热等静压对K4169高温合金组织与性能的影响

对K4169高温合金铸件后处理工艺进行研究,通过拉伸试验、持久和疲劳测试,并结合光学显微镜、扫描电镜和透射电镜分析,研究热等静压处理对合金组织和综合力学性能的影响规律。结果表明:1165℃、4 h、140 MPa热等静压处理可有效消除铸态组织中的显微疏松和Laves相;与直接进行标准热处理相比,对合金进行热等静压处理后再进行固溶、时效处理,合金组织中γ″相数量增加,尺寸和分布更加均匀。由于显微组织的改善,合金室温和650℃抗拉强度和塑性均明显提高,650℃、620 MPa持久寿命由27 h延长至93h,低周疲劳性能显著改善。     

激光选区熔化制备Ti−6Al−4V合金的显微组织及在人工模拟唾液中的电化学腐蚀行为

为了进一步提高植入体的耐腐蚀性,通过激光选区熔化制备Ti?6Al?4V合金。借助扫描电镜、电子背散射、透射电镜、电化学腐蚀试验和接触角试验对其显微组织和在人工模拟唾液中的电化学腐蚀行为进行研究。结果表明:激光选区熔化制备Ti?6Al?4V合金在堆积方向呈现典型的β柱状晶,在扫描方向呈近圆形棋盘状组织,而锻造和锻造+热处理样品呈现典型的等轴晶形貌。在37°C模拟人工唾液中激光选区熔化制备Ti?6Al?4V合金比锻造和锻造+热处理样品具有更好的耐腐蚀性能,这是由于其具有疏水性、更高的晶界密度和分布均匀的合金元素。     

K4169高温合金铸件铸造缺陷修复及疲劳性能研究

采用TlG焊对K4169高温合金薄片中铸造组织缺陷进行修复,并对修复前后的合金薄片进行疲劳性能测试和显微组织分析.结果表明:铸造缺陷对合金薄片疲劳性能的影响很大,含铸造缺陷的合金薄片疲劳寿命不到3万周次,而不含铸造缺陷的合金薄片疲劳寿命达7.1万周次.含铸造缺陷的样品经过TlG焊接修复后,疲劳寿命仍达6～9万周次,接近甚至超过了不含缺陷的试样疲劳寿命,这表明合适的焊接修复方法不会降低高温合金薄片的疲劳性能.铸件焊接修复后疲劳寿命高的原因是,焊缝中析出的较粗大相数量多、分布均匀,且疲劳裂纹扩展过程中产生较多的二次裂纹引发了裂纹偏移和扩展路径增长.     

K4169合金循环加载过程中的微观组织演变

通过熔模精密铸造、循环加载和微观组织表征等方法研究了K4169合金循环加载过程中的微观组织演变特征,重点分析了不同循环周次后Laves相和δ-Ni_3Nb相的变形和断裂特征。结果表明,在室温380 MPa应力幅值循环加载实验中,循环寿命主要取决于显微疏松体积分数,裂纹优先萌生于试样表面的显微疏松位置。Laves相的断裂不受循环周次的影响,在循环加载初期,显微疏松附近的长带状Laves脆性相容易开裂,其内部还产生平行排列的二次裂纹,成为裂纹扩展的敏感区域。δ-Ni_3Nb层片呈现2种变形和断裂特征:沿长度方向的开裂;层片表面滑移和断裂。循环加载初期,显微疏松附近的δ-Ni_3Nb层片容易产生沿长度方向的开裂,而随着循环周次的增加,远离显微疏松的δ-Ni_3Nb层片表面滑移迹线逐渐增多直至滑移断裂。γ-Ni基体在循环加载过程中产生孪生变形特征,导致应变局部化程度加剧,进而使Laves相和δ-Ni_3Nb层片周围产生应力集中。     

高温合金超限构件精密铸造技术及发展趋势

高温合金铸件是航空航天重大装备中不可或缺的热端部件，正向尺寸更大、结构更复杂和壁厚更薄的方向发展，对其内部冶金质量和外部尺寸精度的要求也愈加严苛，逐渐超出了传统熔模精密铸造技术的成型极限。疏松缺陷控制、薄壁完整充型、尺寸精度和表面质量控制已经成为大型复杂薄壁高温合金铸件制造的关键难题。本文系统综述了国内外高温合金铸造工艺设计、模壳制备、全流程尺寸精度和调压成型技术的研究现状，并对基于大数据的铸造智能化发展趋势进行了分析与展望。     

合金化元素对K4169高温合金组织稳定性影响的研究现状

综述了合金元素对K4169高温合金高温条件下组织稳定性影响的研究现状。对比了主要合金元素在合金中的作用,详细分析了沉淀强化元素、固溶强化元素、微合金化元素及杂质元素对合金组织稳定性的影响规律,并总结了目前合金化的研究成果和存在的问题。     

DZ125高温合金定向凝固中的枝晶竞争生长及溶质分布模拟

采用元胞自动机法与有限差分(CA-FD)耦合计算,模拟了恒温度梯度定向凝固下DZ125高温合金枝晶竞争生长过程以及溶质分布.结果表明,模型能够动态演示DZ125高温合金微观组织演化的细节.在抽拉速度为10 μm/s时,糊状区枝晶干中心从枝晶底部到尖端存在1%/mm的溶质梯度,其界面前沿液相溶质浓度从44.16%衰减为合金原始溶质浓度38.68%;而在抽拉速度为100 μm/s时,糊状区枝晶干中心从枝晶底部到尖端溶质梯度很小,其界面处的液相溶质浓度为51.54%,比10 μm/s时的值大.在抽拉速度为100 μm/s时定向凝固枝晶间液相溶质浓度从底部到顶部逐渐减小,减小的幅度为20%/mm,其值与理论计算结果基本符合.     

熔模精密铸件荧光自动检测技术研究进展及智能化发展趋势

熔模精密铸件表面缺陷严重降低铸件的服役可靠性。工程上,铸件表面缺陷的检测通常采用荧光检测方法。然而，由于荧光检测的图像复杂、检测员水平参差不齐和长时间检测引起的视觉疲劳等原因，降低了荧光检测的精度和效率，严重影响航空航天重大装备服役安全。近年来，荧光自动检测技术逐渐发展起来。本文系统总结了国内外荧光自动检测系统的研究现状，给出了基于传统处理法建立荧光自动检测系统的主要步骤，梳理了近年来新出现的基于深度学习法的荧光自动检测方法，并对未来荧光缺陷智能化检测的发展趋势进行了展望。