铬含量对新型气阀合金组织和性能的影响

研究了铬含量对新型气阀合金组织、室温和高温力学性能的影响。结果表明,随着铬含量的增加,合金显微组织中第二相的数量明显增多,晶界处的析出物逐渐粗化,经确认第二相为碳化物Cr_(23)C_6;室温屈服强度和抗拉强度均随着铬含量的增加呈上升趋势,铬质量分数为20%时,室温断后伸长率最高,约为25%;高温屈服强度随铬含量的增加先是变化不大,然后有较为显著的升高;而高温抗拉强度、高温断后伸长率及断面收缩率均随着铬含量的增加先升高后下降;铬质量分数为20%的合金具有较好的综合性能。     

一种新型变形高温合金的组织与性能分析

采用热力学相计算、光学显微镜、扫描电镜、透射电镜及化学相分析等手段研究了一种新型变形高温合金标准热处理状态的基本组织,并通过与Waspaloy合金组织的对比,揭示了这种合金既具有较高的高温蠕变强度,又具有良好的加工性能的内在原因.结果表明,标准热处理状态的实验合金由大小不均匀的等轴晶组成,平均晶粒尺寸约为80 μm.合金中除基体γ外,晶界和晶内还分布着颗粒状的Cr23C6和少量(Ti,Mo)C相;γ′强化相弥散分布于基体中,其平均尺寸约为25 nm,质量分数为16.9%.适当增大固溶强化元素Mo的含量,减少γ′形成元素Al或Ti的含量,可得到既具有较高蠕变强度又具有良好加工性能的镍基变形高温合金.     

热处理对LF2合金组织与性能的影响

通过扫描电镜、透射电镜、微细相分析以及力学性能测试等,研究了固溶温度、时效温度、时效时间对LF2合金的微观组织和力学性能的影响。结果表明：LF2合金是以奥氏体为基体,主要的析出相有γ´、MC、Laves相,γ´相是合金中最主要的强化相。采用固溶温度990 ℃,时效温度760 ℃,时效时间10 h的热处理制度,合金可以获得最佳的性能,此时合金的抗拉强度为1201 MPa,屈服强度为772 MPa,断后伸长率为21.8%,断面收缩率为32%。     

一种新型镍基粉末高温合金组织与性能研究

利用扫描电子显微镜、光学显微镜、疲劳试验机、拉伸试验机等研究了一种新型镍基粉末高温合金（WZ-A3）不同状态下的显微组织、拉伸性能、低周疲劳性能及其断口形貌。结果表明：1150℃挤压消除了合金热等静压残余的粉末原始颗粒边界（Previous Particle Boundary,PPB）。随着温度提高,热等静压+热处理（WZ-A3-HIP）和热等静压+热挤压+热处理（WZ-A3-HEX）两种状态样品拉伸强度呈现出先下降（室温到400℃）到不变（400~550℃）再下降（550~800℃）的变化规律。观察拉伸断口发现室温PPB降低了WZ-A3-HIP样品延伸率,700℃升高800℃时两种状态样品断口由穿晶-沿晶混合型转变为沿晶断裂模式为主。小应变（0.6%、0.8%）控制疲劳时,WZ-A3-HEX样品疲劳寿命值优于WZ-A3-HIP,后者裂纹源主要由夹杂物引起。大应变（1.0%、1.2%、1.4%）时,两种状态样品寿命值接近。应变1.2%时,疲劳裂纹源均为多源平台型断裂。     

LF6合金羽毛晶的组织和性能

前言近年来熔炼铸造工艺不断地向前发展。为提高金属的纯洁度,对熔体采用了多孔陶瓷管过滤等净化措施。这些净化处理除掉了铝液中的有害夹渣,但是同时也把一些外来晶核过滤     

高温处理对LF9合金组织及力学性能的影响

研究了不同热处理制度下η相和γ'相在LF9合金中的析出特征及其对合金性能的影响。结果表明:合金在820～940℃保温1 h水冷后,室温冲击韧度随加热温度的升高而提高,在940～980℃随加热温度的升高而降低,在980～1040℃随加热温度的升高,韧性急剧提高,这是合金中η相、γ'相以及贫γ'区综合作用的结果;合金在800℃时,γ'相尺寸约30 nm,随温度升高,γ'相长大,约980℃时尺寸达到最大值(120 nm),约1020℃时,γ'相完全回溶;820℃时次生η相从晶界析出并以片层形态沿晶界平行往晶内生长,约1040℃时,η相完全回溶。     

一种新型镍基高温合金组织及性能的研究

GH4742(俄ЭП742)合金属于典型的高合金化难变形镍基高温合金涡轮盘材料,本文通过调整Al、Ti、Nb的成分对GH4742合金进行改进,发明了一种新型镍基高温合金。利用JMatPro模拟得到平衡相图,再利用光学金相显微镜和场发射扫描电镜对合金的晶粒组织、碳化物以及γ′相分布情况进行观察,同时对力学性能进行了检测。结果表明：平衡状态下的合金从1 400 ℃到300 ℃的冷却过程中相转变可概括为L → L+γ → L+γ+MC →γ+MC+γ′ → γ+γ′+MC+μ → γ+γ′+μ+MC+M23C6 → γ+γ′+μ+MC+M23C6+σ,780 ℃下析出γ′相的质量分数为40.88%;锻造变形工艺为γ+γ′双相区变形,1 120 ℃固溶后经过标准双时效处理(850 ℃/6 h/AC＋780 ℃/6 h/AC)后的显微组织明显可见两种不同尺寸晶粒,小晶粒(13 μm)呈项链状分布于大晶粒(100 μm)周围;该合金中的碳化物主要为大尺寸、不规则形状的MC(NbC、TiC、VC),断续穿晶和沿晶分布;强化相γ′相的分布状态也有大小两种不同尺寸,γ′I相平均直径为600 nm,γ′II相平均直径为150 nm,两种尺寸γ′相强化的良好匹配,使得该合金在具有较高强度的同时又具有较高的塑性,力学性能优异,室温抗拉强度1 478 MPa,尤其是650 ℃/863 MPa下的持久性能为194 h,远远超过GH4742合金650 ℃/823 MPa持久下50 h的标准。     

一种新型镍基高温合金组织及性能的研究

GH4742(俄ЭП742)合金属于典型的高合金化难变形镍基高温合金涡轮盘材料，本文通过调整Al、Ti、Nb的成分对GH4742合金进行改进，发明了一种新型镍基高温合金。利用JMatPro模拟得到平衡相图，再利用光学金相显微镜和场发射扫描电镜对合金的晶粒组织、碳化物以及γ′相分布情况进行观察，同时对力学性能进行了检测。结果表明：平衡状态下的合金从1 400 ℃到300 ℃的冷却过程中相转变可概括为L → L+γ → L+γ+MC →γ+MC+γ′ → γ+γ′+MC+μ → γ+γ′+μ+MC+M23C6 → γ+γ′+μ+MC+M23C6+σ，780 ℃下析出γ′相的质量分数为40.88%；锻造变形工艺为γ+γ′双相区变形，1 120 ℃固溶后经过标准双时效处理(850 ℃/6 h/AC＋780 ℃/6 h/AC)后的显微组织明显可见两种不同尺寸晶粒，小晶粒(13 μm)呈项链状分布于大晶粒(100 μm)周围；该合金中的碳化物主要为大尺寸、不规则形状的MC(NbC、TiC、VC)，断续穿晶和沿晶分布；强化相γ′相的分布状态也有大小两种不同尺寸，γ′I相平均直径为600 nm，γ′II相平均直径为150 nm，两种尺寸γ′相强化的良好匹配，使得该合金在具有较高强度的同时又具有较高的塑性，力学性能优异，室温抗拉强度1 478 MPa，尤其是650 ℃/863 MPa下的持久性能为194 h，远远超过GH4742合金650 ℃/823 MPa持久下50 h的标准。     

新型Al-Cu合金焊丝焊缝组织与性能

采用自制焊丝对2519装甲铝合金进行熔化极惰性气体保护焊(MIG)焊接,并对焊接接头的力学性能和焊缝组织进行了分析.结果表明,用自制焊丝焊接的焊接接头的力学性能Rm可达320 MPa,断后伸长率达到6％;焊丝中添加一定量的Ti,Zr元素在熔池中形成了Al3Zr和Al3Ti,成为异质形核核心,使焊缝区为均匀细小的等轴晶组成,一定量的Mn也起到了细化晶粒的作用,显著地提高了焊缝的性能.     

Al-Mn系合金的组织控制与高温性能研究

研究了合金元素Mg、Ni和Zr以及退火工艺对Al-Mn系合金显微组织和高温性能的影响。结果表明:Al-Mn系合金经冷轧+873 K保温10 min得到细小等轴晶,而冷轧+623 K保温1 h+873 K保温10 min可获得有利于高温性能的长条状组织。合金元素Mg促进了热处理过程中Al Mn Si相的析出,合金元素Zr、Ni增加了沉淀相的数量和种类,析出了Al3Zr、Al Mn Si Ni耐热相。Mg和Ni联合添加时高温力学性能最优,523 K下抗拉强度达102 MPa(比Al-Mn合金提高50 MPa),523 K、40 MPa条件下稳态蠕变速率为3.93×10-8s-1,比Al-Mn合金低2个数量级。由于Al-Mn合金的蠕变过程受位错攀移控制,基体中耐热相越多,对位错运动的钉扎作用越强,越有利于提高Al-Mn系合金的高温抗蠕变性能。     

GH4169高温合金焊接接头的组织与性能

对GH4169镍基高温合金型材对焊接头的显微组织与力学性能进行了研究,分析了顶锻力对焊接接头组织的影响。结果表明,GH4169高温合金的焊接接头主要由焊缝区、完全再结晶区、不完全再结晶区和未再结晶区组成,各个区域硬度具有明显差异;焊接温度场与顶锻参数之间的配合决定了焊接接头的显微组织;无顶锻焊接由于塑性变形不足,裂纹易在组织粗大的热影响区内萌生与扩展,导致焊接接头力学性能恶化。     

CMSX-4单晶高温合金TLP接头组织与性能

采用含Si的BNi-5非晶箔片作为中间层合金对CMSX-4镍基单晶合金棒在放电等离子体烧结炉中进行TLP连接,采用SEM观测了TLP接头在不组织形貌特征,借助于EDS分析了TLP接头界面处的物相组成及其对接头力学性能的影响。采用常温和高温拉伸试验验证了不同焊接工艺条件对TLP接头性能的影响。结果表明,在1 200 ℃/5 kN/20 min工艺参数下可得到满意的TLP接头,此时组织分布较为均匀,常温抗拉强度达到了母材的95%,760 ℃高温抗拉强度达到母材的99%。     

热处理对一种新型镍基单晶高温合金组织与性能的影响

研究了不同热处理对一种含Re的新型镍基单晶高温合金组织和性能的影响.结果表明,通过差热分析法确定合金的固相线和液相线温度分别为1339和1371℃,由金相测试法测出初熔温度介于1305~1310℃范围内.初熔组织中主要表现为Ti的严重富集,其次为B和S.在1080,1100和1120℃分别时效4 h后空冷,获得的g'相均具有较高的正方度.合金的最佳热处理制度为1290℃,2 h+1320℃,4 h,A.C.+1100℃,4 h,A.C.+900℃,24 h,A.C..采用该制度处理后的单晶高温合金中各元素偏析系数明显降低,持久性能优异,在1070℃,140MPa条件下的持久寿命达到78.2 h.     

退火处理对新型Ni-Co-Cr基粉末高温合金微观组织与性能的影响

基于Thermo-Calc热力学计算软件及相应的Ni基合金数据库,模拟计算一种新型Ni-Co-Cr基粉末高温合金可能的平衡析出相及其与温度的关系;采用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)并结合定量分析软件,对合金在不同退火制度下的晶粒与γ′相的演化行为进行分析;同时,利用纳米压痕仪研究退火制度对合金力学性能的影响。结果表明:合金中γ′相的溶解温度约为1154℃。当退火温度低于1000℃时,γ′相均以近球形为主,其尺寸及含量随退火温度的升高和保温时间的延长变化不大;γ′相对晶粒生长起到了有效的钉扎作用,合金的晶粒尺寸无明显增长。当退火温度高于1000℃时,γ′相的形貌逐渐向方形或花瓣状转变,且随着保温时间的延长有分裂的趋势;退火温度的升高使γ′相的尺寸及含量均有较大幅度的降低,合金的晶粒尺寸也有较明显的增加。随着退火温度的升高和保温时间的延长,合金的硬度逐渐降低,但弹性模量无明显变化。综合考虑退火后挤压态合金的微观组织和硬度,优化的退火制度在1000℃、1～2 h条件下进行。     

新型镍基单晶高温合金的显微组织与力学性能

采用高通量的合金设计方法设计一种新型镍基单晶高温合金CSU-B2,并对该合金进行了一系列的研究。结果表明:该合金在铸态下树枝晶分布均匀,枝晶间距约为500μm,没有三次枝晶出现。通过对合金进行固溶和时效处理,合金中的γ′析出相呈现方块状,平均颗粒尺寸为0.5~0.8μm。在1100和1150℃下对合金的抗氧化性能进行研究发现,试样单位面积质量随时间的变化遵循类抛物线的规律,在氧化层的下面都存在着γ′相消失的区域。最后对合金的高温拉伸性能进行了表征,在760℃时,合金的屈服强度为706 MPa;在980℃时,合金的屈服强度为484 MPa。在两个温度下,试样的断裂为两种不同的机制。     

新型高温合金700℃时效组织及力学性能

利用微观组织分析和高温力学性能测试方法，研究了1种新型Ni—Cr—Co基高温合金在700℃长期时效过程中的组织稳定性及其一些力学性能。结果表明：试验合金在700℃时效过程中，析出物有MC，M23C6和γ’；晶内和晶界碳化物MC和M23C6的稳定性好，γ'的粗化为扩散控制的生长过程；在700℃时效初期，室温硬度变化小，随时效时间的增加而减小，这与γ'的粒度、形貌和分布有关；合金的高温拉伸强度和持久强度比Nimonic 263显著提高，且韧塑性好；试验合金在700℃具有稳定的显微组织和较高的高温力学性能。     

新型稀土镍铬合金涂层组织与性能研究

在Ni60A合金中添加适量的Cu、Mo、Nb和稀土钇(Y)元素,研制出一种新型稀土镍铬合金(NiCrY)粉体材料.利用SEM、EDS、XRD现代分析技术,对NiCrY合金喷焊涂层的形貌特征、微区成分和物相组成进行分析.结果表明:NiCrY合金涂层由Ni基固溶体基体和Cr23C6、CrB、Ni3B和Cr7C3等硬质相组成,并且组织中有新相MoB析出,硬质相呈细粒状均匀分布于基体上.通过对NiCrY合金喷焊层耐磨和耐蚀性的测定,发现NiCrY较Ni60A合金的耐磨性提高了1倍多,耐蚀性提高了数十倍.分析认为,由于Cu、Mo、Nb和Y的合金化作用,进一步提高了合金的耐磨耐蚀性.     

新型微合金非调质钢的组织与性能

研制了一种新型微合金非调质钢。通过合理设计合金成分,改善熔炼脱氧过程,控制钢中氧化物的组成、分布、形状和尺寸,在研制钢中形成微细的氧化物夹杂作为晶内铁素体最有利的析出位置。晶内铁素体的析出细化了晶粒,提高了钢的强度与韧性。     

高温合金激光表面熔铸涂层组织与性能的研究

研究了高温铸造镍基合金ＧＨ３３激光表面熔铸镍基合金涂层的组织与性能。结果表明，基体对涂层合金的稀释较小，涂层与基体之间形成良好的冶金结合；Ｘ射线衍射分析表明，涂层基体组织为γＮｉ枝晶，枝晶间为γＮｉ、Ｍ２３（ＣＢ）６、Ｎｉ３Ｂ、Ｃｒ２Ｂ、ＣｒＢ、ＷＣ。涂层显微硬度分布均匀，涂层耐磨性能较基体高１０倍以上。通过组织与性能的综合评价，得出了激光熔铸涂层的最佳工艺参数。