| 定向凝固镍基高温合金CM247LC热处理工艺优化及持久性能研究 |
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| 引用本文： | 孔志强,刘满平,崔壮,马辉,赵国平,孙少纯.定向凝固镍基高温合金CM247LC热处理工艺优化及持久性能研究[J].精密成形工程,2023,15(10):187-195. |
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| 作者姓名： | 孔志强 刘满平 崔壮 马辉 赵国平 孙少纯 |
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| 作者单位： | 江苏大学 材料科学与工程学院，江苏 镇江 212013 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(U22A20187) |
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| 摘 要： | 目的 研究定向凝固镍基高温合金CM247LC的最优热处理工艺制度，通过优化热处理工艺提高合金的力学性能。方法 分别用JMatPro热力学分析软件和金相法判断CM247LC合金的初熔温度点，并确定合金的热处理窗口温度;利用光学显微镜(OM)和能谱分析仪(EDS)观察合金经不同固溶处理后的微观组织和元素偏析情况;利用扫描电子显微镜(SEM)观察合金经不同时效处理及持久断裂后的微观组织形貌。结果 CM247LC合金的初熔温度为1 260 ℃，热处理窗口温度为1 215~1 255 ℃。根据热处理窗口温度，设计了6种固溶处理工艺，对比发现，经1 228 ℃/2 h+1 240 ℃/2 h+1 255 ℃/2 h、AC固溶工艺处理后，合金的组织均匀化程度最高，元素偏析得到了显著改善，γ/γ′共晶的体积分数从铸态时的18.9%降至5.04%，确定此工艺为合金优化固溶处理工艺参数。合金经优化固溶处理后再经1 080 ℃/4 h、AC高温时效处理和870 ℃/22 h、AC中温时效处理，析出的γ′相尺寸(337.3 nm)、体积分数(67.81%)适宜且立方度最高，确定此工艺为最优热处理工艺。经最优热处理工艺处理的合金在980 ℃/205 MPa下的持久寿命为162 h，相比于铸态和固溶态处理的合金持久寿命分别提高了87 h和45 h。结论 通过优化固溶处理和时效处理，确定合金最优热处理工艺参数为:1 228 ℃/2 h+1 240 ℃/2 h+1 255 ℃/2 h、AC(固溶处理)+1 080 ℃/4 h、AC+870 ℃/22 h、AC(时效处理)，经最优热处理工艺处理的合金持久寿命显著提高。
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| 关 键 词： | 定向凝固镍基高温合金 CM247LC 热处理工艺优化 微观组织 持久性能 |
| 收稿时间： | 2023/5/30 0:00:00 |
Heat Treatment Optimization and Stress Repture Properties of DirectionallySolidified Ni-based Superalloy CM247LC |
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| KONG Zhi-qiang,LIU Man-ping,CUI Zhuang,MA Hui,ZHAO Guo-ping,SUN Shao-chun.Heat Treatment Optimization and Stress Repture Properties of DirectionallySolidified Ni-based Superalloy CM247LC[J].Journal of Netshape Forming Engineering,2023,15(10):187-195. |
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| Authors: | KONG Zhi-qiang LIU Man-ping CUI Zhuang MA Hui ZHAO Guo-ping SUN Shao-chun |
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| Affiliation: | School of Materials Science and Engineering, Jiangsu University, Jiangsu Zhenjiang 212013, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | directionally solidified Ni-based superalloy CM247LC heat treatment process optimization microstructure stress-repture properties |
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