Thermo-Span合金在650℃长期时效稳定性

对标准热处理和650℃长期时效下的低膨胀Thermo-Span合金的组织和性能进行观察和分析,结果表明:650℃时效1000 h后,合金块状和棒状Laves相无明显变化,但晶界析出相数量有所增加;晶内小条块状相聚集析出的区域更多,γ’相由约10 nm长大到约30 nm。合金的室温拉伸强度稍有下降,降幅约为8%,塑性基本不变;650℃拉伸强度降低约5%,塑性变化不大。合金的光滑持久寿命降低约41%,持久塑性明显提高,时效后合金仍无缺口敏感性。Thermo-Span合金在650℃长期时效下具有良好的组织和力学性能的稳定性     

长期时效过程中GH625合金的析出相演变

采用扫描电镜和能谱对720℃长期时效后GH625合金的析出相进行了研究并测试了其拉伸性能。结果表明:长时时效促进了合金中γ相→γ″相→δ相的转变,5×10~3h时效后合金中析出了大量的δ相;析出相提高了时效态合金的屈服强度和抗拉强度但降低了合金的塑性。当γ″相的尺寸超过500 nm后对合金的塑性不利,而大量δ相的析出则严重降低了合金的塑性。     

GH4169合金经高温及应力时效处理后的组织演变及性能

以GH4169高温合金为研究对象,通过对其进行不同条件下的高温时效以及高温应力时效处理后,进行拉伸和疲劳寿命测试,研究其微观组织演变、剩余强度和疲劳寿命以及其相关机理。结果表明,GH4169合金在550℃时效时组织稳定;650℃高温时效后γ″相开始出现粗化,在应力作用下发生γ″→δ转变,强度和寿命降低;700℃高温时效后晶内γ″相向δ相转变明显,耦合应力进一步促进了相的转变。高温耦合应力的环境下表面发生氧化开裂大大降低了GH4169合金的疲劳寿命。     

Al含量对GH4169镍基合金组织及其稳定性的影响

GH4169合金中当Al含量处于合金标准范围内(0.45%)时,其晶内强化相γ″和γ′分开析出,晶界主要析出相为δ相;当Al含量为1.24%以上时,合金晶内析出γ″/γ′包覆组织",晶界δ相显著减少,而析出了大量的Laves相和少量的M7C3相及σ相.680℃,1000 h长期时效后,高Al合金中"包覆组织"长大缓慢,但晶界相数量显著增加,尺寸明显长大,而且析出了α-Cr相.随Al含量增加,这种趋势更加明显.Al含量增加显著地降低合金的室温冲击韧性,680℃长期时效后,冲击值更低.     

GH4169合金高温高应力持久变形后的组织演变

通过对GH4169合金在680℃×700 MPa以及650℃×700 MPa高温持久前后的组织形态分析,研究了组织演变规律。结果表明,680℃高温下γ″会迅速凝聚长大,而δ相的析出将消耗晶内的γ″相,造成δ相和γ″相的数量不匹配;同时高温会使B元素以化合物析出,减弱合金的强化作用。     

长时间时效对GH625合金析出相和拉伸性能的影响

采用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、拉伸实验研究长时时效对GH625合金析出相及其拉伸性能的影响,并采用绝热法和Rietveld全谱拟合法对合金在720℃长时时效过程中主要析出相的体积分数进行了定量分析,进一步研究了析出相的体积分数与合金拉伸性能的关系。结果表明:GH625合金在720℃长时间时效过程中存在着γ相→γ′相→γ″相→δ相的转变;随着时效时间的延长,γ″相与δ相的体积分数始终在增大,而γ′相的体积分数则先增加后减少。析出相对GH625合金的拉伸性能有较大的影响。γ′相和γ″相的析出能够提高合金的强度,但大量尺寸过大的γ″相对合金的塑性不利;大量δ相的析出和长大使得合金的强度减小,但屈服强度比有所增加,而合金塑性则大幅降低。     

长期时效对FGH96粉末高温合金组织稳定性及性能的影响

研究了FGH96粉末高温合金经750℃长期时效1000和3000 h后的晶粒尺寸、晶界形貌、晶粒取向、γ'强化相和碳化物的演变规律及长期时效对合金650℃使用温度下拉伸性能的影响.结果 表明:750℃长期时效对合金的晶粒尺寸、晶界形貌和晶粒取向没有明显影响.然而,长期时效后,合金中γ '相形貌、尺寸和分布发生了显著的变化,大尺寸γ'相先长大后分裂再变小,平均尺寸变大、尺寸梯度降低、间距变大,由双峰分布最终演变为单峰分布;形貌由近球形、方状和蝶状先演变为不规则状,最终又演变回近球状、方状与蝶状.未长期时效合金的晶内和晶界处存在大量富含Ti、Nb元素的块状MC型的碳化物,并与MB型硼化物共存,经750℃长期时效3000 h后没有明显变化.而富含Cr元素的M23C6型小颗粒碳化物经750 ℃长期时效3000 h后,析出量增加并呈链状分布于晶界.长期时效后,FGH96合金650℃拉伸强度降低,塑性提高,主要原因是合金中的γ'相分裂、粗化及晶界处M23C6型碳化物析出呈链状分布所致.     

拓扑密堆μ相对含Hf的镍基粉末高温合金组织和性能的影响

研究了含Hf(0~0.89%)的FGH4097粉末高温合金中拓扑密堆μ相的析出动力学、组织形态以及μ相对Hf含量为0.30%的合金盘坯力学性能的影响.结果表明,Hf含量为0.30%和0.89%的合金,经750~900℃长期时效后μ相已明显析出.随着时效温度的升高、时效时间的延长以及Hf添加量的增加,μ相析出量增加且尺寸长大.μ相主要在晶内以长条片状形态析出.Hf含量为0.30%的FGH4097合金盘坯在550~650℃长期时效后未出现μ相,高温拉伸性能和高温持久性能没有降低,组织稳定性良好.750℃长期时效后,盘坯中析出了μ相,析出的μ相对高温拉伸强度无明显影响,有助于提高高温拉伸塑性,降低了高温持久寿命,高温持久塑性提高约30%.详细讨论了μ相的析出行为、g固溶体中合金元素的再分配以及合金断口特征.解释了μ相对力学性能影响的脆-韧双重作用机理,并提出控制和避免μ相大量析出造成性能劣化的措施和方法.     

镍基合金的析出相及强化机制

用结构分析和性能测试方法,研究了2种镍基合金（617和625）的时效析出相及强化机制。结果表明：在760℃时效过程中,617和625合金均析出面心立方结构的M23C6碳化物和面心立方有序结构的γ′相,M23C6碳化物分布于晶界和晶内,γ′相分布于晶内。此外,625合金还析出体心四方结构的γ″相。2种合金的晶内析出相（M23C6和γ′）稳定性好,617合金的晶界析出相（M23C6）在760℃时效3000 h后聚集长大,仍为不连续分布,可阻碍晶界滑移;625合金的晶界相（γ″相）随760℃时效时间延长数量增多。M23C6作为时效态617合金的主要析出相,弥散分布于晶界和晶内,有利于析出强化,从而提高了617合金的强度和硬度。γ″相作为625合金中的强化相,γ″相与基体（γ）之间的点阵错配度大,共格应力导致的强化作用明显,导致时效态合金的高屈服强度和硬度。     

高温长期时效对改型低膨胀Thermo-Span合金热稳定性和性能的影响

研究了高温时效对标准和改型Thermo-Span合金组织和持久性能的影响,在650℃时效1000 h,标准合金的晶内与晶界Laves析出相均发生了粗化,而改型合金的析出相形貌没有改变,当时效温度增高到680℃时,标准合金在时效500 h时,合金的析出相已经发生了严重的粗化,Laves相的形态由圆粒状变成条状,而改型合金的析出相没有变化,当时效到1000 h后,标准合金析出相已经完全粗化,析出相几乎布满了整个晶内,而改型合金晶界只有少量析出相开始发生粗化,经650℃时效1000 h后,改型合金具有较好的组织热稳定性,合金650℃/600 MPa的持久性能比标准合金高109 h。     

FGH113A (WZ-A3) 粉末高温合金长期组织稳定性研究

采用光学显微镜、扫描电镜及能谱仪等观察分析了760℃和815℃长期时效下,FGH113A(WZ-A3)合金的晶粒组织、γ′强化相、碳化物等演变规律,通过力学性能测试分析了长期时效对合金拉伸性能的影响。结果表明：760℃和815℃长期时效对合金的晶粒尺寸与形貌均无明显影响。760℃长期时效后合金的γ′强化相尺寸与形貌无明显变化,但815℃长期时效至440h,γ′相开始长大且形貌由近立方状向近球形转化。760℃长期时效2020h后,碳化物由弥散分布的颗粒状,转变为晶界聚集析出连续型碳化物;815℃长期时效440h后,晶内开始析出针状碳化物,2020h后明显可见颗粒状碳化物在晶界富集,晶内针状碳化物持续增多。在704℃和760℃拉伸测试条件下,长期时效760℃/440h和760℃/2020h合金抗拉强度相当,屈服强度在2020h后反而有小幅提升;长期时效815℃下,合金拉伸性能表现出类似规律,拉伸强度较好与晶粒度保持稳定和晶界碳化物的钉扎作用有关。新型镍基粉末高温合金FGH113A在760℃和815℃长期时效下表现出优异的稳定性。     

热处理制度对IN718变形合金组织和性能的影响

考察了热处理工艺和长时时效对IN718变形合金组织性能的影响。结果表明:固溶时间为1 h时,960℃固溶处理对合金的晶粒度和δ相特征均无明显影响,然而固溶时间延长至2 h,晶内开始析出δ相,且δ相含量急剧增加。经1040℃固溶处理1 h,δ相完全溶入基体且晶粒显著粗化。在720℃直接时效8 h对合金的组织特征无明显影响,但680℃,100 h长时时效过程中δ相含量随时效时间增加明显增加。合金的性能与析出相特征显著相关,晶界少量δ相的析出提高合金强度和塑性,然而晶内的γ″相转变成针状δ相使屈服强度和晶界调节塑性变形能力下降。经960℃,保温1 h的固溶热处理使合金的晶内强度和晶界强度达到良好的匹配,可以在保持塑性的同时提高合金强度。     

一种铸造镍基高温合金在热处理过程中的相析出行为和拉伸性能（英文）

研究一种铸造镍基合金(IN617B合金)在固溶处理和长期时效处理过程中的相析出行为和拉伸性能。在铸态的组织中,Ti(C,N)、M6C和M23C6为主要析出相,而经过固溶处理后,除少量Ti(C,N)残余外,绝大部分碳化物固溶到基体中。在700°C长期时效过程中,合金中相的析出行为主要包括3个方面:(1)晶界处M23C6碳化物的形貌由膜状转变成颗粒状,同时由于界面能的降低和元素向晶界的扩散,颗粒碳化物逐渐粗化;(2)晶内棒状M23C6碳化物具有择优生长方向[110],并与基体γ之间存在共格关系;(3)γ?颗粒可以通过限制碳化物形成元素的扩散来阻碍晶内M23C6碳化物粗化。在时效5000 h后,合金的抗拉强度明显增加,而合金的塑性明显下降。该合金具有稳定的显微组织,从而保证其在长期时效过程中具有优异的拉伸性能。     

镍基合金617B的微观组织与力学性能（英文）

采用SEM、TEM和力学性能测试研究镍基合金617B在750°C下时效5000h过程中的微观组织稳定性和力学性能。在时效过程中,合金617B析出M23C6碳化物和γ′相,前者分布于晶界和晶内,后者分布于晶内。随着时效时间的延长,析出物颗粒尺寸逐渐增大。碳化物和γ′相颗粒起到析出强化作用,并提高时效态合金的硬度和强度。在时效过程中,时效态合金的强度和硬度具有良好的稳定性。合金617B时效后的韧性降低是由于γ′相抑制晶界附近的弹性变形,导致晶界裂纹形成;此外,晶界碳化物析出导致其与基体相的界面强度降低,晶界处易产生裂纹。这使得时效态合金的冲击韧性降低。但在时效过程中,时效态合金的韧性具有较好的稳定性是由于时效5000 h过程中析出相的分布未发生明显变化。     

热处理对IN783合金组织和拉伸性能的影响

对IN783合金在不同热处理条件下的组织和拉伸性能进行了研究。结果表明:在标准热处理态的N783合金中,一次和二次β相同时存在,晶内形成两种尺寸的γ’相。在低于1150℃固溶处理后,晶粒长大速度慢,一次β相逐渐减少,二次β相析出增加,大尺寸γ’相稍有增加。高温固溶结合水淬处理,并缩短β时效时间,合金内析出密集细小的γ’相。IN783合金的拉伸强度对晶粒尺寸敏感,升高固溶温度后,合金的650℃强度逐渐降低,塑性变化不大。晶内析出密集细小的γ’相对合金晶内有强化作用,使粗晶合金保持了相当的强度。     

980℃长期时效对DD5镍基单晶高温合金组织与性能的影响

研究了二代单晶高温合金DD5在980℃无载荷时效处理后的组织及性能变化。结果表明:DD5合金980℃时效后组织基本稳定,5000 h时效后未发现TCP相的析出。980℃时效中,150 h时效后γ'相呈规则立方状并未发生明显长大,平均尺寸达到约0.5μm,1000 h时,γ'相基本呈立方形态分布,但平均尺寸约1μm,2500 h时γ'相粗化明显,5000 h时基本形成筏状组织。时效后,初生碳化物发生分解并有次生碳化物析出,包括点棒状MC(1),块状富Hf的MC(2),细小质点状M23C6。870℃抗拉强度值随时效时间延长逐渐下降,1000 h后下降5.5%,而5000 h后下降9.8%。持久寿命随时效时间延长呈逐渐递减趋势:980℃/207 MPa的持久寿命,1000 h后下降19%,5000 h后下降了43%;1070℃/140 MPa的持久寿命1000 h后下降38%,5000 h后下降了52%;1093℃/158 MPa的持久寿命1000 h后下降31%,5000 h后下降了52%。     

时效温度和时间对一种铁基合金组织和性能的影响SCIEI

本文研究了GH35A合金在650—750℃,100—10000h时效过程中性能和组织的变化。结果表明,合金室温拉伸强度基本不受时效温度和时间的影响,而室温塑性、韧性及700℃持久寿命在时效至某一时间后开始降低,但下降速度缓慢,直到10000h仍有较高的水平。同时,随时效温度提高,性能降低的开始时间缩短。合金性能的变化主要取决于σ相析出的时间、形态、分布以及σ相的特征。     

超声振动及热处理对激光直接成形IN718高温合金组织及性能的影响

研究了超声振动及热处理对激光直接成形IN718高温合金微观组织和拉伸性能的影响规律。结果表明：施加超声振动后,与沉积态相比,微观组织得到细化,显微硬度和拉伸强度得到提高;经均匀化+固溶+双极时效热处理后,柱状枝晶组织转变为等轴状再结晶组织,Laves相固溶消失,在晶界和晶内弥散析出颗粒状或细针状δ相,基体上析出大量γ″和γ′强化相,合金性能得到进一步改善,室温拉伸性能达到了锻件的技术标准Q/3B 548-1996(高强)。     

700℃先进超超临界锅炉过热器管用新型镍基高温合金GH750的组织和性能研究

GH750是一种我国自主研发的、可以应用于700℃先进超超临界锅炉过热器/再热器管的新型镍基高温合金。研究新型镍基高温合金GH750的组织和性能。研究结果表明:GH750合金的组织由奥氏体基体和强化相γ′,以及微量的晶内和晶界MC、M23C6组成;力学性能优异,室温和高温强度高、塑性好;高温持久性能突出,760℃/10~5 h的持久强度超过100 MPa;在750~850℃高温长期时效后组织稳定性好,无有害相析出;长期时效至10 000 h时,室温拉伸性能变化小,冲击韧性短期下降后趋于稳定。     

形变量及时效制度对A286高温合金组织和性能的影响

对固溶态A286合金实施不同形变量的拉拔变形,并进行不同制度时效处理。采用金相显微镜、扫描电镜和力学试验机等设备,系统分析比较了不同形变量及时效制度下合金的晶粒形态、析出相和拉伸性能的变化情况。结果表明:时效不改变合金的晶粒形态;当变形量低于30%时,合金组织为等轴晶,孪晶较多,形变量超过35%时,组织开始纤维化,晶内出现明显变形特征;对于同一时效制度,以弥散的γ'相和粒状碳化钛、碳化铬为主的析出相的数量随形变量的增大而增加,合金的抗拉强度也随之提高;对于同一形变条件,经650℃和680℃两种温度时效后γ'相呈方型,其尺寸随温度升高而增大,680℃+650℃两段时效后γ'相变成更为稳定的球型,且两段时效后的析出相数量较多,抗拉强度最高。