改型低膨胀Thermo-Span高温合金650℃的氧化行为

改型低膨胀Thermo-Span高温合金具有较低的热膨胀系数,通过减少Cr增加Al和加入微量B,显著提高了合金的综合力学性能。采用扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDAX)方法,研究改型低膨胀Thermo-Span合金在650℃的氧化机理,结果显示改型合金晶界析出含B化物,并促进晶界相析出,标准合金650℃氧化100h表面除有较多的Fe、Co氧化物还有大量的Fe氧化物生成,而改型合金表面氧化物主要为Fe、Co氧化物,改型合金次表层Cr和Al富集,使氧化速率降低,合金保持高的抗氧化性能。     

Inconel 625合金Johnson-Cook本构模型的一种改进

通过热压缩试验对Inconel 625合金的热变形行为进行了测试。结果显示真应力-真应变曲线的斜率随着温度的降低和应变速率的升高而增大。这表明温度,应变和应变速率之间通过一种复杂的交互作用共同对应变硬化和再结晶产生影响。用Johnson-Cook模型建立的本构方程由于忽略了这个交互作用而不能很好地预测此合金的应力-应变关系。为此对Johnson-Cook模型做了改进。新的模型考虑了温度,应变和应变速率的交互作用。对比结果表明:修改的Johnson-Cook模型的预测值和实验值符合得很好。     

Thermo-Span合金在650℃长期时效稳定性

对标准热处理和650℃长期时效下的低膨胀Thermo-Span合金的组织和性能进行观察和分析,结果表明:650℃时效1000 h后,合金块状和棒状Laves相无明显变化,但晶界析出相数量有所增加;晶内小条块状相聚集析出的区域更多,γ’相由约10 nm长大到约30 nm。合金的室温拉伸强度稍有下降,降幅约为8%,塑性基本不变;650℃拉伸强度降低约5%,塑性变化不大。合金的光滑持久寿命降低约41%,持久塑性明显提高,时效后合金仍无缺口敏感性。Thermo-Span合金在650℃长期时效下具有良好的组织和力学性能的稳定性     

钼对IN718合金凝固过程中铌元素的偏析和均匀化的影响

制作了含钼量分别为2.8%、3.3%、4.0%、5.5%和7.5%(质量分数)的IN718合金铸锭。采用金相显微镜、扫描电镜、能谱分析和电子探针研究了钼对IN718合金铸态组织和均匀化处理过程中Laves相溶解及其中元素扩散的影响。研究发现,随着钼含量的增加,合金枝晶干中铌的浓度逐渐降低。由此表明,钼促进铌的凝固偏析。钼明显降低铌、铁和镍在Laves相中的溶解度,因而显著促进Laves相析出,并使Laves相能吸收更多的剩余液体,减小Laves相周围偏析区的面积。高钼IN718合金Laves相中铌、铁和镍含量的降低有助于其连续长大成较大的颗粒状,相反,低钼IN718合金中Laves相则倾向于以Laves+γ共晶方式析出。钼能稍微提高Laves相的熔点,明显延长Laves相的溶解时间,明显延长铌元素在枝晶干和枝晶间扩散的时间,由此表明钼能阻碍铌元素扩散。     

钛合金低成本化制备技术研究现状

从添加返回料、短流程制备、合金化和冷床炉熔炼4种手段综述了钛合金的低成本化制备技术。介绍了国内目前开展的新型低成本化钛合金制备技术,指出了新的Kroll冶炼方法可成为低成本钛合金冶炼的发展方向。     

铸态Inconel 625合金热加工图的建立及热变形机制分析

使用Gleeble 3800试验机对铸态Inconel 625合金进行了一系列条件的热压缩实验,根据动态材料模型建立了热加工图,并结合真应力-真应变曲线及微观组织,分析了合金在不同条件下的变形机制。结果表明:对铸态625合金,1273~1363K,0.1~5.05s-1为动态回复区;1363~1453K,0.1~5.05s-1为不充分动态再结晶区;1400~1453K,5.05~10s-1为完全动态再结晶区。该合金在0.1~10s-1变形时,发生动态再结晶的临界温度在1373~1423K之间,临界应变在0.4~0.6之间。Inconel 625合金不发生失稳流变的条件范围为1400~1453K,5.05~10s-1。     

高温长期时效对改型低膨胀Thermo-Span合金热稳定性和性能的影响

研究了高温时效对标准和改型Thermo-Span合金组织和持久性能的影响,在650℃时效1000 h,标准合金的晶内与晶界Laves析出相均发生了粗化,而改型合金的析出相形貌没有改变,当时效温度增高到680℃时,标准合金在时效500 h时,合金的析出相已经发生了严重的粗化,Laves相的形态由圆粒状变成条状,而改型合金的析出相没有变化,当时效到1000 h后,标准合金析出相已经完全粗化,析出相几乎布满了整个晶内,而改型合金晶界只有少量析出相开始发生粗化,经650℃时效1000 h后,改型合金具有较好的组织热稳定性,合金650℃/600 MPa的持久性能比标准合金高109 h。     

凝固速率对IN718合金定向凝固组织和偏析行为的影响

采用LMC高梯度定向凝固和微观分析方法,研究了不同凝固速率下IN718合金的凝固组织和偏析行为。结果表明,随着凝固速率的提高,凝固界面由胞晶转为枝晶;一次胞/枝晶间距在凝固速率为20μm/s时提高到最大值257μm,随后逐渐降低,二次枝晶间距明显细化,溶质分配比也随凝固速率的增加而减小。同时,凝固速率增加使糊状区枝晶骨架的渗透性减小,增大了对液体流动的阻碍作用。     

冷却速度对Thermo-Span合金组织和持久性能的影响

采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)研究了固溶冷却速度对改型低膨胀Thermo-Span合金组织和持久性能的影响。结果表明:固溶冷却速度由空冷变为水冷,其它热处理条件不变,含0.05%B合金晶内析出γ′相的数量未见明显增多,而颗粒的尺寸变小,形态没有改变,晶界析出增多。合金650℃,600MPa的光滑持久性能保持较高水平,合金的缺口敏感性消失。