复相高温合金的结构分析

运用电子显微镜、能谱仪以及Ｘ射线衍射仪等分析手段研究了成分为３％Ｃ、３８％Ｎｉ,２８％Ｃｒ、１５％Ｗ、１０％Ｃｏ、６％Ｆｅ的高温合金结构以及合金元素在各相中的分布情况,同时探讨了不同制备方法（真空熔炼和粉末冶金）所形成的合金组织结构的差异。     

几种典型镍基单晶高温合金成分设计的热力学分析

利用热力学计算软件JMatPro和相应的镍基高温合金数据库,研究了几种典型镍基单晶高温合金和GE公司的低Re成分单晶高温合金专利,分析了合金成分设计中与单晶叶片设计、微观组织稳定性以及加工工艺性能密切相关的一系列参数,包括合金的初熔温度、密度、γ'相体积分数、γ/γ'相错配度、TCP相含量、热加工窗口以及糊状区区间等,...     

IN718镍基高温合金熔体脱氮和TiN析出热力学研究

低氮含量可控制TiN夹杂物生成,从而提高镍基高温合金冶金质量和综合性能。通过比较镍基和铁基金属液中标准吉布斯自由能和合金元素对N、Ti活度相互作用系数的差别,指出镍基和铁基中两套不同的热力学数据,二者不能混用。以目前已有的镍基高温合金的热力学参数建立了IN718合金脱氮热力学模型,得出在满足其他冶炼条件的前提下,适当降低温度和提高真空度以降低氮气分压是降低合金液中氮含量的直接手段,以及不同合金元素加入对脱氮的不同影响。同时,建立TiN析出的热力学模型以及偏析模型,计算结果得出,在IN718的生产温度1 450℃条件下,控制合金液中的w[N]在43.69×10^-6以下,凝固过程中溶质元素N、Ti在液相中富集TiN析出,计算析出温度为1 468 K,此时固相分率fs为0.829。若要控制固相分率fs分别在90%或95%以上才会析出TiN夹杂物,w[N]需分别控制在25.00×10^-6和15.00×10^-6以下。     

Ni-Ti系中γ、η、β相平衡的实验与热力学解析

采用实验和热力学解析的方法对Ｎｉ－Ｔｉ系中γ,η,β之间的相平衡进行了研究,图图为镍基高温合金的设计和组织控制提供基础数据。γ／γ＋η,η＋β／β相界与文献报道一致,但η相的存在区域有一定的万分范围,特别是γ＋η／η界面上钛的成分随温度而变化。     

用修正的θ函数预测单晶镍基高温合金的蠕变寿命

 采用修正的θ函数影射概念对单晶镍基高温合金的蠕变曲线进行了拟合和预测。根据一系列的实验数据建立了蠕变方程中有关参数的数学表达式,据此对1 040 ℃、137 MPa下的蠕变寿命进行了预测,预测精度达96%,远高于用早期的θ函数影射概念预测结果。该方法仅需确定3个参数,简化了计算,同时,线性参数表达式确保了预测精度。     

一种镍基高温合金黑斑缺陷的组织分析及形成机理研究

研究一种镍基高温合金饼坯出现的宏观偏析＂黑斑＂区域相变行为及析出相的形成特点,并采用热力学相计算手段对合金黑斑区的相变规律和元素的热力学平衡分配进行计算。结果表明,合金中黑斑主要是富Ti的碳化物严重偏析造成。从黑斑的组织特点分析及热力学相计算可以得出,Ti在凝固过程中发生了强烈的枝晶间液态偏聚,同时C也有一定程度的偏聚,这些元素不同程度的液态偏聚行为是造成黑斑相富集的主要原因。     

应力诱发析出细小γ''''相及其热力学分析

对[001]取向单晶镍基合金进行高温持久和室温瞬时拉伸性能测试后,进行TEM观察及相平衡热力学分析.结果表明形变过程中的外加应力使合金元素在γ基体相中的溶解度发生变化;拉伸应力使元素Al和Ta的溶解度降低,过饱和的Al和Ta发生偏聚,可形成细小γ'相自基体中析出.     

高Ru和高Cr对镍基高温合金组织稳定性的影响

在多组元的镍基高温合金中分别和同时加入高Cr和高Ru,经固溶处理后,在800~1100℃下进行10~1300h时效处理,观察组织并分析Ru、Cr以及二者交互作用对合金组织稳定性的影响.结果表明:在无Cr和Ru的合金中,经过1000℃/1300h时效处理后无TCP相析出;加入高Cr的合金仅20h就在晶界发现了TCP相,50h后在枝晶干出现TCP相;在1000℃时效,TCP相比其他温度更易析出.在同时加Cr和Ru的合金中,经过1000℃/1000h时效后并未发现TCP相的析出.这说明高含量的Cr促进了TCP相的形成,而高Ru的添加在高Cr合金中也能有效地抑制TCP相的析出,提高组织稳定性.     

相图热力学计算在新型钴基高温合金设计中的应用

利用CALPHAD方法建立了Co - Ni -Al-W-Cr新型钴基高温合金热力学数据库,阐述了相图热力学在指导合金设计中的作用,并应用该数据库预测了Co- Ni -W-Cr四元系合金和Co - Ni -Al-W - Cr五元系合金的相平衡关系,分析了Ni含量对Co-Al-W基高温合金γ/γ'相平衡的影响,进一步证明热...     

C和Hf对FGH97粉末冶金高温合金热力学平衡相析出的影响

借助Therrno-Calc热力学计算软件及相应的镍基高温合金数据库,对不同C和Hf含量的粉末冶金高温合金FGH97进行了热力学计算,并结合了相应的显微组织观察.研究表明,C和Hf的改变会影响合金热力学平衡相的析出,其中影响最为显著的是碳化物相,其次为γ'相.本文为今后优化FGH97合金成分,提高合金性能提供了一定的理论依据.     

一种定向凝固镍基铸造高温合金的物理化学相分析

系统研究了一种定向凝固镍基铸造高温合金的物理化学相分析方法。对3种热处理制度下的试验合金中各析出相的结构、化学组成和含量及γ′相+微量相的粒度分布进行了测定,揭示了该合金中析出相在不同状态下的变化规律。该合金的析出相为:γ′,(Ti,Nb)C,HfC,M23C6,W3.2Cr1.8B3,WB,M6C(痕)等,没发现μ和M3B2相析出。粒度分布结果表明,在900℃时效3 000 h,γ′相略有长大。     

合金元素对新型镍基粉末高温合金的热力学平衡相析出行为的影响

通过热力学平衡相计算方法,系统研究了某新型镍基粉末高温合金时效温度下合金元素对热力学平衡相析出行为的影响.计算结果表明:René 104合金析出的主要平衡相为γ'、MC、M₂₃C₆、M₃B₂和TCP相.Cr和Co含量主要影响TCP相的析出行为及γ'相的析出温度,Cr含量对M₂₃C₆和M₃B₂的析出行为有一定的影响,Cr的建议质量分数为13%;Mo和W含量影响TCP相和M₃B₂的析出行为.质量比Al/Ti和Nb/Ta影响γ'相的析出行为,建议控制Al/Ti和Nb/Ta比平衡,以使γ'相起到理想的强化效果.C和B含量显著影响碳化物和硼化物的析出量,还可间接抑制TCP相析出;Zr含量对MC和M₂₃C₆碳化物的析出有影响;增Co降Cr和调节合金元素含量以获得小的点阵错配度是第3代涡轮盘用粉末冶金高温合金成分优化设计的趋势.

     

HGH104合金中析出相的研究

本文通过对本合金中四种不同热处理状态下的析出相进行了定性和定量分析试验,选择出提取高温合金中析出相的最佳电解制度。     

GH536镍基高温合金焊管的研制

本文较详细地分析了ＧＨ５３６合金的可焊性，介绍了ＧＨ５３６合金焊管的生产工艺流程以及在生产中采用一定的措施保证管坯成形良好；采用合理的焊接规范保证焊缝质量。焊管经过冷轧、冷拔加工后成品焊管的机械性能同母材比较基本一致，焊缝凸量完全消除，说明焊管经过冷轧、冷拔加工后。不仅规格多样化，而且焊管的使用性能进一步得到改善，这种焊管与无缝管生产相结合的方式是可行的。     

多元系B2相的热力学描述

B2相广泛存在于铁基、钴基和镍基合金中.B2相的析出对于合金组织和性能具有重要影响.本文指出了合理描述B2相的热力学模型,并就如何简单有效地描述多元合金系中的B2相,以及如何处理在此过程中可能出现的各种问题,进行了深入的探讨和研究.     

Ni基粉末冶金高温合金平衡析出相的热力学研究

为了对Ni基高温合金进行优化设计,采用热力学计算软件Jmatpro与相应的Ni基高温合金数据库,对3代粉末高温合金René95、René88DT和René104合金的平衡相析出行为进行了热力学计算与比较研究。结果表明:3种合金的平衡相种类基本相同,主要平衡相为γ、γ’、碳化物M23C6和MC以及硼化物M3B2,但析出量、析出温度及范围存在差别。René104合金有较高的γ’相析出温度和较多的γ’相析出量,而René88DT合金的γ’相析出温度最低,γ’相析出量最少;Ta的添加使Nb元素在γ’相中的含量随温度降低先增加后减少的变化规律变为随温度降低而一直减少;另外,对于碳化物而言,René95和René88DT合金中的碳化物析出规律基本一致,只是析出量和析出温度区间不同,而René104合金与它们存在一定差别。     

含5%铬镍基单晶高温合金相分析

近年来单晶技术的发展解决了镍基高温合金晶界强化问题,使镍基高温合金具有优良的综合性能。合金的高温性能除取决于合金成份和工艺外,还必需进行适宜的热处理。对于新型单晶合金应选择合适的固溶温度,尽可能使铸态粗化γ′,相固溶而使显微组织均匀化,以便时效时能保证析出大量均匀弥散的γ′,相(二次γ′),这种弥散γ′相能提供在一定γ′体积百分数下的最佳蠕变抗力。为了研究不同固溶温度对NASAIR—100合金的组织和性能的影     

GH4199镍基高温合金的析出相分析研究

采用物理化学相分析方法对GH4199镍基变形高温合金不同成分的板材和棒材的析出相进行了定性、定量分析。详细研究了各种析出相的分离、分析方法,实现了M6C和W-Mo固溶体的分离与定量测定。研究表明,标准热处理试样主要析出相为γ′,M6C和W-Mo固溶体,经800℃长期时效后,大量的μ相生成,同时还析出较多的富铬相,如:M23C6,σ和α-Cr。同时探讨了不同C,Al,Ti含量对合金析出相析出量的影响规律,发现随C含量增加,M6C含量也逐渐增加,而Al,Ti含量增加也会导致γ′明显增加。微量元素Mg主要分布在