定向凝固合金DZ466在涂 NaCl/Na2 SO4盐条件下热腐蚀行为

采用涂Na Cl/Na2SO4盐方法研究了DZ466合金在850℃和950℃条件下热腐蚀行为.结果表明:合金的腐蚀层包括三个区域,最外层为(Ni,Co)O氧化物层,次外层为尖晶石结构氧化层(Ni,Co)Cr2O4,内层为内腐蚀层,850℃时该层为Ni3S2,而950℃时除Ni3S2外,在靠近次外层还形成内氧化Al2O3;在850℃和950℃时合金的热腐蚀机制相同,氧化膜连续性的破坏,是合金遭受热腐蚀的主要原因;热腐蚀增重曲线均符合抛物线规律,其速率常数分别为3.1×10-11g2·cm-4·s-1和1.5×10-9g2·cm-4·s-1,热腐蚀激活能分别为179.2 k J·mol-1和138.3 k J·mol-1.     

凝固模式对定向凝固TiAl-Nb合金组织和力学性能影响

目的 研究凝固模式对TiAl-Nb合金定向凝固组织和力学性能的影响。方法 利用Bridgman定向凝固方法制备了单一β、亚包晶、过包晶以及单一α相4种凝固模式的TiAl-Nb合金,对显微组织进行观察,并进行室、高温拉伸性能测试及断口形貌分析。结果 单一β凝固模式柱状晶明显倾斜,其他凝固模式合金的柱状晶挺直且宽度较均匀,除单一α凝固合金中片层方向近似与定向凝固方向平行外,其他模式凝固合金中大部分片层方向与定向凝固方向呈近45°夹角;拉伸性能结果显示,亚包晶合金室温和高温抗拉强度最高,分别为429和483 MPa,单一α相合金室温和高温抗拉强度最小,分别为281和204 MPa。结论 亚包晶合金其室温和高温拉伸性能均高于其他凝固模式的合金性能,但定向凝固试样制备过程中产生Y2O3颗粒夹杂,导致拉伸试验过程容易形成应力集中,致使定向凝固TiAl-Nb合金较早发生断裂。     

定向凝固TiAl-Nb合金的显微组织控制与力学性能(英文)

合金的片层组织。由于合金定向凝固过程中发生完全包晶转变,在枝晶固液生长界面条件下,即可获得片层方向与生长方向成0°或45°夹角的多孪晶合成晶体(PST)。在适当的生长条件下,当片层方向与生长方向平行的片层团在二次定向凝固过程中发生籽晶作用时,可以控制PST晶体内部的片层方向仅与生长方向平行。合金中低含量B的加入会导致非包晶α相的生长,从而不利于控制片层方向。定向凝固TiAl-Nb合金中存在较大的氧化钇颗粒与条状硼化物颗粒,导致其室温拉伸延伸率仅接近2%。     

TiAl合金粉末热等静压技术研究进展

TiAl合金具有高熔点、低密度、高比强度,良好的高温抗氧化、抗蠕变等性能,在航空航天及汽车发动机等领域应用前景广阔。粉末热等静压技术能够实现复杂形状TiAl合金零件的一体化成形,并且获得的零件晶粒尺寸细小、成分均匀、力学性能优异。本文介绍了TiAl合金雾化粉末制备原理与粉末热等静压致密化技术,评述了TiAl合金雾化粉末及经过热等静压和热处理后组织性能的研究进展,分析了TiAl合金粉末热等静压技术当前存在的一些问题,并对该技术的未来发展提出展望。     

全片层高Nb含量TiAl合金长期热循环后的显微组织不稳定性

对全片层Ti-45Al-8.5Nb-（W,B,Y）合金在900℃下进行长期热循环（500次和1000次）实验,采用扫描电镜（SEM）及透射电镜（TEM）研究该合金长期热循环后的显微组织不稳定性。结果表明：合金经热循环后主要产生两种类型的组织不稳定性：1）长期热循环特别是1000次热循环后,在Al偏析处易产生因晶界迁移引起的不连续粗化,随着循环次数的增加,元素扩散致使Al偏析逐渐减少;2）1000次热循环后,α2片层变细且发生断裂,这是由α2→γ相变导致的α2片层溶解所致。同时,γ晶粒在α2片层或（α2＋γ）片层内部以任意方向形核。     

ZTC4钛合金铸件表面缺陷对疲劳裂纹扩展行为的影响

研究了铸造ZTC4钛合金表面缺陷对恒ΔK下疲劳裂纹扩展路径、速率、塑性应变的影响。采用高分辨透射X射线三维成像法、扫描电镜、网格法对疲劳裂纹扩展路径、形貌和塑性区进行表征。结果表明,疲劳裂纹扩展路径向缺陷位置偏转,缺陷附近裂纹扩展速率明显增加,表面缺陷与疲劳裂纹相交位置塑性变形量相对较大。     

GH4098合金短时持久性能的研究

以固溶加时效处理后的GH4098合金板材为研究对象,测定其在不同温度(800~1000℃)、不同应力(90~680MPa)条件下的短时持久性能(持久断裂时间10 min~3 h),并对其显微组织和断裂特征进行表征。结果表明:GH4098合金在800~1000℃范围内持久断裂模式均为沿晶塑性断裂。随着温度的升高,GH4098合金短时持久性能逐渐降低,但在1000℃持久性能退化程度明显加剧。组织表征结果表明:GH4098合金晶粒尺寸并未随着温度的升高而变化,而高温下合金中γ’相体积分数的降低以及γ’相和晶界碳化物的粗化是合金短时持久性能显著退化的主要原因。同时,对冷却速度对合金显微组织的影响以及短时蠕变与传统蠕变的异同也进行了讨论。     

TiAl合金粉末热等静压组织及其力学性能均匀性研究

目的 研究圆柱包套经热等静压后内部不同位置粉末TiAl合金的组织与力学性能,为后续复杂结构包套热等静压整体成形工艺优化提供参考.方法 将装填有Ti-47Al-2Cr-2Nb雾化粉末的不锈钢包套在1230℃/170 MPa/3.5 h条件下热等静压,利用扫描电子显微镜观察烧结后包套内不同区域的显微组织,利用显微硬度计测量...     

时效温度与时间对6005A铝合金挤压型材显微组织与力学性能的影响(英文)

研究时效时间和时效温度对6005A铝合金显微组织与力学性能的影响,对该铝合金挤压型材进行人工时效实验,时效时间分别为4、8和12h,时效温度分别为150、175和200°C。结果表明:随着时效温度和时间增加,挤压过程形成的粗大Al(Fe,Cr)Si析出相形貌由颗粒状向棒状转变,175°C时亚微米级析出相体积分数最大,200°C时在晶界析出1～3μm左右的AlFeSi相。挤压型材的室温力学性能对时效工艺中的温度参数更加敏感,时效工艺为175°C,4～8h时具有最佳的强度和较稳定的力学性能,抗拉强度与屈服强度分别达到300MPa和270MPa以上。     

燃气涡轮叶片的服役损伤与修复

涡轮叶片是燃气轮机最重要的热端部件之一。它长期在不均匀的温度场、应力场以及燃气腐蚀和高温氧化的环境下工作,面临着蠕变、低周疲劳和高温腐蚀等多种失效威胁。系统地研究涡轮叶片在服役过程中的组织损伤与性能退化规律是揭示其失效机理、探索适宜的恢复热处理工艺以延长涡轮叶片使用寿命的必然途径。对目前已有的涡轮叶片服役损伤研究进行了总结,同时结合本课题组对不同类型的涡轮叶片长期服役后（空中飞行时间：1 200 h~20 000 h）组织和性能损伤评估的研究结果,对存在的各种服役组织损伤形式进行了归类和介绍,主要包括涂层的退化、拓扑密排相（TCP）的析出、二次反应区（SRZ）的形成,γ′相的粗化与筏排化,碳化物的分解与析出,蠕变孔洞与裂纹的形成等。此外,还总结了前人研究的服役涡轮叶片性能退化规律以及恢复热处理工艺。热端部件服役损伤的研究对燃气轮机关键部件的寿命管理和安全服役具有重要的指导意义和经济意义。