Ce、Ti协同作用对热浸镀锌铝镀层组织的影响

本文研究了Ce、Ti协同作用对热镀锌铝镀层组织和生长动力学的影响。通过控制Ce、Ti元素含量设计熔池成分,采用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)观察分析镀层组织,结合SmileView软件对镀层中的合金层厚度进行测量。结果表明:熔池中同时添加Ti和Ce时,可以使得镀层组织更加均匀致密且厚度减薄,当熔池中添加0.4%Ce+0.4%Ti时,镀层最薄。     

时效温度对非平衡凝固K424合金析出相及硬度的影响

采用铜模喷铸与等温时效相结合的方法,研究了快冷K424高温合金的非平衡凝固组织及其沉淀相析出行为。结果表明,铜模喷铸合金组织发生了显著细化,二次枝晶间距相比铸态大幅降低,溶质偏析的减弱有利于抑制粗大碳化物及共晶组织形成。随铜模内径下降,枝晶形貌由无方向性等轴晶逐渐转变为择优生长的定向枝晶。经800~1000℃等温时效30min后,快冷合金的过饱和固溶体组织中开始析出γ′相。随时效温度提高,沉淀相尺寸及体积分数同时增加。900℃×30min时效后可获得大量细小均匀的球形γ′相,快冷合金的显微硬度(HV)高达478,相比原始非平衡态合金提高了13%。     

K4169镍基高温合金薄壁机匣的热疲劳行为

采用荧光检测、光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)等手段研究了K4169镍基高温合金薄壁机匣精铸件在航空发动机服役过程中的热疲劳裂纹的扩展规律及断裂方式,探讨了其疲劳断裂的扩展机制。结果表明,K4169合金薄壁机匣的热疲劳残影裂纹主要起源于外表面加工的缺口敏感处的碳化物,为多源开裂;在循环热应力下,主裂纹沿强度较低的晶界或与枝晶生长方向呈45°的方向进行扩展。晶界上碳化物的组成、分布及高温氧化是影响其裂纹扩展的主要因素,其断裂方式为准解理-韧窝混合断裂。     

烧结温度对硅基陶瓷型芯性能的影响

通过室温抗弯强度、高温挠度、收缩率的测试以及SEM和XRD的分析,研究烧结温度对硅基陶瓷型芯性能的影响.性能测试表明:在1180～1400℃之间烧结,型芯收缩率随烧结温度升高不断增大;室温抗弯强度随烧结温度的提高呈先升后降的趋势,在1300℃达到最大值34.83 MPa;高温挠度随烧结温度升高不断降低,在1400℃挠度...     

铜模喷铸K424合金的组织及沉淀相析出行为

研究了采用铜模喷铸制备的K424合金的组织及等温时效热处理工艺对其沉淀相析出行为的影响。结果表明,冷速的提高有利于合金枝晶组织的细化,其中二次枝晶间距由铸态时的96μm显著下降到快冷态的9μm,同时导致碳化物与共晶相的尺寸及含量降低。铜模喷铸合金经等温时效处理后,原始过饱和固溶体组织发生沉淀相析出。当时效温度为800℃时,γ′相的尺寸及体积分数均随保温时间的延长而增加,相应形貌由不规则球形向立方结构发生转变,沉淀强化效应的增强导致合金硬度不断提高。经1000℃/4 h时效处理后,铜模喷铸合金中γ′相为矩形形貌并发生明显粗化,从而引起合金硬度的下降。     

动力涡轮机匣熔模铸造浇注系统优化设计与应用验证

针对某航空发动机用动力涡轮机匣熔模铸造过程,基于机匣的结构特征与前期浇注系统设计方案,结合实际浇注试验,对铸件的缩松、缩孔等缺陷形成机制进行了研究。在此基础上,设计了新的浇注系统,并采用ProCAST软件对机匣的熔模铸造工艺进行数值模拟,通过改变金属液的流向及提高补缩能力等手段,实现了铸造缺陷的控制。结果表明,动力涡轮机匣的冶金质量符合要求。     

定向硅基陶瓷型芯的高温强化

采用热压注法制备氧化硅基陶瓷型芯,以硅酸乙酯水解液为强化液对型芯进行高温强化,研究强化液浓度和强化次数对型芯的高温挠度、开气孔率以及室温抗弯强度的影响.结果表明:强化液浓度对型芯的高温挠度影响显著,而对型芯室温性能影响不大,随着强化液中硅酸乙酯体积分数增加,型芯的高温挠度呈先减小后增大的趋势,当硅酸乙酯的体积分数为90...     

细化剂与冷却方式对K438合金组织和高温性能的影响

采用模壳面层细化与风冷/空冷相结合,研究了熔模精铸K438合金凝固组织及沉淀相形成规律,提出了改善合金高温力学性能的途径。结果表明,模壳面层细化为凝固过程提供了有效形核质点,促进凝固组织从柱状晶向等轴晶发生转变,有效地细化了合金的晶粒组织。风冷方式抑制了枝晶熟化和沉淀相粗化,显著降低二次枝晶间距及γ′析出相尺寸。截面等轴晶比例的增加有利于提高合金980℃/150 MPa高温持久性能。枝晶组织的细化及细小沉淀相的形成可以改善合金650℃高温拉伸强度,其中风冷试棒的高温屈服强度和伸长率分别为734 MPa和11%,相比空冷态分别提高了5%和41%。     

镍基高温合金调压铸造非线性压力曲线设计与验证

目的 针对变截面铸件在调压铸造充型阶段出现充型不稳定这一问题,结合数值模拟分析,提出非线性压力曲线的设计方法。方法 基于ProCAST软件对不同壁厚和不同截面比的模型进行模拟,研究在不同加压速度和不同型壳预热温度下不同壁厚模型浇口速度的变化情况,以及在不同加压速度下不同截面比模型浇口速度的变化情况。针对数值模拟结果提出变截面模型工艺优化方法,设计特征模型进行数值模拟验证;推导在实际调压铸造充型过程中加压速度与充型速度的关系,并利用水力学模拟进行验证。结果 用非线性加压进行数值模拟,相对于线性加压充型过程,其浇口速度普遍呈下降趋势,其中最大浇口速度由0.29 m/s下降到0.2 m/s,降幅为45%;在变截面前后,浇口速度呈周期性波动,说明非线性加压充型较为稳定;对推导出的加压速度计算公式进行了水力学模拟实验,从充型形态可以看出,在变截面处水流波动平稳,验证了加压速度计算公式的正确性。结论 通过研究变截面突变浇口速度的变化情况,提出了非线性加压方法,有效解决了调压铸造过程中出现的金属液飞溅、振荡、充型不稳定等问题,不仅提高了铸件的成品率,而且优化了调压设备的精准控压。     

精铸工艺对K438合金组织及高温力学性能的影响

采用圆柱/锥形试样和空壳/填砂两种浇注方式,对比研究不同冷速作用下K438合金凝固组织及沉淀相的形成规律,并结合断口形貌分析探讨精铸工艺对合金高温力学性能的影响。结果表明,成形试样由于凝固冷速较高易形成明显的柱状晶组织,同时凝固时间的缩短降低了合金液的补缩能力,导致铸件内部组织不致密。锥形试样截面厚大,凝固冷速及晶粒生长速度下降,有利于形成等轴粗晶组织,相应的980℃×150MPa高温持久时间长达45h以上,材料伸长率显著提高。空壳造型可以加快铸件冷却,促进细小均匀γ′沉淀相的析出,改善填砂造型缓冷条件下所形成的粗大柱状晶及不规则沉淀相形貌,有利于提高合金在650℃时高温抗拉强度及塑性变形行为。