NiCrWTi铸造高温合金中MC和M_(23)C_6的可逆反应

采用断口的萃取碳复型等实验技术,发现NiCrWTi铸造高温合金在1030℃就存在着MC向M_(23)C_6的退化反应,而在1180℃出现M_(23)C_6向MC的逆反应。晶界的这种可逆反应十分明显。     

GH36合金晶内VC和M_(23)C_6相SCIEI

用透射电子显微镜,观察到合金标准热处理和长期时效后晶内VC的明晰图象,借助VC中的波纹图,测定了其尺寸,并测量计算了它们同奥氏体的错配度;在长期时效试样中观察到M_(23)C_6的VC包层;研究了晶内M_(23)C_6孪晶同奥氏体的共格关系及其共格界面。     

NiCrAlTiNb合金晶界M_4B_3向M_(23)C_6的转变

确认了NiCrAlTiNb合金晶界主要间隙相的形貌特征,观察到时效初期析出的亚稳定的M_4B_3随着时效时间的增长而逐渐转变为M_(23)C_6的退化反应,并研究了这种退化反应的特点     

大型镍基高温合金铸件中初生M_6C碳化物的分布规律

采用真空感应熔炼法制备一种大型镍基高温合金铸件。对铸件本体取完整的横截面进行宏观腐蚀,并利用OM、SEM和EDS对截面不同区域进行显微组织分析。结果表明:铸件截面的宏观组织区域分为激冷晶区、柱状晶区、等轴晶区和心部细晶区。激冷晶区富集初生M_6C碳化物,其体积分数高达40.2%。等轴晶、心部细晶和柱状晶区,M_6C体积分数显著减少,分别为6.5%,1.3%和0。在上述不同区域,M_6C的成分相对固定,为73.8%~78.5%的W,其他为少量的Ni、Co、Cr。M_6C碳化物富含Nb、Ta和Ti,靠近冒口区W含量略高。共晶γ'成分稳定,不同区域无明显差异。     

新型镍基粉末高温合金微量元素的相研究

对新型第3代粉末高温合金母合金、等离子体旋转电极法生产(PREP)粉末和热等静压态合金中的微量元素Hf,Zr和Ta的存在相进行了研究。结果表明:母合金中微量元素Hf,Zr和Ta主要以一次MC型碳化物存在,呈块状、条状和蝶状分布于枝晶间;原始粉末中碳化物大致可分为两类:一类为富Ti,Ta和Nb,另一类为含有Ta,Hf和Zr,两类碳化物均含有一定量非碳化物形成元素Co和Ni及弱碳化物形成元素Cr和Mo,以块状、粒状分布于枝晶间或胞晶间。另外,热等静压态分析表明,微量元素Hf,Ta和Zr主要以晶内和晶界MC型碳化物存在,说明微量元素Hf,Zr和Ta以MC型碳化物存在并具有一定遗传性的特点。与原始粉末相比,热等静压态γ′相和碳化物中的Ta量比较少。     

镍基粉末冶金高温合金中γ′相形态不稳定性研究

较系统地研究了低错配度FGH98I和FGH96合金在热处理条件下γ′相的形态演化行为.结果表明:γ′相的形态失稳形式可归纳为γ′相分裂和γ′相不稳定长出形态,γ′相分裂主要是γ/γ′相间弹性应变场的各向异性和溶质元素富集相互作用造成,而形状不规则的不稳定长出形态主要是由于基体或晶界局部溶质原子浓度(或过饱和度)变化导致γ′相的非平衡性生长,讨论了γ′相分裂和不稳定长出形态同时发生现象,及不连续脱溶析出导致扇形结构的形成机理.     

镍基单晶高温合金沉淀相尺度效应研究

对Ni_3Al(γ')沉淀相尺寸对镍基单晶高温合金拉伸性能的影响进行了研究。对镍基单晶高温合金而言,材料的屈服来源于位错以Orowan机制绕过沉淀相,而Orowan应力与沉淀相间距有关。根据这一机理,基于晶体塑性理论,引入一个本构方程以表征沉淀相尺寸对镍基单晶高温合金屈服强度的影响。采用该本构模型,分别计算了在[001]以及[111]2个取向下,含有尺寸为0.2~2.5μm沉淀相的镍基单晶高温合金屈服强度,并与试验结果进行了对比验证。结果表明,该模型可以准确表征镍基单晶高温合金沉淀相的尺度效应。     

C1023镍基高温合金中时效析出σ相

研究了5种成分的C1023镍基高温合金850 ℃时效试样中析出σ相的形态、数量、分布及其对高温持久寿命的影响.对C1023合金铸态试样进行了850 ℃保温500 h的时效热处理及850 ℃、应力325 MPa的高温持久性能测试;对时效试样显微组织和持久试样断口形貌及微区成分进行观察分析,测定了时效试样中σ相的含量.结果表明,C1023合金850 ℃时效析出的σ相有2种典型形态:在枝晶间均匀分布的颗粒以及从枝晶间伸向枝晶干的长针;在850 ℃时效240 h左右出现析出峰,时效400 h之后σ相的生成量相对稳定.存在合金成分-σ相生成量-高温持久寿命之间的良好对应关系.成分中Cr、Mo等元素含量在成分范围的下限,而C与Ti含量在成分范围中限的合金,时效σ相的生成量相对少,σ针相对短粗,对应具有相对最高的持久寿命.     

利用液态锌从镍基高温合金中一步选择性提取镍

采用熔融锌处理镍基高温合金并选择性地提取镍.研究加热温度、加热时间、锌与高温合金的质量比等因素对高温合金中金属提取率的影响.在加热温度为850℃,加热时间为4 h,锌/高温合金的质量比为10:1的最优条件下,镍的提取率为95.2％,铁的提取率为55.4％,铬的提取率为30.4％,而难熔金属(钛、钼、铌)的提取率较低.在...     

铸造镍基高温合金中的初生μ相

研究了铸造镍基高温合金中初生μ相的形成条件及μ相的特征,结果表明：在碳量低于０．０７％的铸造镍基高温合金中,当难熔元素Ｃｒ,Ｍｏ,Ｗ,Ｎｂ,Ｈｆ总量超过１１％超过８％,Ｍｏ／（Ｗ＋Ｍｏ）（原子分数）超过０．１７时会形成初生μ相,该相在高温下是不稳定的,它会转变成Ｍ６Ｃ碳化物。Ｍｏ,Ｗ,ＣｒＨｆ,Ｎｂ,Ｃｏ是μ相形成元素,Ｍｏ在形成μ相方面作用更强,Ｗ,Ｃｒ,Ｈｆ,Ｎｂ的作用差别不明显,Ｃｏ的作用小     

镍基高温合金中位错与γ′相的交互作用

提供了位错切割γ′相的实验证明,并指出研究γ′相的结构与性能对了解其强化作用的重要意义。     

镍基高温合金端淬梯度冷却过程中γ′相演化规律

研究热处理过程中不同冷却速率对镍基高温合金中γ′相析出的影响;采用Thermal-calc热力学计算、差热分析技术,确定新型镍基高温合金的γ′相完全固溶温度;采用有限元模拟、扫描电镜分析等方法,研究端淬梯度冷却过程中合金的温度场分布及γ′相析出和演化规律。结果表明:该合金γ′相完全固溶温度为1140℃,在端淬梯度冷却过程中,距离喷水端越远,冷却速度越低;随着冷却速度的逐渐减小,γ′析出相的体积分数逐渐增加,γ′析出相的形貌由球形向方形逐渐转变,平均尺寸逐渐增大;时效后合金中析出大量细小三次γ′相,合金硬度增加。     

镍基单晶高温合金的动态再结晶(英文)

利用高温蠕变试验,研究SRR99单晶高温合金在低应变速率下的动态再结晶行为。结果显示,在大气环境且无涂层保护的情况下,长时间高温低应力作用会使单晶合金发生动态再结晶,动态再结晶的温度和临界应变量均低于静态再结晶,再结晶晶粒均位于试样边缘的γ′相贫化层内,再结晶深度较浅,一般不超过15μm。在高温低应变速率下,再结晶以完整晶粒的形式发生,晶粒内无条状γ′相存在。单晶合金在高温低应变速率下的动态再结晶行为主要与高温氧化有关。在实际服役条件下,表面涂层可有效抑制动态再结晶的发生。此外,还利用高温压缩试验,研究了SRR99单晶合金在高应变速率下的动态再结晶行为。在高应变速率下,单晶合金发生动态再结晶的温度和临界应变量均显著提高,再结晶以胞状组织的形式发生,晶胞内含有大量粗大的条状γ′相。     

镍基单晶高温合金再结晶过程仿真分析

以DD6镍基单晶高温合金为对象,建立了合金再结晶过程中晶粒形核长大、储能分布的数学模型,利用计算机模拟技术分析了材料热处理过程中再结晶的动力学曲线。模拟结果和文献实验结果具有很高的吻合度,为镍基单晶高温合金蠕变性能的优化提供了参考。     

镍基高温合金的强化

簡要地評述了鎳基合金的强化机制的发展;对鎳的合金化物理化学基础作了一些初步分析。鎳基高溫合金的三种强化方式:固溶强化、沉淀强化与晶界强化也分别进行了討論。     

高温合金新型镍基焊条研究

针对高温合金焊条各种化学成分含量对焊接性及弯曲性的影响进行分析和研究，通过试验找出各种无素最佳含量范围，从而保证良好的焊接性能和弯曲性能。     

P92钢625℃持久性能分段特征与各段中M_(23)C_6及Laves相相参数的定量变化研究

研究了P92钢在625℃下加载应力与断裂时间关系曲线的分段特征以及各试样中M_(23)C_6及Laves相参数的定量变化.结果表明,根据该钢在625℃,110—180 MPa条件下的持久实验得到的应力-断裂时间关系曲线的变化趋势,可将该曲线分为高应力-短时段(180—150 MPa,30—454 h)和低应力-长时段(140—110MPa,2881—10122 h)两个特征段;在高应力-短时段,M_(23)C_6相颗粒聚集与粗化占主导;在低应力-长时段,Laves相及M_(23)C_6相颗粒并行聚集与粗化;相成分、相含量及相间元素分配量(相参数)随时间及应力而变化.     

镍基单晶高温合金性能的研究

研究在两种凝固条件下,热处理对镍基单晶高温合金性能的影响。研究表明：γ相为0．5时,镍基单晶高温合金在950～1050℃有最佳的蠕变性能;显微疏松对850℃的高周疲劳以及750℃低周疲劳有明显的影响,采用高的温度梯度下的铸造处理可以使性能得到改善;该合金的耐腐蚀性较高。     

镍基高温合金沉淀强化的研究

镍基高温合金通过γ＇沉淀相强化,合金的性能和沉淀相的颗粒大小、分布、体积分数及粗化速率等因素有关。研究了镍基高温合金在750℃和850℃时效处理1000h,γ＇沉淀相的变化规律和对拉伸性能的影响。结果表明,沉淀强化γ＇相呈球形分散在γ基体上,随时效温度的升高,γ＇沉淀相微粒粗化,合金屈服强度降低。