INFLUENCE OF HIP ON MECHANICAL PROPERTIES OF THREE Ni-BASE SUPERALLOYS

本文研究了热等静压处理对三种铸造镍基高温合金的持久性能、瞬时拉伸性能和低周疲劳性能的影响。结果表明,热等静压处理可以显著提高持久寿命和塑性,改善瞬时拉伸性能,延长低周疲劳寿命。     

热等静压处理对铸造镍基高温合金力学性能的影响

本文研究了热等静压处理对三种铸造镍基高温合金的持久性能、瞬时拉伸性能和低周疲劳性能的影响。结果表明,热等静压处理可以显著提高持久寿命和塑性,改善瞬时拉伸性能,延长低周疲劳寿命。     

K465等轴晶铸造涡轮叶片热等静压工艺及其组织性能初步研究

对K465合金等轴晶铸造涡轮叶片进行了热等静压,研究了热等静压工艺对铸造涡轮叶片的显微疏松、组织、性能及极限疲劳试验的影响。通过与熔模铸造涡轮叶片对比,验证了热等静压对涡轮叶片显微疏松和疲劳强度的作用效果。结果表明:采用热等静压能够显著减少K465等轴晶铸造涡轮叶片的显微疏松及孔洞类缺陷,并能提高叶片的室温拉伸强度、高温持久强度和极限疲劳强度等性能。     

热等静压处理对GH4169合金高温抗疲劳性能的影响

通过对称负载循环和拉伸应力循环实验,研究了铸态和热等静压(HIP)GH4169高温合金的高频高温疲劳寿命。结果表明,热等静压处理可以改善GH4169高温合金的疲劳寿命、减小铸造缺陷尺寸,但对使用寿命的离散性影响不大。铸造缺陷尺寸可分为两类:小的孤立缺陷和在三维空间中由复杂的相互连接的缩孔组成的缺陷簇。这两类缺陷尺寸分布符合极值统计规律,使估计可能在给定体积的缺陷出现最大值成为可能。在疲劳试样中给定体积,缺陷的最大尺寸预测结果与在失效试样断裂面观察值相符。热等静压处理对GH4169合金高温抗疲劳性能有改善作用。     

用热等静压消除M38涡轮叶片疏松

一、序 言 铸造高温合金近二十多年来已广泛应用于涡轮叶片材料,但涡轮叶片使用条件苛刻,冶金质量要求极高。而铸造所形成的叶片“疏松”、“缩孔”和热裂等缺陷,使精铸叶片使用寿命缩短。为了减少和消除这些内部缺陷,热等静压处理是目前改善精铸涡轮叶片的有效方法之一。     

热等静压对In718C高温合金组织和性能的影响

以In718C铸造高温合金为研究对象,观察分析了热等静压前后合金高低倍组织的变化,研究了热等静压对In718C合金组织结构和性能的影响.结果表明,In718C合金经热等静压后,铸造疏松缺陷得以基本消除,合金均匀化程度提高,Laves相、δ相得以消除,主要强化相γ"的尺寸、数量发生改变.热等静压后需对热处理进行适当调整,...     

铸造高温合金涡轮叶片热冲击疲劳行为研究

为了研究不同材料涡轮叶片热冲击疲劳性能,采用感应加热热冲击试验装置对三种铸造高温合金涡轮叶片进行了试验研究。利用光学相机、视频显微镜和扫描电子显微镜对叶片表面裂纹形貌、叶片横截面和断口形貌进行观察。结果表明：单晶涡轮叶片热冲击疲劳寿命长于定向晶涡轮叶片热冲击疲劳寿命。定向晶涡轮叶片中添加Re元素延长了热冲击疲劳寿命。热冲击疲劳导致裂纹萌生于叶片中截面考核区并沿叶高方向扩展。裂纹的扩展方式与叶片合金成分及铸造工艺有关。     

热等静压处理对Ti6242合金铸件的组织和拉伸性能的影响

研究Ti6242合金铸件及经热等静压后的组织和拉伸性能变化,观察分析了熔炼铸坯和重力铸造铸件热等静压处理前后的组织,并测试了其拉伸性能。结果表明,热等静压消除了铸造时产生的缩松、缩孔等缺陷,增加了材料的抗拉强度。经热等静压处理后Ti6242合金铸件的抗拉强度(sm)为852 MPa,较熔炼铸坯的提升了9.2%,较重力铸造铸件的提升了3.3%。热等静压处理后Ti6242合金铸件的伸长率为6.32%,较熔炼铸坯的提升了13%,而较重力铸造铸件的降低了8.9%。     

镍基铸造高温合金的热等静压处理

评述了镍基铸造高温合金的热等静压（HIP）处理对组织和力学性能的影响。镍基铸造高温合金由于存在着铸造工艺难以消除的气孔类缺陷，严重影响着合金的使用可靠性和成品率，通过HIP处理后的合金，不仅可有效地消除合金中的缺陷，获得致密合金，而且还可改善合金的显微组织，提高合金的拉伸、持久和疲劳性能，显著地减小性能分散度。     

熔铸TiAl合金热等静压处理的研究

通过测定弯曲性能、观察金相组织和断口形貌，探讨了热等静压处理（ＨＩＰ）对改善ＴｉＡｌ合金弯曲延性的作用机理。研究表明，经１２００℃，１５０ＭＰａ，２ｈ热等静压处理后，合金的弯曲延性得到显著的改善。弯曲延性改善的作用机理主要为：适当的热等静压处理消除了铸态合金内原有的铸造缺陷；合金中形成了由均匀分布的γ等轴细晶粒和α２＋γ两相片层晶粒构成的金相组织，这种组织能延缓裂纹萌生而承受较大的塑性变形。     

热等静压对高温合金薄壁铸件疏松缺陷及性能的影响

研究了热等静压处理(1160℃/130 MPa/4 h)对K4169高温合金微观疏松,室温、高温拉伸和持久性能的影响规律。结果表明:热等静压处理可有效消除薄壁铸件凝固过程形成的内部微观疏松;进一步经过热处理(1095℃均匀化+955℃固溶+720℃时效)后,高温合金室温和高温650℃拉伸性能均明显提高,尤其是屈服强度提高10%以上;此外,经过热等静压处理(650℃/620 MPa)后持久寿命比未经热等静压处理的持久寿命提高了3倍。     

热等静压处理对TC1O合金铸造组织与性能的影响

研究了热等静压处理对TC10合金铸造组织、力学性能、冲击性能的影响.TC10合金铸造组织为典型的α+β组织.试验结果表明,热等静压处理对其β组织转变有显著影响,热等静压时β转变组织中晶粒细化,晶内次生α片粗化,合金的伸长率、收缩率、冲击韧度分别为18％、37％、450 kJ·m-2,比铸态的高157％、185％、165％,但强度略有降低.     

热等静压对K4169高温合金组织与性能的影响

对K4169高温合金铸件后处理工艺进行研究,通过拉伸试验、持久和疲劳测试,并结合光学显微镜、扫描电镜和透射电镜分析,研究热等静压处理对合金组织和综合力学性能的影响规律。结果表明:1165℃、4 h、140 MPa热等静压处理可有效消除铸态组织中的显微疏松和Laves相;与直接进行标准热处理相比,对合金进行热等静压处理后再进行固溶、时效处理,合金组织中γ″相数量增加,尺寸和分布更加均匀。由于显微组织的改善,合金室温和650℃抗拉强度和塑性均明显提高,650℃、620 MPa持久寿命由27 h延长至93h,低周疲劳性能显著改善。     

镍基铸造高温合金低周疲劳研究进展

镍基铸造高温合金具有优异的高温性能,广泛应用于航空发动机涡轮叶片等热端部件之中。航空发动机涡轮叶片是发动机中工作环境最为恶劣、结构最为复杂的零件之一,在发动机运行过程中所产生的高温交变应力的作用下,合金承受着严重的应力、应变循环损伤,裂纹往往在合金中的薄弱区域形成并扩展,使合金以低周疲劳的模式失效,严重影响了合金的服役寿命,因此对合金低周疲劳性能的研究尤为重要。本文详细阐述了影响镍基铸造高温合金低周疲劳性能的表面缺陷、内部组织及缺陷、晶体取向和低周疲劳试验条件等四方面因素,从位错运动方式和形态变化特点出发,研究了不同温度下镍基铸造合金的变形机制,最后总结了合金低周疲劳寿命预测的应力应变准则、能量准则、损伤累积准则及临界面和临界距离准则。     

热等静压及后续热处理对铸造铝合金叶片力学性能的影响

本文应用抗拉试验、冲击试验、疲劳试验、无损检验及显微分析等手段 ,对ZL4 0 2、ZL4 0 1合金铸造叶片的热等静压 (HIP)及后处理工艺进行了研究。结果表明 :HIP处理使叶片的气孔、疏松、针孔等缺陷得到了愈合 ,改善了叶片综合力学性能及其分散程度 ,大大提高了材料的抗疲劳性能 ;HIP后进行T6处理 ,将导致叶片严重的变形和开裂 ;HIP后进行一个月的自然时效或 4 0～ 70℃× 4 8h人工时效 ,有利于提高叶片强度。     

热等静压对铸造Ti-47.5Al-2.5V-1.0Cr合金持久性能的影响

将定向层片组织铸造Ti-47.5Al-2.5V-1.0Cr(at%)合金在α+γ两相区分别进行了1270℃,180 MPa下1 h,1.5 h和2.5h的热等静压处理,然后在800℃和300 MPa条件下进行了持久断裂试验,以研究热等静压处理对该合金持久性能的影响。试验结果表明,在1270℃/180 MPa条件下,热等静压分别持续1 h,1.5 h和2.5 h后,相比未经热等静压处理的铸态试样,其800℃/300 MPa持久寿命均明显降低,降低幅度分别为64.4%,70.2%和82.0%,但其持久塑性均明显提高。结合持久断口的断裂特征分析及微观组织观察认为,热等静压过程中析出的等轴γ晶粒可促进持久加载过程中动态再结晶的发生以及显微空洞的生成,由此导致了持久寿命的降低;此外,相比等轴γ晶粒析出的体积分数,其本身的存在对该合金800℃和300 MPa持久寿命有更直接的影响。     

热等静压对低压铸造WE43镁合金组织和室温及高温力学性能的影响

采用低压金属型铸造方法制备了WE43(Mg-4.1Y-2.3Nd-1.5Gd-0.5Zr)镁合金，对其进行了热等静压处理。利用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪和拉伸试验等分析了合金的显微组织和室温及高温下的力学性能，研究了热等静压对低压铸造WE43镁合金组织和力学性能的影响。结果表明：低压铸造得到的WE43合金晶粒细小，时效态合金的屈服强度为(197.7±1.2) MPa、抗拉强度为(287.0±12.0) MPa、断后伸长率为(6.7±3.1)%。热等静压显著提高了合金的抗拉强度与塑性，经过热等静压之后，时效态合金的屈服强度为(199.0±2.0) MPa、抗拉强度为(306.7±7.8) MPa、断后伸长率为(8.0±1.7)%。由低压铸造-热等静压工艺制备的WE43合金在室温至250℃范围内表现出优异的力学性能，其原因是合金具有细小的晶粒组织以及消除了缩松缩孔。     

镍基粉末高温合金FGH95涡轮盘材料研究

讨论了ＦＧＨ９５氩气雾化粉末高温合金中缺陷、粉末颗粒凝固组织及其相组成、粉末经过热等静压后显微组织与相组成、热等静压坯再经包套模锻后合金的组织与低周疲劳性能、以及热等静压坯再经挤压后合金组织的改善和热处理制度的改进。     

镍基粉末高温合金FGH95涡轮盘材料研究

讨论了ＦＧＨ９５氩气雾化粉末高温合金中中缺陷、粉末颗粒凝固组织及其相组成，粉末经过热静压显微组织与相组成、热等静压坯再经包套模锻后合金的组织与低周疲劳性能，以及热等静压坯再再经挤压后合金组织的改善和处理制度的改进。     

热等静压对电子封装60wt%Si-Al合金组织与性能的影响

采用喷射成形技术制备了新型电子封装材料60wt%Si-Al合金,选用两种热等静压工艺对其进行致密化处理,研究热等静压对材料组织和性能的影响。观察、分析了热等静压致密化后合金组织,测试了热等静压后合金的致密度、导热及热膨胀性能。结果表明,热等静压可有效减少或消除喷射成形60wt%Si-Al合金坯件内部的缩松缩孔,使合金接近理论密度。固态(520℃)热等静压后的合金相比半固态(600℃)热等静压合金,表现出更高的致密度、热导率和更低的热膨胀系数。