液态金属冷却定向凝固工艺下大尺寸高温合金铸件的显微组织分布

采用液态金属冷却工艺,对大尺寸定向凝固镍基高温合金铸件的显微组织分布、变化规律进行研究。结果表明:随铸件远离冷却盘,冷却速率逐步降低;利用二次枝晶间距与冷却速率之间的定量关系,经计算得出距离冷却盘10 mm、100 mm、200 mm和300 mm位置的冷却速率分别为2 K/s、1 K/s、0.42 K/s和0.26 K/s。冷却速率的降低导致铸件不同位置的显微组织发生变化,包括枝晶组织发生粗化,MC碳化物由规则八面体形貌发展为汉字体形貌,显微缩松含量增加。冷却速率对枝晶组织的变化产生直接影响,而MC碳化物形貌和显微缩松含量变化主要由枝晶间距的变化而引起。     

DD421单晶高温合金在无SOx气氛下的低温热腐蚀硫化行为

采用涂盐法研究表面涂覆有90％(质量分数,下同)Na2 SO4+10％NaCl混合盐(750℃熔融态)和纯Na2 SO4盐(750℃固态)的第二代镍基单晶高温合金DD421在750℃大气环境下(无SOx气氛)的热腐蚀行为.结果表明:在熔融混合盐腐蚀介质中,硫化反应主要由液相熔融盐侵蚀所导致.热腐蚀100 h后合金腐蚀产物主要为典型的简单氧化物(Al2 O3,Cr2 O3,TiO2)以及Ni/Cr/Ti的硫化物.而在纯Na2 SO4固态盐热腐蚀实验中,热腐蚀100 h后合金腐蚀产物与混合盐实验中的产物基本相同,但其腐蚀层厚度相对更薄,硫化物尺寸相对更大.结合热力学和微观组织分析,本研究明确了在无SOx气氛的腐蚀环境下合金元素能够与固态Na2 SO4盐发生硫化反应.     

LMC法制备定向重型燃机叶片的组织性能研究

利用金相和扫描电镜观察了液态金属冷却技术(LMC)制备的DSM11合金重型燃机叶片不同位置的定向凝固组织和热处理组织,并利用持久试验机测试了相应状态下980℃×220 MPa的持久性能。研究表明,随着叶片取样位置远离冷却盘,缩孔的尺寸增加,η相的析出倾向增大,γ+γ′共晶尺寸增加,导致了叶片不同位置热处理组织和持久性能的差异。     

基于累积服役2700 h后某燃气轮机叶片显微组织的退化判断其服役温度

将累积运行2 700h后DZ411合金燃气轮机叶片的显微组织与原始组织进行对比分析,结合DZ411合金棒在900℃长时热暴露和在850℃不同应力(220,260,280,300MPa)持久后组织中γ′相的变化,对燃气轮机叶片的服役温度进行评估。结果表明:累积运行2 700h后,叶片中大部分位置的显微组织退化损伤不明显,推断这些位置的运行温度低于850℃;而在近叶尖截面进气边的少量区域中γ′相发生少量退化,推断该区域可能曾经历短时高温,最高温度超过900℃。