γ'相的形貌对Ni-Co基高温合金Portevin-Le Chatelier效应的影响

通过不同的热处理工艺制备含花状、球状、立方状γ'相的Ni-Co基变形高温合金,研究了γ'相的形貌对其PLC效应的影响。结果表明:合金的PLC效应与γ'相的形貌有关。球状形貌的g'相使合金的应力跌幅较大,花状和立方状形貌的γ'相使合金更快完成从正常PLC到反常PLC的转变。合金在中低温(400℃、500℃)拉伸时位错易塞积在复杂形貌(花状和立方)的g'相周围,合金的变形机制以形成层错或微孪晶为主;而在球状形貌γ'相的周围位错塞积较少,合金的变形机制则以位错滑移为主。     

混流叶轮叶片进出口安放角参数试验设计研究

通过对叶片进出口安放角的筛选试验,获得关键的显著因子,并使用最速上升法确定了显著因子中心点。通过采用Box-Behnken方法进行了响应面的试验设计,并分析研究了安放角因子的交互效应,最后研究基于响应曲面法的目标函数并进行性能预测对比。经过叶片进出口角的显著性研究分析,β_(11)、β_(51)和β_(52)为显著因子,其P值分别为:0.019、0.037和0.048。采用最速上升法确定了中心点分别为:β_(11)=43.5°;β_(51)=20°;β_(52)=17°。采用最小二乘法拟合叶轮效率和扬程与叶片进出口安放角度参数的二次函数模型,通过方差分析和回归模型的分析和研究,表明拟合的函数模型误差小,验证了叶轮效率和扬程回归模型的可行性。采用响应曲面法对叶片的进出口角度进行了优化,优化后的参数为:β_(11)=35°;β_(51)=25.5°;β_(52)=18.5°,优化后泵和叶轮的效率得到了较大的提升,分别为0.8%和0.82%。     

硅含量对一种耐蚀合金组织与耐蚀性能的影响

设计并熔炼了不同硅含量的三种耐磨耐蚀合金30Ni-35Cr-6.5Mo-1Nb-0.25N-xSi(x=1、2、3)-Fe,分别命名为1Si、2Si、3Si合金,利用SEM、XRD、硬度测试以及电化学测试研究了三种合金的组织和性能。结果表明,三种合金均为双相结构,两相分别为γ相和σ-Cr₁₃Ni₅Si₂相,且随着硅含量的增加,σ-Cr₁₃Ni₅Si₂相所占的比例逐渐增加,合金的洛氏硬度也逐渐增大。动电位极化曲线以及电化学阻抗谱结果表明,3Si合金在10%H₂SO₄溶液中的耐蚀效果最优,而1Si合金的耐蚀性最差。合金硬度和耐蚀能力的提高主要得益于合金中σ相比例的增大。     

铸造高温合金K417G深度脱氧脱硫的研究

本文采用真空感应熔炼的方法研究了金属钙和氧化钙坩埚对铸造高温合金K417G深度脱氧和脱硫的影响。结果表明,Ca能够达到深度脱氧脱硫的效果,可将氧含量由0.0013%降低到0.0006%,硫含量由0.0007%降低到0.0002%,并且合金中实测的w[Ca]－w[S]平衡关系与热力学计算结果基本一致;此外,CaO坩埚的脱氧脱硫效果明显,氧含量可降至0.0006%,硫含量可降至小于0.0002%,硫含量的降低与氧化钙坩埚内壁形成了mCaO.nAl2O3渣有关,从而实现深度脱硫。     

C和B的含量对K417G镍基高温合金的凝固行为和高温持久性能的影响

对不同C、B含量的K417G合金进行DTA分析、等温淬火实验和950℃/235 MPa持久性能测试,并观察其组织形貌,研究了C、B含量对K417G镍基高温合金的凝固行为和高温持久性能的影响。结果表明,在合金的凝固期间C含量影响碳化物的析出温度和初生碳化物的含量,且随着C含量的提高而提高;共晶组织的析出温度主要受B元素含量影响,且共晶含量随着B含量的提高而提高。合金在950℃/235MPa条件下持久变形期间其断裂机制为裂纹在晶界处萌生并沿晶界扩展,晶界处的MC型碳化物分解成富Cr的M₂₃C₆型碳化物而使晶界的稳定性降低;在合金成分范围内提高B元素含量能改善合金在高温变形期间的晶界强度,因此适当降低合金中的C含量和提高B含量有助于改善合金的高温持久性能。