.
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疲劳载荷下P／M Rene95合金中夹杂物的微观行为研究
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张麦仓 王焕琴 等《稀有金属材料与工程》,2002年第31卷第4期
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采用人工植入Al2O3夹杂的试样，通过SEM下的原位试验，动态跟踪及分析了拉－拉疲劳载荷下P／M Rene95合金中表面或近表面夹杂物的微观行为。结果表明：在所研究的夹杂物的尺度范围内，载荷波形对夹杂物的微观力学行为有很大影响。在三角波加载条件下，虽然夹杂物／基体界面更易萌生裂纹，但表面或近表面夹杂物对试样的断裂影响较小；在正弦波载荷条件下，疲劳裂纹的萌生、扩展及试样的断裂均与表面或近表面夹杂物的基本特性有关。而且，降低正弦波加载时的应力幅值可大大提高夹杂物／基体界面疲劳裂纹的萌生寿命。
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10.
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粉末冶金高温合金FGH97的低周疲劳断裂特征 被引次数：1
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张莹 张义文 张娜 刘明东 刘建涛《金属学报》,2010年第4期
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研究了粉末冶金镍基高温合金FGH97在650℃,30—980 MPa,1 Hz实验条件下的低周疲劳断口的宏观及微观特征,裂纹源的类型及其形貌特征,以及裂纹源的位置、缺陷类型、形状和尺寸对低周疲劳寿命的影响.结果表明,在本次实验条件下该合金的低周疲劳寿命均超过了5000 cyc;统计得出,低周疲劳断口裂纹源在表面的试样占23%,在亚表面的占47%,在试样内部的占30%;裂纹源分平台、粉末颗粒、夹杂物3种类型,其中平台类型约占5%,粉末颗粒间断裂占15%,夹杂物占80%.由统计分析和计算得出,不同类型裂纹源对疲劳寿命的影响程度不同:夹杂物最严重,其次为异常粉末颗粒,再次为局部塑性变形.
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11.
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夹杂物尺寸对粉末高温合金低周疲劳寿命影响的机制
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刘新灵 胡春燕 王天宇《失效分析与预防》,2018年第2期
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为了研究夹杂物尺寸对粉末高温合金低周疲劳寿命的影响,将夹杂分别位于试样中心、表面、亚表面并改变其尺寸,研究同一位置下,不同夹杂物尺寸对应力应变分布的影响,结果表明:当夹杂物界面上不含微孔洞时,夹杂物与基体尺寸比例在实验室尺度(1:25)到工程尺度(1:10 000)范围内,夹杂物尺寸对应力应变影响很小;工程实际中,缺陷往往会与基体形成不完好的连接界面,即初始损伤破坏——微孔洞。缺陷对寿命的影响原因:夹杂物尺寸越大,它与基体的界面就越大,出现不完好连接和缺陷的概率就会增加,容易在界面处产生初始损伤破坏;当夹杂物界面上含有微孔洞时,随着夹杂物尺寸变大,界面正应力明显增大,界面切应力微弱减小,基体最大正应力和最大塑性应变均明显增大。
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12.
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FGH96合金挤压过程非金属夹杂物的变形行为
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张敏聪 方爽 陈由红 孙兴 东赟鹏 王淑云《锻压技术》,2013年第6期
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对热等静压态FGH96合金进行热挤压变形,分析非金属夹杂物Al2O3和SiO2在热等静压和热挤压过程中的形貌特征与变形特性。结果表明:在热等静压和热挤压过程中,Al2O3夹杂与FGH96合金基体为机械结合,两者之间没有反应过渡区,而SiO2夹杂与FGH96合金基体中的铝和钛元素在高温和高压下发生化学反应,在基体与SiO2夹杂之间形成反应过渡区;FGH96合金挤压变形过程中,材料内部为三向压应力状态,在挤压方向非金属夹杂物被拉长成不连续的线状,在垂直于挤压方向,夹杂物投影面积减小;大挤压比的热挤压变形能有效破碎合金中的非金属夹杂物缺陷,细化合金晶粒,提高FGH96合金盘件的纯净度水平。
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13.
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固溶热处理对新型镍基粉末FGH98Ⅰ高温合金组织与性能的影响
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吴 凯 刘国权 胡本芙 张义文 陶 宇 刘建涛《稀有金属材料与工程》,2011年第40卷第11期
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对新型镍基粉末高温合金(FGH98Ⅰ)在不同温度下进行固溶热处理,采用热力学相计算、光学显微镜、场发射扫描电镜及化学相分析等研究了亚固溶和过固溶合金的析出相和显微组织,并综合分析了组织与性能的关系。结果表明:FGH98Ⅰ合金经1130℃亚固溶和1190℃过固溶处理后的析出相均为γ’、MC、M23C6和M3B2等,未发现TCP(拓扑密堆)相。FGH98Ⅰ合金亚固溶热处理后晶粒稍有长大,存在尺寸不同的初次、二次和三次γ′相;过固溶热处理合金的晶粒明显长大,存在单模分布的二次γ′相;前者由于晶粒较小使强度更高,后者因减小二次γ′相尺寸和消除初次γ′相,PPB(原始颗粒边界)和残余枝晶,提高了合金的高温塑性和持久性能,说明不同晶粒尺寸和γ′相特征是FGH98Ⅰ盘件获得双性能的关键因素。
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14.
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钢液夹杂物粒径与上浮时间关系研究
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徐春杰 赵振 徐信锋 李翠芹 张忠明 刘永辉《铸造技术》,2018年第4期
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基于单个球形夹杂物为研究对象,忽略夹杂物间及对流等因素的影响,对比计算了钢液中夹杂物的匀速及加速上浮时间,并分析了密度条件和夹杂物尺寸对上浮时间的影响。结果表明,上浮时间与匀速处理时相对误差较小,可以将夹杂物的上浮按照匀速过程处理;浇铸前钢液进行5~10 min镇静处理,可使钢液中密度为2 700~3 100 kg/m3的尺寸较大夹杂物(dФ50μm)完全上浮,有效避免铸钢件上表面或铸锭上部产生夹渣或夹杂类缺陷,减少轧材或轧板的表面缺陷。随夹杂物颗粒密度增大,其上浮时间将延长。而夹杂物尺寸的减小,上浮时间急剧上升,正比于1/r2。
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15.
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FGH96合金反复镦拔与挤压缺陷对比分析
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张敏聪 王淑云 熊华平 曹春晓 刘趁意 东赟鹏《材料工程》,2012年第5期
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对FGH96合金反复镦拔变形与挤压变形两种制坯工艺的夹杂缺陷水平进行了比较,并分析了不同变形状态下非金属夹杂物的形变特性。结果表明:反复镦拔变形后,锻件内检测到的非金属夹杂物数量有不同程度的增多,超标缺陷成倍增长;而FGH96合金挤压+等温锻造变形后,锻件内检测到的非金属夹杂物数量明显减少,纯净度水平有大幅提高。从微观夹杂物形貌的变形特性来看,等温锻造变形时在垂直于变形方向合金中夹杂物缺陷的尺寸增大;反复镦拔变形时,合金中原有非金属夹杂物缺陷聚集使可检测到的缺陷面积增大;而在挤压变形过程中,夹杂物缺陷在挤出方向被拉长成不连续的线状,每个方向上夹杂物的面积均减小;FGH96合金挤压+等温锻造变形后夹杂缺陷的大小主要由挤压变形后夹杂缺陷破碎情况决定;因此大挤压比变形可有效破碎合金中非金属夹杂物,改善锻件质量。
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16.
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真空感应熔炼FGH95母合金中的非金属夹杂物研究
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陈希春 冯涤 陶宇《钢铁研究学报》,2003年第15卷第Z1期
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应用大样电解和相分析的方法,对真空感应熔炼FGH95母合金中的非金属夹杂物,尤其是危害较大的大尺寸非金属夹杂物进行了定性和定量分析.结果表明,电解的2.042kg试样中直径大于50μm的大颗粒非金属夹杂物总量为0.9mg,其中最大夹杂物的颗粒直径达到了600μm;这些大颗粒夹杂都是单一或复合氧化物类夹杂物,大部分是外来夹杂物,也有部分新生夹杂物.氧化物相分析结果表明,这些夹杂物主要是Al、Si的氧化物.棒料上部、中部、下部的氧化物相总量呈逐渐增加的趋势.分析指出,只有最大限度地去除外来夹杂物、避免耐火材料的污染、控制氧含量和凝固速度并减少偏析,才能确保完全去除大颗粒夹杂物,有效提高合金的纯净度.
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氩气雾化法制备FGH96高温合金粉末颗粒的凝固组织 被引次数：1
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胡文波 贾成厂 胡本芙 田高峰 黄虎豹《粉末冶金材料科学与工程》,2011年第16卷第5期
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利用扫描电镜(SEM)对氩气雾化(argon gas atomization,缩写AA)工艺制备的FGH96高温合金原始粉末颗粒的粘结形式、凝固组织、表面和内部形貌及其形成机理进行研究。结果表明:AA法制备的FGH96合金粉末,在颗粒尺寸d≥40μm时,颗粒之间出现凸起式粘结、包覆式粘结以及葫芦式粘结,其中凸起式粘结是主要的粘结形式。原始粉末颗粒的表面与内部形貌显示,在颗粒尺寸d≤30μm时主要是微晶和胞状晶;当颗粒尺寸d≥30μm时,随着颗粒尺寸增大,组织逐渐由胞状晶向树枝晶转变,并且"多点形核"产生的放射状树枝晶的数量增多。树枝晶的二次枝晶臂距λ与颗粒尺寸d之间呈线性关系:λ=0.766+1.61×10-2 d。粉末凝固冷却速率在103~105 K/s范围,高于传统显微组织的冷却速率,低于产生特殊显微组织的冷却速率;因此出现传统的树枝晶、胞状晶组织,但更加细小,未出现特殊的显微组织,却产生了1~2μm的微晶组织。
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18.
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镍基高温合金的高温力学性能及微观组织分析
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杨辉 潘世平《铸造技术》,2014年第1期
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以第三代镍基高温合金FGH98为研究对象,通过实验对比了FGH98合金和前两代合金FGH95和FGH96的疲劳寿命和高温裂纹扩展速率,并研究了微观晶粒尺寸和最大载荷保持时间对FGH98合金疲劳抗性的影响。结果表明,粗晶粒FGH98合金的疲劳寿命更长、裂纹扩展速率更低;FGH98合金的高温裂纹扩展速率随着保载时间的延长而增加。
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19.
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FGH95合金高低周复合疲劳行为 被引次数：2
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侯学勤 刘新灵 陶春虎《粉末冶金材料科学与工程》,2008年第13卷第4期
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为了解高周振动应力对FGH95合金低周疲劳过程的影响,对FGH95合金进行高低周复合疲劳和低周疲劳试验。试验结果表明：在低周疲劳过程中叠加的高周振动明显降低了FGH95合金的低周疲劳寿命;且叠加的高周振动应力越大,FGH95合金的低周疲劳寿命降低程度越大。宏观和体视显微镜下分析的试样断口形貌显示：断口呈平坦区和倾斜区两大部分,表面粗糙,有明显的反光小平面。最后,着重用扫描电子显微镜（SEM）分析疲劳裂纹扩展不同阶段的形貌特征,并对不同试验条件下的相同裂纹扩展阶段的裂缝形貌特征进行比较。
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20.
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夹杂物尺寸和暗光区尺寸对高强度钢千兆周期疲劳性能的影响
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张新宝《上海钢研》,2006年第1期
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对SCM440和SUJ2钢进行了高达10^9次循环的千兆用期疲劳试验。千兆周期疲劳性能试验结果被分戍两组：由SCM440和二次熔炼SUJ2钢构成的一组显现出其疲劳强度高于由一次熔炼SUJ2钢构成的另一组。高疲劳强度组中的鱼眼状裂纹基本上起源于一种小的Al2O3夹杂物，而在低疲劳强度组中则完全起源于大的（Cr、Fe）3C夹杂。当夹杂物尺寸小于约10μm时，大体上暗光区尺寸随夹杂物尺寸下降而增加。当夹杂物尺寸超过10μm时，暗光区尺寸呈稳定状态。由于这种关系，当夹杂物尺寸非常小时，10^9次循环时疲劳极限与夹杂物尺寸无关。估计夹杂物尺寸在10～20μm之间时疲劳极限便失去与夹杂物尺寸的依存性。另一方面，当夹杂物尺寸超过上述尺寸时，疲劳极限取决于夹杂物尺寸及暗光区尺寸。暗光区和大夹杂物与小夹杂物相似，其△Kth取决于裂纹尺寸的1／3次方，这意味着疲劳极限取决于暗光区尺寸和大夹杂物尺寸的-1／6次方。
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