Al-Nb含量对转子用GH706合金组织及力学性能的影响

研究了提Al降Nb对GH706合金经过高温长时时效处理前后的组织与力学性能的影响。结果表明,提Al降Nb的成分改进抑制了高温不稳定存在的γ′′相、η相及Laves相和δ相等TCP相的析出,同时,在经过750℃保温500h的处理后,只存在γ′和η相的轻微长大,力学性能下降幅度有限,仍保持在一个较高的水平,而未进行成分改进的合金(传统GH706)中的析出相等均发生明显长大,力学性能下降幅度较大,可见提Al降Nb的成分改进可使得合金在更高的温度服役。     

化学成分对GH4169合金组织与力学性能的影响

针对不同Nb、Al、Ti含量的GH4169合金,对其进行固溶时效热处理,研究微观组织与拉伸性能的变化规律。研究表明,一定的Al/Ti和(Al+Ti)/Nb值下,随Nb含量增加,δ相含量增加,并且具有较好的高温稳定性,高温固溶可有效阻止晶粒的长大,主要通过稳定的δ相来保证合金的细晶强化。当Al/Ti与(Al+Ti)/Nb比值较低时,时效后γ″、γ'含量有所降低,γ″相形貌由唇状变为圆盘或芝麻粒状,其中Nb元素主要形成δ相。力学性能表明,Al/Ti和(Al+Ti)/Nb值一定时,拉伸强度主要受晶粒尺寸影响,而δ相含量影响较小。但当Al/Ti与(Al+Ti)/Nb比值较低时,由于强化相γ″和γ'数量与形貌的变化,拉伸力学性能显著降低,其微观硬度也随拉伸强度的降低而降低。     

C含量对GH4169合金显微组织及力学性能的影响

为了研究C元素含量对GH4169合金显微组织及力学性能的影响,采用真空感应熔炼、均匀化热处理、锻造和固溶处理得到C含量分别为0.025%、0.044%和0.072%的三种GH4169合金,通过热力学计算和差示扫描量热法研究了不同C含量GH4169合金的平衡相析出行为,并结合显微组织观察、X射线衍射相分析和室温拉伸试验,分析了C含量对GH4169合金显微组织、室温拉伸性能和加工硬化指数的影响。结果表明：C含量的增加会促进GH4169合金中MC和M23C6碳化物的析出,富Nb的MC碳化物含量随C含量的增加呈线性趋势增加。C含量的增加会抑制δ相的析出,对γ′相的析出无显著影响。随C含量的增加,固溶态GH4169合金的晶粒得到细化,室温强度升高,断后伸长率降低,加工硬化指数降低,均匀塑性变形能力降低。MC碳化物及其引起的微孔是导致合金室温拉伸断裂的主要原因。     

冷轧对GH4169合金组织与性能的影响

采用X射线衍射技术及透射电子显微镜研究了冷轧变形道次及不同变形量对GH4169合金中金属间化合物γ″相和δ相的分布，形貌，数量及性能的影响，结果表明：随着变形程度的增加，析出相由晶内和和晶界析出逐渐转变到形变带及位错墙处析出，γ″相的尺寸逐渐减小，γ″、δ相的析出含量以及材料的强度逐渐增加，双道次冷轧变形提高了δ相的含量，但降低了γ″相的析出量和材料的强度。     

时效温度对GH2132合金组织与力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、微机控制电子万能试验机等仪器研究了620、650、680、720、750、780 ℃单级时效和720 ℃+650 ℃双级时效对GH2132合金显微组织及力学性能的影响。结果表明:双级时效的抗拉强度和剪切强度高于单级时效的抗拉强度和剪切强度,抗拉强度达到1130 MPa,剪切强度达到720 MPa。且在620~780 ℃的温度范围内进行单级时效时,随着时效温度的提高,合金的抗拉强度和剪切强度呈现先升高后降低的趋势,在720 ℃时抗拉强度达到最大值1065 MPa,剪切强度达到最大值685 MPa。     

时效处理对优质GH738合金组织及力学性能的影响

采用力学性能测试与组织观察相结合的方式研究了时效温度和保温时间对优质GH738合金组织及性能的影响规律。结果表明,时效温度和时间均会对γ′相的体积分数和尺寸产生影响。当时效温度在720~800 ℃时,随着时效温度升高,合金强度下降,一次和二次γ′相分别长大30 nm和8 nm,一次γ′相体积分数增加,二次γ′相体积分数减少,时效温度为800 ℃时一次γ′相体积分数达到峰值,约为8%。当保温时间为0~48 h时,随时效时间延长,合金强度先升高后降低,两类γ′相分别长大20 nm和6 nm,一次γ′相体积分数先增后减,二次γ′相体积分数则变化相反。当保温时间为8 h时,两类γ′相体积分数分别达到峰/谷值,含量约为8%和12%。γ′相尺寸和体积分数的变化,特别是体积分数的变化,导致位错的两种强化机制作用效果不同,致使强度发生变化。     

均匀化工艺对GH5188合金组织及力学性能的影响

利用JMatPro软件、金相显微镜、扫描电镜、能谱分析以及高温拉伸、高温压缩试验等方法,分析GH5188合金铸锭的溶质元素偏析规律、均匀化热处理过程的微观组织演变规律及均匀化过程对GH5188合金力学性能的影响。研究表明,GH5188合金的主要析出相为M₆C和M₂₃C₆,合金中的主要正偏析元素为W和Cr,负偏析元素为Ni和Co。采取1200℃×72 h的均匀化工艺,可以有效消除原始铸态块状析出相,消除W、Cr、Ni、Co等元素偏析,达到最合适的均匀效果。均匀化热处理后,GH5188合金的力学性能得到了提升,在1180℃拉伸、压缩条件下,抗拉强度达到158 MPa,变形抗力为244.29 MPa。     

磷对GH761合金力学性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜及能谱分析等手段,研究了磷含量对GH761合金力学性能的影响．结果表明：磷含量低于0．040％时,对合金室温和650℃拉伸性能无明显影响．适量磷显著延长合金的650℃,637MPa持久寿命,最佳含量位于0．023％附近,寿命高于970h,比磷含量为0．0007％时的寿命长3倍以上．磷含量升至0．040％时,持久寿命又降至约220h．磷通过阻碍位错运动、促进晶界析出、阻碍环境氧的沿晶侵入等机制,提高GH761合金的持久寿命．过高的磷含量使晶界析出过量,并导致η-NiaTi相析出,弱化晶界,降低合金的持久寿命．     

热处理工艺对高温合金GH2132力学性能的影响

研究了时效处理对高温合金GH2132力学性能的影响,并分析了合金组织与性能变化的原因。结果表明,由于时效过程中析出物γ'的沉淀强化作用,合金强度得以提高,塑性下降。982 ℃固溶+718 ℃时效能使合金获得较好的综合力学性能。     

激光沉积修复GH738合金时效热处理组织及性能研究

研究了双极时效热处理对激光沉积修复GH738合金显微组织及力学性能的影响。结果显示：沉积态显微组织为典型的外延柱状枝晶,枝晶间距为约10 μm。经过时效处理后,修复区组织开始长大、合并。沉积态未发现γ＇相,枝晶间存在立方状的MC型碳化物,枝晶干存在颗粒状M23C6型碳化物。经双级时效处理后,修复区析出γ＇相：稳定化温度为820℃时,γ＇相平均尺寸约为37nm,碳化物在晶界处呈断续状析出。随着稳定化温度升高,γ＇相及碳化物尺寸均有所增大,其中稳定化温度为840 ℃时,γ＇相平均尺寸约为76 nm,碳化物呈项链状析出;稳定化温度为860℃时,γ＇相平均尺寸无明显增大,部分γ＇相发生明显粗化,尺寸达到150 nm,晶界处碳化物开始呈包膜状析出。力学性能测试结果显示：时效处理后试样抗拉强度明显提高,随着稳定化温度升高,抗拉强度先升高后降低,断后伸长率不断降低。     

热处理状态对GH4698合金盘件组织和蠕变性能影响研究

开展了GH4698盘件后续热处理对盘件显微组织和蠕变性能影响研究以及GH4698盘件标准热处理下750 ℃的全阶段蠕变行为研究.试验结果表明:GH4698盘件标准热处理后的显微组织由晶内两种尺寸的球状γ'相和碳化物组成.增加第四段热处理后,显微组织有所变化,晶内小γ'相尺寸有所增加,晶界γ'相贫化区的宽度明显减小,晶界颗粒状碳化物析出更加完善.四段热处理后对GH4698盘件在750 ℃/382 MPa下的蠕变极限有利.GH4698合金750 ℃全蠕变曲线以及俄原型机盘件蠕变性能对比表明,GH4698合金在750 ℃稳态蠕变阶段较短,盘锻件的显微组织和晶粒度的不均匀会造成蠕变性能较大波动,合理的蠕变性能验收条件应为700 ℃/412 MPa/100 h下残余应变≤0.2%.     

Sb含量对Mg-4Zn-Y合金组织和性能的影响

利用OM,SEM,XRD及力学性能测试等手段,研究了Sb含量对Mg-4Zn-Y合金组织及性能的影响。结果表明,含Sb铸造镁合金Mg-4Zn-Y-xSb的显微组织由基体α(Mg)、二元共晶相Mg7Zn3、三元相I(Mg3Zn6Y)和YSb组成,随着Sb含量的增加,合金晶界上二元共晶相Mg7Zn3的形态逐渐由半连续网状变为分散均匀的颗粒状。合金的拉伸强度、塑性和硬度随Sb含量的增加而提高,但Sb含量过大时合金的综合力学性能下降。     

铌对低合金铸钢组织及性能的影响

借助光学显微镜、扫描电镜及X射线衍射分析研究了Nb含量对低合金铸钢试样组织和性能的影响.试验结果表明:随着Nb含量增加,铁素体晶粒细化,铁素体数量减少.铁素体晶粒内弥散分布的Nb (C,N)碳化物数量增加,试样中碳化物重量百分比增加,且回火后碳化物主要为Fe3C、(Fe,Mn)3C,低合金铸钢纽扣锭试样的硬度、抗拉强度增加,塑性稍有降低,试样综合力学性能得到改善.     

Si、Y对铸造Mg-Zn-Al合金组织性能的影响

研究了Si、Y对Mg-Zn-Al合金显微组织和力学性能的影响。结果表明：Si、Y均能提高合金的抗拉强度和硬度，特别对高温抗拉强度的提高效果更为明显。合金强度的提高主要得益于组织中析出相的弥散强化作用。Mg-6．0Zn-1．5Al-0．15Mn-1．2Si-0．5Y铸造镁合金的显微组织主要由a(Mg)基体、B(MgZn)相、λ(Mg2Si)相和ω(SiY)相组成。     

铂基合金与GH3128合金电子束焊接接头组织与性能研究

采用电子束焊接技术对铂基合金与GH3128进行焊接。利用工业CT、扫描电子显微镜、显微硬度仪和材料万能试验机,研究了铂基合金与GH3128焊接接头显微组织、力学性能及断口形貌。结果表明:铂基合金与GH3128具有良好的焊接性能,焊接接头的质量良好,无缺陷,成分均一,焊缝区显微硬度在360~380之间,焊缝强度为499 MPa,断裂方式为韧性断裂,断裂位置位于铂基合金一侧。     

Al含量对铸态V-Alx合金组织和力学性能的影响

V-Al合金膜有着良好的抗氢脆性和高的氢渗透率,有望成为未来取代Pd合金膜的替代材料。V-Al合金的显微组织不仅影响氢分离性能,还将影响强度和塑性成形性能。本研究通过真空非自耗电弧炉熔炼制备了氢分离用V-Alx(x=5,10,20,30,at%,下同)合金。利用扫描电镜/能谱仪、X射线衍射仪及拉伸试验机和维氏硬度仪等手段,研究了Al含量对铸态V-Alx合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:V-Alx合金凝固组织均由V基固溶体及Al2O3粒子组成。Al元素的添加对合金有细化晶粒的作用,随Al含量增加,合金晶粒尺寸减小。当Al元素含量为5at%时,合金抗拉强度达到最大,为236MPa,比纯V提高了12%,这是细晶强化、固溶强化和析出强化的共同结果,此时延伸率相比纯V略有降低。当Al元素含量达到10at%及以上时,Al2O3粒子发生粗化导致合金抗拉强度下降,延伸率急剧下降,合金失去塑性。     

Sn含量对二元Mg-Bi合金显微组织和力学性能的影响

采用OM、SEM、XRD、EDS、维氏硬度计和电子拉伸试验机研究了Sn对Mg-3.3Bi合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:加入Sn后,合金晶粒尺寸随着Sn含量的增加先减小后增大,在添加4%Sn时最小;Sn元素能在显微组织中形成规则球状的Mg2Sn相,Mg2Sn相具有高硬度、高熔点以及热稳定性好的优点,对Mg-3.3Bi-Sn合金具有很好的强化效果;Sn元素在0~6%变化时,合金的抗拉强度、伸长率和硬度都呈现先升高后降低的趋势,当Sn含量为4%时合金的力学性能出现最佳配合。     

Li含量对Mg-Li-Al-Ce-Ca系合金组织和力学性能的影响

采用真空电阻炉制备了Mg-Li-Al系合金.研究了Li对Mg-Li-Al系合金铸态及热处理态微观组织和力学性能的影响.结果表明:随着Li含量的增加,合金中α-Mg的量逐渐减少,当Li含量达到10.5wt％时,合金中的α-Mg相已经很难观察到；三种Mg-Li-Al系合金均由d-Mg相、β-Li相、Al2Ce、Al2Ca和MgLi2Al五种化合物或相构成；随Li含量的增加,合金屈服强度增幅近40％,而伸长率略微下降；端口呈现韧窝和撕裂棱,且撕裂棱数量随Li含量的增加而减少,为韧性断裂.