镍基粉末高温合金FGH95涡轮盘材料研究

讨论了ＦＧＨ９５氩气雾化粉末高温合金中中缺陷、粉末颗粒凝固组织及其相组成，粉末经过热静压显微组织与相组成、热等静压坯再经包套模锻后合金的组织与低周疲劳性能，以及热等静压坯再再经挤压后合金组织的改善和处理制度的改进。  

等离子体旋转自耗电极端部熔池中的流场分析

运用Ｎｅｗｔｏｎ流体力学的微元法分析，通过对等离子体旋转自耗电极（ＰＲＥＰ）端部小熔池中液膜流动的稳态层流假设，建立了薄膜中流体运动的微分方程。并运用相关边界条件，得到了该微分方程的解析解，由此得到液膜厚度的表达式。该式表明液膜厚度与等离子体电弧功率。ＰＲＥＰ直径及旋转速度存在依赖关系，通过改变这些工艺参数，进行了实验验证，结果表明，实测的液膜厚度同理论计算值符合较好。  

FGH96合金晶粒长大规律的研究

对FGH96合金在热处理过程中晶粒长大规律进行了系统的研究。结果表明，γ’相对晶粒长大有显著阻碍作用，在低于γ’相固溶温度(1109℃)热处理时，大量未溶解的γ’相使得晶粒长大缓慢；在高于γ’相固溶温度以上时，合金为单相奥氏体组织，晶粒随温度的升高快速长大。晶粒长大动力学表明：在高于，相固溶温度以上时，晶粒生长指数随着热处理温度的升高而增加；在热处理温度为1135℃和1150℃下的晶粒长大激活能为293．4kJ／mol，晶粒长大机理为自扩散过程控制机理，并建立了相应的晶粒长大动力学方程。  

等离子旋转电极雾化FGH95高温合金粉末的预热处理

在不同热处理制度下对等离子旋转电极雾化(PREP)FGH95高温合金粉末颗粒进行预热处理，并对热处理粉末颗粒微观组织、碳化物析出相及γ相的变化规律进行研究。结果表明：随着预热处理温度升高，树枝晶组织逐渐消失，γ相由圆形逐渐转变为方形，粉末颗粒中的MC′型亚稳碳化物发生分解和转变，析出稳定的MC，M23C6及M6C型碳化物。M23C6碳化物的析出温度为950℃，M23C6与M6C碳化物的相互转变温度为1000～1050℃，M23C6和M6C的溶解温度为1100℃。  

等离子旋转电极雾化FGH95高温合金粉末颗粒凝固组织特征

对等离子旋转电极雾化(PREP)FGH95高温合金粉末颗粒凝固组织特征进行研究,并用数值分析方法计算了FGH95合金粉末凝固过程中冷却速率与粉末粒度之间的关系,结果表明:粉末颗粒表面凝固组织主要是树枝晶和胞状长大晶,随着粉末颗粒尺寸的减小,内部凝固组织由树枝晶为主逐渐转变为以胞状晶及微晶组织为主,冷却速率与粉末粒度之间的关系为T=2.267×109d-1.649,由此得出FGH95合金二次枝晶臂距与冷却速率之间的关系为S=36.2T-0.24.  

FGH95合金LCF断裂寿命与夹杂特征关系的研究

运用无因次分析方法，探讨了夹杂位置d（夹杂距合金表面距离）、夹杂二维尺寸S与FGH95合金断裂周次Nf之间的关系，结果表明，非表面夹杂是否处于危险区域-亚表面位置，并不依赖于夹杂的绝对位置d，而是依赖于d∧2/S的大小。d∧2/S=1是区分亚表面夹杂与内部夹杂的临界点，对于合金中处于随机分布的夹杂，处于合金表面或亚表面位置的可能性依赖于夹杂尺寸的大小，发杂尺寸越大，处于表面或亚表面的可能性越大。  

FGH95高温合金的静态再结晶机制

对热等静压FGH95合金高温挤压形变后的试样进行静态再结晶处理,讨论了其再结晶形核机制及γ′相对再结晶过程的影响.结果表明:合金在γ′相几乎完全溶解温度以上再结晶时,形核以应变诱发晶界迁移机制进行,而在γ′相大量存在的温度范围内则是以亚晶粗化形核机制进行;γ′相的分解速率对再结晶速率有重要影响,随再结晶温度的升高,γ′相分解速率加快,再结晶激活能减小,再结晶速率加快,γ′相分解后以同步或不同步方式重新析出.  

等离子旋转电极雾化熔滴的热量传输与凝固行为

建立了在等离子旋转电极雾化 (PREP)制取合金粉末的过程中雾化熔滴的轨道运动方程 ,讨论了雾化熔滴在凝固过程中的热量传输与凝固行为 ,并确定了定量计算换热系数所需的雾化熔滴初始速度。用数值求解方法计算了FGH95高温合金雾化熔滴在PREP过程中的速度及其在凝固过程中的温度、固相分数、冷却速率等凝固参数。结果表明 :在作者提出的工艺参数下 ,FGH95合金熔滴的冷却速率达 10 4 K/s量级以上 ,合金过热度对冷却速率的影响主要在全液态阶段 ,而冷却速率和固相分数对氩氦气体的混合比例极其敏感  

FGH96合金锻造盘坯热处理过程中的晶粒长大行为

研究了等温锻造后的FGH96合金盘坯件在热处理过程中的晶粒长大规律。结果表明，当热处理温度低于1050℃时，盘坯轮心部位的晶粒几乎不长大；当热处理温度高于1120℃时，轮缘部位晶粒长大迅速；在单相奥氏体区，晶粒的长大规律满足Beck方程，其生长指数随温度升高而增加。当温度一定，初始晶粒越细，其长大速率越快并且生长指数值越高。建立了轮缘部位的晶粒长大动力学方程。  

新型粉末高温合金静态再结晶退火的试验研究

通过对热等静压态某高温合金冷变形试样在不同温度和不同保温时间段进行再结晶退火试验，结合热力学计算研究了静态再结晶晶粒尺寸的变化规律。结果表明，该合金中r′相的开始固溶温度为1109cC；在1050℃；低于r′相温度再结晶退火，晶粒尺寸随退火时间的延长变化不大；在1150℃或1170cC高于r′相固溶温度区间再结晶退火，晶粒尺寸明显粗化。