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

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。     

计算机辅助精密铸造技术在铸造高温合金方面的应用

系统地介绍了计算机辅助精密铸造技术(CAICT),它是将3维CAD、快速成型、铸造过程数值模拟和精密铸造等先进工艺集成化的先进制造技术.采用这种技术可以大大缩短复杂铸件的研制时间,降低研制成本.还介绍了钢铁研究总院计算机辅助精密铸造技术方面的研究成果在铸造高温合金中的应用.展望了计算机辅助精密铸造技术的发展趋势.     

PROCAST数值模拟在高温合金精密铸造中的应用

计算材料科学是一门处于高速发展的交叉学科,利用数值模拟技术对熔模精密铸造过程进行仿真模拟正在逐步发展和实际应用。介绍了PROCAST有限元模拟软件的工作模块构成和数值模拟分析流程,通过研究高温合金凝固缺陷形成机制,预测缩孔、热裂纹、冷隔、浇不足等宏观冶金缺陷;通过模拟不同参数并对比实际产品质量情况,用以确定较理想的铸造工艺,包括冶炼参数和浇注系统设计。研究表明:模拟软件PROCAST能够较准确地预测铸件在充型凝固过程中产生的缺陷,通过多次模拟预测,优化浇注系统、模壳温度、浇注温度、浇注速度和定向凝固拉伸速度,确定最优工艺方案,可以明显减少铸件缺陷,提高铸件质量,降低生产成本。     

B元素对DZ424定向凝固合金凝固特性及性能的影响

研究了B元素的加入对DZ424定向凝固合金凝固特性和性能的影响规律。结果表明:B元素的加入能显著降低合金的固/液相温度,加宽凝固范围,增加共晶含量;同时,由于B元素在碳化物中富集,使得碳化物形貌由草书状向块状转变。随着B含量的增加,粒状M_3B_2逐渐在共晶前沿析出;进一步增加B含量,硼化物形貌由粒状向条状转变。B的添加能够显著提高合金的持久性能,但当B添加量大于0.015%时,合金的持久性能显著降低。     

K432A机匣部件精铸工艺研究

机匣是在研某型号航空发动机上的核心部件,采用铸造高温合金K423A无余量整体精密铸造而成。该部件由内环、外环和空心叶片三部分组成,壁厚相差悬殊,铸造凝固过程极易产生疏松、裂纹等缺陷,铸造难度很大。为确保精铸件的尺寸精度、缩短研制周期,采用了快速成型技术制造熔模,熔模经表面处理后具有良好的表面质量和尺寸精度,表面粗糙度可达Ra6.3μm,尺寸精度可控制在0.5mm以内。设计了联合注入式浇注系统,采用较高的浇注温度和型壳温度,浇注出的铸件冶金质量优良,很好地满足了设计和使用的要求。     

K465涡轮导向器熔模铸造工艺研究

涡轮导向器是在研某型号航天发动机的关键部件,采用K465铸造高温合金无余量整体熔模铸造而成。该部件由内锥、内环、叶片、外环和法兰五位一体构成,整体呈复杂框架结构,其叶片最薄处仅为0.7mm,且壁厚相差悬殊,铸造凝固过程易产生疏松、裂纹等缺陷,试制工艺难度很大。设计采用了蜡模分体压制,组合夹具精确定位,蜡模拼装组合成型的工艺方案,使叶片的一致性和尺寸精度得到了保证,获得了导向器熔模铸造用整体蜡模;通过浇注系统、铸造工艺的优化,解决了试制过程中出现的疏松和开裂问题,保证了铸件的冶金质量,研制出了合格的导向器铸件。     

固溶温度对铸造waspaloy合金组织的影响

研究了4种固溶温度:1000、1040和1080和1120℃×4 h,AC(空冷)+双时效(845℃×24 h/AC+760℃×16 h/AC)热处理制度对铸造waspaloy合金组织的影响。结果表明,铸态waspaloy合金组织由γ基体、团状γ'相和MC碳化物组成。固溶处理后,铸态γ'相溶解到基体中,并随固溶温度升高,铸态γ'相含量逐渐减少。当固溶温度大于1080℃时,枝晶形貌消失,铸态γ'相完全溶解;在随后845℃稳定化处理过程中,均匀细小的二次γ'相开始析出,MC碳化物开始分解,并在晶界处析出不连续的粒状M23C6碳化物;经过760℃时效处理后,更多均匀细小的二次γ'相析出并长大。最终确定铸造waspaloy合金的最佳固溶温度应大于1080℃,此时经时效后组织更加均匀一致。     

复杂精密铸件快速成型工艺研究

以高强马氏体不锈钢铸件为例，介绍了利用CA（Computer Aided）精密铸造工艺中原型快速成型技术。试验对比分析了的几种成型材料烧结特性、适用范围，讨论了RP（rapid prototyping）烧结、后处理工艺对熔模和铸件尺寸精度和表面质量的影响。结果表明，适当的材料和工艺控制，可以得到质量良好的结构部件。试制的马氏体不锈钢铸件，尺寸精度可迭CT5-7级，表面粗糙度迭Ra3-13pm。     

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

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。     

FGH96镍基粉末高温合金的组织和性能

采用等离子旋转电极法制备FGH96合金粉末,研究了用两种不同成形工艺制备的合金的组织和性能,同时对FGH96粉末高温合金的持久断裂行为和裂纹扩展速率进行了分析和研究。