激光成形修复K418高温合金的显微组织与开裂行为

研究了激光成形修复航空发动机涡轮叶片用K418高温合金的组织特征与开裂行为。研究发现:K418合金激光修复区组织主要由γ-FeCr0.29Ni0.16C0.06固溶体基体、方形γ′相、枝晶间杆状或骨架状初生MC碳化物和骨架状(γ+MC)共晶组成。激光成形修复所用铸件基体中MC碳化物为TiC,呈块状分布在晶内和晶界;而激光修复区中MC碳化物为(NbTi)C,呈骨架状或杆状分布于枝晶间。从基体、热影响区到修复区,γ′相形貌、尺寸和数量呈现不同特征。修复区裂纹为与液膜有关的结晶裂纹,裂纹沿枝晶晶界扩展。通过试验优化,确定了较佳的激光成形修复K418合金的工艺参数,大大降低了其开裂倾向。     

增材制造GH3536合金的高温拉伸及疲劳裂纹扩展性能研究

采用选区激光熔化技术制备GH3536合金试样,经热等静压和固溶处理后对合金试样的显微组织、高温拉伸性能和不同应力比下的裂纹扩展性能进行了分析。结果表明,经热等静压和固溶处理后合金试样内部存在2种不同大小的等轴晶粒,在晶间存在连续片状分布的M₂₃C₆和M₆C碳化物。合金试样的拉伸性能随着温度的升高而不断下降,断裂方式由室温下的韧性断裂转变为900℃下的脆性断裂。在不同应力比下,合金试样的裂纹扩展方式主要为穿晶扩展,裂纹扩展速率随着应力比的不断上升而提高,在高应力比下合金内部的疲劳裂纹更倾向于在取向差较小的晶粒内部扩展。     

Co对K4169合金铸态组织和性能的影响

采用手工电弧炉熔炼制备了不同Co含量的K4169高温合金,显微组织和力学性能的研究表明:Co强烈促进Laves相的形成,缩小合金枝晶间偏析区;随着Co含量从0.5%增加到0.8%,Laves相由小块状变为筛网状且数量明显增多;合金中强化相γ′相的数量也随Co含量的增加而增多。Co元素的加入使K4169铸态合金的室温压缩强度有所提高,合金的硬度稍有降低,但总体来说Co元素的增加对铸态合金的室温压缩强度和硬度的影响较小。     

精铸Ti-Al-Zr合金的显微组织和力学性能

用陶瓷型壳浇注了Ti Al Zr合金 ,研究了精铸Ti Al Zr合金的相组成、铸造显微组织、室温和高温力学性能及断口形貌。结果显示 ,精铸Ti Al Zr合金属于近α型 ,其铸态组织为网篮状魏氏组织 ,具有较好的室温和高温性能。Ti Al Zr合金的室温力学性能为 :抗拉强度 1 0 57.5MPa ,屈服强度 995MPa ,延伸率 1 8.45% ;50 0℃时的力学性能为 :抗拉强度 658.7MPa ,屈服强度 538.9MPa ,延伸率 1 6.5%。该合金室温断口以延性断裂为主 ,伴有部分解理断裂 ,而高温拉伸断口为延性断裂。     

镍基高温合金K17的激光熔覆处理热裂纹敏感性研究

在铸造镍基高温合金涡轮叶片Ｋ１７上激光熔覆３种不同的钴基合金粉末，研究了３种组配的金相组织，显微硬度分布，成分分布及热裂纹敏感性。结果表明：激光熔覆钴基粉末对于Ｋ１７材料的叶冠端有改性作用，降低了Ｋ１７材料的热裂纹敏感性，涂层与基材能形成良好的冶金结合且涂层硬度较高。     

K488合金大尺寸涡轮叶片精铸工艺研究

大尺寸涡轮叶片是重型燃气轮机的关键核心部件,采用铸造高温合金K488无余量精密铸造而成,该叶片结构复杂,叶身尺寸大,壁厚薄,尺寸精度高,冶金技术标准要求严格,铸造工艺难度很大。设计采用了蜡模二次成型、反变形技术、顶注一侧注复合浇注系统的优化,解决了铸造过程中产生的疏松、裂纹、变形等缺陷,研制出了合格的大尺寸涡轮叶片。     

新型高温合金粉末MCrAlYTa的制备及应用

为了满足发动机高推比的要求，采用真空雾化制粉技术研究开发一种新型的高漫合金粉末——MCrAlYTa。探讨了该粉末的冶炼雾化工艺，同时用SEM对不同状态MCrAlYTa的显微组织进行了分析，阐述了MCrAlYTa合金的应用。     

高温合金大型薄壁件熔模精铸技术与发展

熔模铸造是制造大型高温合金薄壁铸件的重要手段,蜡模型壳的制作及高温合金的熔炼浇注是高温合金精密铸造缺陷控制的重要环节。阐述了制模、制壳、熔炼、晶粒细化等环节中的选材、过程控制对产品的影响,并指出调压技术的应用将是大型薄壁高温合金熔模铸件制造的新方向。     

喷油器偶件崩裂断口分析

喷油器在试验过程中发生头部崩裂。对喷油器偶件的断口形貌、硬度、金相组织及化学成分进行了分析。结果表明:由于喷油器头部存在挤压损伤,使喷油孔开口处存在变形、孔径受挤变小,造成喷油器偶件工作时的压力异常升高,进而撑裂喷油孔而开裂。     

7150铝合金疲劳裂纹异常扩展分析

在准备7150合金平面应变断裂韧性试样的过程中，预制疲劳裂纹发生不均匀扩展。利用扫描电镜、透射电镜和光学显微镜对断口和组织进行了分析，结果表明，晶粒组织的不均匀性是这种异常现象的主要原因。     

镍基高温合金的裂纹敏感性及微观组织分析

采用Gleeble热模拟试验机对Incone1690的填充材料FM-52M在高温失塑裂纹(DDC)敏感温度区间进行应变断裂(STF)试验,得到了不同温度下DDC裂纹出现的临界变形量,并解释了DDC裂纹机理.根据试验结果,DDC裂纹主要是由于高温时晶界弱化造成.探讨了晶界形貌和析出物在DDC的萌生与扩展过程中的作用.     

7055铝合金零件开裂原因与预防

通过体视显微镜、光学显微镜、扫描电镜、能谱仪、显微硬度测试仪等手段,对2件喷射成形、在热处理过程中发生开裂的7055铝合金零件的宏观开裂特征、微观断口形貌、金相组织和显微硬度进行对比分析,结果表明:2件铝合金零件成分、组织、状态均未见异常;裂纹断面主要呈冰糖状沿晶界断裂特征,而人工断面则主要呈韧窝型穿晶断裂特征。综合零件制备工艺分析认为,零件裂纹应为淬火裂纹,产生原因与7055铝合金淬火敏感性及零件热处理工艺控制有关。建议采取淬火前充分均匀化处理、淬火时减小淬火速率、合理控制零件截面形状、应力集中部位采用圆角过渡等措施预防淬火裂纹产生。     

压铸件裂纹的产生与消除

结合生产实践中遇到的裂纹缺陷，论述了压铸件裂纹形成机理及消除裂纹的措施。认为控制材料的化学成分，在许可范围内尽量增大铸造圆角，减小壁厚差，合理分布模具中的温度场，改善模具排气状况，有利于防止裂纹的产生。     

铸铜合金水龙头阀体开裂原因分析

通过扫描电镜和金相检验方法观察铸铜水龙头阀体裂纹宏观及微观形貌,检测其化学成分、硬度等,探讨水龙头阀体开裂原因。结果表明,水龙头阀体开裂是由于存在过热造成的晶粒粗大、魏氏组织、铸造疏松等缺陷引起的脆性开裂。通过控制浇注温度,加快冷却速度,可避免裂纹的产生,提高阀体的质量。     

TA15钛合金锻件裂纹分析

TA15钛合金锻件在加工过程中,发现加工表面存在裂纹。通过对裂纹形态、裂纹断口的宏微观特征、裂纹金相、材质组织及硬度等检测与分析,得出了裂纹性质及产生原因,并通过裂纹断口温色对比分析以及断口微区成分分析,获得了裂纹产生的温度范围。结果表明,TA15钛合金裂纹为锻造折叠裂纹,折叠裂纹在锻造过程中发生了扩展。裂纹主要是由于表面没有清理干净的氧化皮卷入所致。裂纹左侧棕红色断口形成温度高于800℃,右侧灰色断口形成温度不高于500℃。     

压铸铝合金零件失效分析

在分析YL112 Al-Si-Cu合金成分基础上,采用扫描电镜和金相显微镜对零件的断口和组织进行了分析。结果表明：组织疏松的存在是造成零件失效的主要原因。建议采取适当工艺措施以减少组织疏松。     

钛合金壳体开裂失效分析

某钛合金壳体在进行冲击试验时开裂,外表面有液压油喷出.对钛合金壳体裂纹进行了外观检查,对其裂纹断口进行了宏、微观观察,并对其组织和硬度进行了检查.结果表明:钛合金壳体的裂纹性质为疲劳开裂;在壳体进行粗加工过程中,壳体壁厚较薄部位的硬而脆的富氧α层处萌生了裂纹,并发生了扩展.     

激光熔覆Inconel718合金裂纹分析及裂纹控制研究

目的 针对K418合金表面激光熔覆裂纹萌生、元素偏析等难题,探究裂纹萌生与元素偏析之间的关系,利用后处理工艺进行裂纹的修复及偏析现象的控制。方法 在K418合金表面激光熔覆了Inconel718合金,以基体及熔覆材料的热物性参数和界面元素匹配性为出发点,对熔覆中裂纹的敏感性进行了分析。结果 合金元素的偏析造成了裂纹的萌生与扩展。基体热影响区裂纹的形成与热影响区内析出的块状碳氮化物有关,熔覆层裂纹与枝晶间析出的不规则链状Laves相有关。采用激光重熔工艺对熔覆层进行了后处理,试验结果表明,重熔后的组织致密,晶粒细小均匀,无裂纹及粘粉等明显缺陷。激光重熔减少了基体热影响区及熔覆层中因元素偏析产生的碳氮化物及Laves相的尺寸及数量,重熔后覆层的摩擦因数为0.55,比重熔前下降了49.5%,具有良好的减摩特性;磨损率为3.15×10-4 mm3/(N?mm),比重熔前下降了37.5%,耐磨性能得到提升。结论 激光重熔技术可以愈合K418激光熔覆Inconel718合金的裂纹,并显著降低涂层的元素偏析程度。