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℃。  

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  

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.  

奥氏体型Fe-Cr-Mn(W,V)合金相稳定性研究

通过形变加工和长期时效热处理 ,研究了 (C N)复合强化的Fe 13Cr 17Mn(W ,V)奥氏体合金的稳定性和相平衡特点。结果表明 :在 50 0℃以下合金奥氏体稳定 ,不发生γ→α转变。采用 (C N)复合添加晶粒细化 ,可有效抑制ε马氏体形成和σ相析出。 50 0～ 70 0℃长期时效后形变诱发大量碳化物析出 ,MS 点提高 ,加快形变诱发α′马氏体分解和再结晶 ,促使γ→α转变和σ相析出 ,合金奥氏体变得不稳定  

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。