Ru对镍基单晶热暴露组织演变及持久性能的影响

对比研究了不含Ru的USTB-F7及添加2.5 wt％ Ru的USTB-F8两种镍基单晶高温合金的组织稳定性和持久性能.标准热处理与1100℃长期热暴露组织研究表明:合金USTB-F7中γ′相形貌介于球形和立方形之间,属中间态形貌;热暴露2000 h后,其形貌仍保持稳定,仅发生粗化而未发生筏排化.Ru的添加使Re元素在γ/γ′中的分配比增大,提高了合金USTB-F8的γ/γ′点阵错配度和γ'相的立方度,从而加速了长期热暴露过程中的筏排化进程,经2000 h热暴露发生了明显的筏排化现象.同时,合金USTB-F7热暴露700 h后在枝晶干处析出了富集Re、W和Cr元素的TCP相,Ru的加入有效地抑制了TCP相的析出,合金USTB-F8直至2000 h仍未析出TCP相.1100℃/140MPa持久性能测试表明,Ru显著提高合金的持久寿命,这与Ru增加合金中的y相体积分数和γ/γ′点阵错配度,促进筏排组织的形成,并减小时效组织中的γ通道宽度有关.     

均匀化温度对K4169合金显微组织和持久性能的影响

研究了两种均匀化温度下的热处理对K4169合金显微组织、Nb偏析和持久性能的影响。结果表明,随着均匀化温度的提高,合金中Laves的体积分数逐渐降低。1120℃时,Nb元素仍强烈偏析于枝晶间;当温度升高至1160℃时,Nb元素的偏析程度得到显著改善。经固溶和时效处理后,δ相分别主要以魏氏组织和颗粒状析出,1160℃处理试样中γ′′相的体积分数较大。650℃/620 MPa持久性能测试结果表明,持久寿命随均匀化温度的提高显著增加,但延伸率有所降低。持久断裂类型由穿晶韧性断裂变为沿晶-穿晶复合脆性断裂。     

热等静压处理对IN792材料组织和持久性能的影响

本文研究了热等静压处理对IN792材料组织和持久性能的影响.结果表明,IN792材料经1180℃/150 MPa热等静压处理后显微疏松完全闭合.与直接热处理样品相比,热等静压处理后样品中的共晶含量减少;枝晶干处y’相的体积分数和尺寸增大,分别由34％,0.4 μm增大至42％,0.56μ.760℃/655 MPa和870℃/365 MPa条件下持久性能测试表明,热等静压处理均显著提高了材料的持久寿命.     

激光焊接及焊后热处理K439B合金的显微组织与力学性能（英文）

对应用于发动机涡轮上的新型镍基合金K439B进行激光焊接实验,研究焊后热处理对接头显微组织和力学性能的影响。半定量分析结果表明,热处理后接头各区域γ′相均发生长大,一次γ′相和二次γ′相半径分别约为25和150 nm。力学性能测试结果表明,焊后热处理可使焊缝区硬度提高约HV 100,由γ′相提供的临界恢复剪应力从4.8 MPa提高到92 MPa;另一方面,热处理后接头的抗拉强度和屈服强度与母材的相当,大量碳化物的存在导致接头在拉伸过程中优先断裂于母材处。     

浇注温度对K439B合金显微组织和力学性能的影响

采用两种不同浇注温度(1440℃和1520℃)制备了K439B合金,研究了合金晶粒组织、枝晶形貌及相组成,分析了浇注温度对合金显微组织与性能的影响。结果表明:当浇注温度为1440℃时,合金存在个别粗大晶粒,晶粒尺寸均匀性较差,二次枝晶臂间距为53. 0μm,合金的室温抗拉强度和伸长率分别为1169. 0 MPa和7. 4%,815℃/379 MPa持久寿命为71. 0 h;当浇注温度提高至1520℃时,合金晶粒尺寸略有增加,尺寸均匀性有所改善,二次枝晶臂间距提高至61. 2μm,枝晶间隙减小,组织变得致密,同时在晶界析出颗粒状M_(23)C_6型碳化物,室温抗拉强度与伸长率分别提高至1204. 0 MPa和10. 0%,815℃/379 MPa持久寿命达到124. 6 h。     

数据驱动镍基铸造高温合金设计及复杂铸件精确成形

材料基因组工程与材料智能制备加工技术的发展为航空发动机高温合金关键热端部件的研发与制造提供了新的思路.针对航空发动机涡轮机匣类结构件高温合金材料与铸造成型的需求,开发了高通量并发式的热动力学模拟软件系统,结合镍基铸造高温合金的筛选判据,从520万余种成分组合中筛选并研制了一种新型镍基铸造高温合金,815℃、400 MP...     

第二代耐热腐蚀镍基单晶高温合金DD489及其典型性能

研究了燃气轮机用第二代耐热腐蚀单晶高温合金DD489的显微组织,组织稳定性,典型力学性能和耐腐蚀性能,并与RenéN5合金进行了比较。结果表明:DD489合金的一次枝晶臂间距为345. 0μm,固/液相线温度分别为1370. 1℃和1400. 8℃。标准热处理态合金枝晶干部位γ'相形貌接近立方体形,面积分数为68. 4%。DD489合金950℃长期时效γ'相粗化速率小于RenéN5合金。DD489合金具有优异的组织稳定性,耐热腐蚀性能与RenéN5合金相当,承温能力较RenéN5高约10℃,能够满足重型燃气轮机涡轮叶片的使用要求。     

第一代镍基单晶高温合金的小角度晶界组织及室温拉伸性能

采用光学显微镜及扫描电镜研究了一种第一代镍基单晶高温合金小角度晶界的铸态和热处理态组织,并通过实验探索了小角度晶界试样的室温拉伸性能随晶界角度增加的变化规律。结果表明:合金铸态小角度晶界上分布有γ/γ'共晶组织、粗大γ'相及少量MC碳化物。热处理后,晶界上的γ/γ'共晶相已基本消除,MC碳化物仍保留在晶界上。晶界角度较小时,晶界上γ'相略大于晶粒内部且呈连续分布,晶界角度超过9.0°时晶界间隙逐渐变宽。拉伸试验结果表明,随晶界角度增加,试样的屈服强度逐渐降低。晶界角度低于3.7°时,试样的断裂特征与无晶界试样相同。晶界角度为3.7°时,试样沿晶界断裂。晶界角度大于3.7°时,断口位于扭转侧晶粒。晶界角度大于9.0°时试样未经过屈服阶段而发生脆性断裂。分析表明,晶界角度的增加导致固定侧晶粒、晶界和扭转侧晶粒三者强度关系发生变化以及晶界间隙宽度增大是小角度晶界试样断裂方式变化的原因。     

Mo对镍基单晶高温合金组织及持久性能的影响

通过在不含Mo的基础合金USTB-F7中添加1.5%(质量分数)Mo,形成合金USTB-F9,研究Mo对镍基单晶高温合金组织稳定性和持久寿命的影响。1 100℃时效与热处理组织的研究分析表明:合金USTB-F7中γ′相形貌介于球形和立方形之间,属中间态形貌;经长期热处理2 000 h后,其形貌保持稳定,仅发生粗化而未产生筏排现象。Mo的添加使γ相中Re、Mo和Cr等元素含量增加,提高了合金USTB-F9的γ/γ′点阵错配度和γ′相的立方度,从而加速长期热处理过程中的筏排化进程,仅200 h就发生明显的筏排现象。同时,Mo强烈促进富含Re、Mo、W和Cr等元素的P相和σ相的析出,使析出时间由合金USTB-F7的700 h提前到合金USTB-F9的100 h。在1 100℃和140 MPa下的持久性能测试表明,尽管Mo的添加提高了γ′相的体积分数和错配度,并促进筏排组织的形成,有利于合金持久性能的提高;但由于Mo促进TCP相的大量析出,从而使合金的持久寿命降低。     

固溶温度对第三代镍基单晶高温合金DD10组织的影响

采用扫描电镜(SEM)和金相显微镜(OM)组织观察以及能谱(EDS)分析等手段研究了固溶处理温度对第三代镍基单晶高温合金DD10显微组织、枝晶偏析和组织稳定性的影响.结果表明:合金经1290℃/6h固溶后共晶基本消除,1330℃/6h固溶时出现少量微孔,1340℃/6h时则出现初熔.合金经1320℃和1330℃固溶处理...