DD8单晶镍基高温合金热处理制度研究

研究了热处理工艺对ＤＤ８单晶高温合金组织及性能的影响，结果表明，经过１１００℃／８ｈＡ．Ｃ．＋１２４０℃／４ｈＡ．Ｃ．＋１０９０℃／２ｈＡ．Ｃ．＋８５０℃／２４ｈＡ．Ｃ的４级处理明显改善了ＤＤ８单晶合金元素的枝晶偏析，合金中γ相获最佳含量并形成适当尺寸配合，合金获得理想的综合性能。     

抽拉速率对SRR99单晶高温合金组织和性能的影响

用螺旋选晶法制备镍基单晶高温合金SRR99,研究了抽拉速率对其组织和性能的影响．随着抽拉速率的增大,SRR99单晶合金的铸态组织由粗枝状晶向细枝状晶演变,枝晶干与枝晶间的γ’相尺寸减小,且枝晶间γ’相的形状逐渐趋向于规则立方体形状,而γ-γ’共晶的含量增加．热处理后,在高抽拉速度下生成的共晶组织更容易固溶,形成更加均匀的组织．随着抽拉速率的增大,SRR99单晶合金的持久寿命延长．     

抽拉速率对SRR99单晶高温合金组织和性能的影响

用螺旋选晶法制备镍基单晶高温合金 SRR99,研究了抽拉速率对其组织和性能的影响.随着抽拉速率的增大,SRR99单晶合金的铸态组织由粗枝状晶向细枝状晶演变,枝晶干与枝晶间的γ'相尺寸减小,且枝晶间γ'相的形状逐渐趋向于规则立方体形状,而γ-γ'共晶的含量增加.热处理后,在高抽拉速度下生成的共晶组织更容易固溶,形成更加均匀的组织.随着抽拉速率的增大,SRR99单晶合金的持久寿命延长.     

一种镍基单晶高温合金的热处理工艺研究

研究了一种镍基单晶高温合金的热处理工艺。采用差热分析法和金相测试法确定合金的初熔温度在1280℃左右;利用光学金相显微镜观察了合金在不同固溶处理后的微观组织,测试了合金的持久性能。结果表明,合金的最佳热处理工艺为1245℃/2h,AC+1275℃/4h,AC+1100℃/2h,AC+850℃/24h,AC。采用该工艺处理后的单晶高温合金具有优异的持久性能,在980℃、235MPa的条件下持久寿命达159.35h。     

一种镍基单晶高温合金的热处理工艺研究

研究了一种镍基单晶高温合金的热处理工艺。采用差热分析法和金相测试法确定合金的初熔温度在1280℃左右；利用光学金相显微镜观察了合金在不同固溶处理后的微观组织，测试了合金的持久性能。结果表明，合金的最佳热处理工艺为1245℃／2h，AC＋1275℃／4h，AC＋1100℃／2h，AC＋850℃／24h，AC。采用该工艺处...     

热处理对Ni_3Al基单晶合金IC6SX组织和性能的影响EI北大核心

研究了热处理对Ni3Al基单晶合金IC6SX的微观组织和持久性能的影响。实验结果表明:IC6SX单晶合金的铸态组织具有典型的树枝晶结构,由γ′相、γ相和NiMo相组成。合金经过1280℃/10h,风冷固溶处理后,γ′相全部固溶,合金组织均匀,γ′相尺寸约为0.28μm。合金在1340℃固溶处理后发生了少量的初熔。对固溶后的合金进行了870℃/32h,空冷的时效处理,得到了尺寸约为0.5μm的立方状分布的γ′相。对不同状态的IC6SX单晶合金在1100℃/130MPa条件下进行持久性能测试,结果表明,经过时效处理后的合金具有最长的持久寿命,高达120h。     

Ti/Al比对镍基定向高温合金组织和性能的影响

用金相显微镜和扫描电镜对镍基定向高温合金铸态及热处理态的组织进行观察和分析,用透射电镜的EDS对合金元素在γ和γ~′两相中的分配比进行测试和分析,研究了在Al+Ti质量总和相同条件下,Ti/Al比对其微观组织及持久性能的影响。结果表明:随着Ti/Al比的增加,合金铸态组织中共晶含量显著增加,共晶周围有η相生成;合金初熔温度降低;相同热处理条件下,γ′相的尺寸增加,立方度降低;合金持久性能变化不大。     

一种镍基单晶高温合金的表面再结晶研究

采用X射线衍射、金相及扫描电镜,研究了一种镍基单晶高温合金再结晶的产生以及再结晶层的组织变化。结果表明在铸态γ'相溶解温度以下,再结晶是以不连续有胞状形式发生的;在此温度以上,再结晶主要形成结晶晶粒。进一步提高温度,再结晶晶粒聚集长大,再结晶层以连续的方式向内生长。铸态γ'相的溶解是形成再结晶晶粒的重要条件。     

镍基单晶高温合金对接平台内的微观组织及缺陷形成

目的 针对喷嘴导叶和双联导叶等对接结构单晶铸件内容易产生凝固缺陷的问题,研究定向凝固过程中对接平台内枝晶的生长行为、取向演化和凝固缺陷形成机制。方法 在不同抽拉速率下制备具有对接结构的镍基单晶高温合金铸件,采用实验与ProCAST有限元模拟相结合的方法,研究抽拉速率对镍基单晶高温合金对接平台内微观组织的影响,分析平台内凝固缺陷的形成机理。结果 当抽拉速率较低时,平台内枝晶生长规则,基本无凝固缺陷;随着抽拉速率的增大,平台内枝晶出现严重的侧向生长;当抽拉速率达到150 μm/s时,平台中间区域形成了碎断枝晶缺陷。结论 平台内枝晶生长与局部的温度场分布密切相关,而碎断枝晶的形成可能是由平台内部溶质富集引起的。     

镍基粉末高温合金的组织、性能与成型和热处理工艺关系的研究

分析了镍基粉末高温合金的成型、热处理等冶金工艺及央杂缺陷的性质等与合金组织和性能的关系，描述了粉末高温合金的热处理工艺，提出了今后我们粉末高温合金组织性能研究工作的重点。     

Effect of Threshold Stress on Anisotropic Creep Properties of Single Crystal Nickel-Base Superalloy SRR99

The influence of orientation on the creep properties of the nickel-base single crystal superalloy SRR99 was investigated at 760℃ and various levels of applied stress.It was found that the effect of anisotropy was strikingly prominent at this temperature.Deformation mechanisms of single crystals with three principal orientations at 760℃/790 MPa were explained according to detailed observations of dislocation arrangements by means of transmission electron microscopy (TEM).Liability to shearing γ' precipitates for [011] orientation and co-planar slip for [111] orientation resulted in poor creep strength and short stress rupture life.It was also found that the apparent primary creep strain could be measured when the applied stress was increased to 565 MPa.Modified power law equation was adopted and the concept of a threshold stress σ 0 which determines dislocation looping or shearing to be activated was then involved.Through detailed calculations,the threshold stress was obtained to further analyse the distribution of the applied stress and better rationalize the anisotropic creep behaviour in the stereographic triangle in combination with TEM observations.     

Anisotropic Creep Rupture Properties of a Nickel-base Single Crystal Superalloy at High Temperature

The creep rupture properties of a single crystal superalloy were tested at 975℃/255 MPa as a function of the deviation degrees from [001].The misorientation of the specimens away from [001] distributed approximately along a line between [001]-[011] and [001]-[111] boundaries in the triangle of the stereographic projection.Creep rupture lifetimes of the specimens were not sensitive to the misorientation until the deviation degree exceeded ～30 deg.Two steps of lattice rotation were found in all specimens during creep,first towards the [001]-[111] boundary,and then to [001] or [111] along the boundary.Single slip and strong asymmetric deformation were observed during the first stage of lattice rotation in specimens with large misorientation.The rotation mechanism was associated with the activated slip systems according to the calculated Schmid factors.The impact of lattice rotation on the rupture properties was also discussed.     

气膜孔分布对DD6单晶高温合金持久性能及断裂行为的影响

研究在980℃/300MPa条件下不同气膜孔分布对DD6单晶气冷叶片模拟试样持久性能及断裂行为的影响。结果表明:在相同的温度和应力条件下,气膜孔的分布是影响模拟试样持久寿命的主要因素;随着气膜孔排数的增加,持久寿命呈规律性下降,而带1排孔、2排孔试样的持久寿命与不带孔的持久寿命略长。通过断口微观和金相组织观察发现,不带孔试样的断裂方式为微孔聚集型断裂,断口上分布着大量方形小平面特征,断口附近纵剖面上可见明显的心部裂纹;而带气膜孔试样的持久变形主要出现在气膜孔区域,断口整体氧化较严重,方形小平面特征减少,韧窝特征明显增加,断口附近纵剖面上气膜孔处均可见裂纹及氧化形貌。基于晶体塑性理论分析了不同孔分布下孔边应力的分布规律,模拟结果显示在气膜孔周边存在应力集中和应力重分布,数值模拟分析结果与试样的断裂位置及形貌吻合。     

热处理对GH742合金组织和力学性能的影响

研究了不同热处理制度对ＧＨ７４２高温合金组织和力学性能的影响。结果表明,调整固溶处理制度可明显改变晶粒度和γ＇形态。控制固溶处理温度,供γ＇相不完全溶解,可以阻止晶粒长大,而这种粗大γ＇相和时效过程中形成的细小γ＇相共存的组织具有良好的综合性能。时效处理可以改变γ＇相的数量和分布,时效温度越低,时间越长,则γ＇相数量越多,尺寸越小,使合金的强度上升,塑性降低。     

铸态DD5单晶在热处理过程中的组织转变规律

目的对DD5单晶组织进行热处理制度,分析在热处理各阶段下DD5单晶组织尺寸及转变的规律。方法采用热处理制度,对铸态DD5镍基单晶高温合金分别进行固溶(1300℃,保温2 h,空冷)、一次时效(1120℃,保温4 h,空冷)、二次时效(1080℃,保温4 h,空冷)热处理工艺,对比分析各热处理工艺下DD5单晶的组织特征,研究热处理制度下DD5单晶组织转变的规律。结果在固溶和时效处理下,DD5单晶显微组织呈十字形枝晶样貌,组织中的γ′相有一定程度的长大,枝干和枝间的形态、尺寸逐步接近,最后γ′相形貌演变为规则立方状。结论随着各个阶段热处理制度的逐步完成,γ′相的有序性和立方度逐步提高,并与基体相γ保持高度共格关系,γ+γ′共晶组织和枝晶间析出的粗大γ′相逐渐扩散溶解。     

一次枝晶间距对DD26单晶高温合金持久各向异性的影响

研究了取向对高速冷却法(DD26-HRS)和液态金属冷却法(DD26-LMC)制备的DD26单晶高温合金760℃/670 MPa条件下持久性能的影响。结果表明,DD26-HRS合金一次枝晶间距明显大于DD26-LMC合金,而且DD26-HRS合金持久各向异性更为严重。位错形貌显示靠近[001]-[012]边界试样变形以基体内多滑移为主。由于DD26-HRS合金γ′相尺寸较大,抑制了层错带剪切γ′相的变形机制,从而使得DD26-HRS合金持久寿命高于LMC合金。然而,靠近[001]-[112]边界试样变形以单方向层错剪切γ′相为主,基体内开动的位错较少,DD26-HRS合金枝晶间粗大的碳化物相周围易于位错的堆积,从而萌生裂纹并沿碳化物界面迅速开裂,造成DD26-HRS合金持久寿命低于DD26-LMC合金。     

Re及时效时间对耐腐蚀镍基定向合金组织和持久寿命的影响

优化设计了三种含Re分别为0％,2％,3％(质量分数)的耐腐蚀定向镍基高温合金,分析了三种合金在900℃高温时效过程中组织的变化,测试了三种合金在不同时效时间980℃/200MPa下的持久寿命.结果表明:随着Re含量和时效时间的增加,合金析出σ相的倾向增大,合金高温持久性能下降;Re明显细化持久性能试样的筏排结构,随着Re含量的增加,合金性能下降的幅度变小.     

抽拉速率对一种镍基单晶高温合金凝固参数和凝固组织的影响

研究了不同的铸型抽拉速率对镍基单晶高温合金DD98的凝固参数及显微组织的影响，结果表明，随着抽拉速度降低，固－液界面前沿的温度梯度显著提高，糊状区宽度减小，抽位速度较低时，温度梯度在整个凝固过程中变化比较平稳，提高抽拉速率使DD98合金由胞状凝固转变为枝状凝固，γ′相尺寸减小，并且由不规则形状逐渐变为规则的立方体形状，γ／γ′共晶量增加，共晶中的初生γ′相尺寸逐渐减小。