新型Ni-Cr基GH648合金成分对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并采用相应的Ni基数据库，对1种新型高铬的Ni-Cr基GH648合金成分对平衡相析出的影响规律进行系统研究。结果认为GH648合金析出的主要平衡相为α-Cr，γ′相和M23C6碳化物(主要为Cr23C6)，并进一步计算了合金成分对这些相的析出行为及合金初熔点和终熔点的影响规律。计算结果表明，Cr含量主要影响α-Cr的析出量及开始析出温度，并影响合金的初熔点，对以Cr为主的M23C6的析出行为没有明显影响。C显著影响碳化物的析出量，而Al，Ti增加显著增加γ′相的析出量和开始析出温度。     

α—Cr相在IN718合金中的析出及其热力学计算

通过热力学计算，建立了Cr,Mo及Nb与IN718合金的赝二元相图以及Cr-Fe-IN718赝三元等温截面图。研究了IN718合金中α－Cr相析出条件和化学成分对α－Cr相析出温度及析出量的影响。确定了α－Cr相析出的临界成分和不同成分条件下α－Cr相开始析出温度及析出量，同时得出了Cr,Mo和Nb含量与α－Cr相开始析出温度和析出量的关系式。利用X射线衍射对萃取相的分析及选择性浸蚀方法，验证并显示了α－Cr相在IN718合金中的存在和分布。     

镍基IN718合金时效过程中α-Cr相演变行为

通过力学性能试验，扫描电镜观测和化学重量分析，研究了直接时效与标准热处理工艺处理的IN718合金盘材经593℃-677℃高温长期时效至2000h后力学性能和微观组织行为。结果表明，直接时效的DA718合金在未经长期时效前已含有约0．006w／％的α—cr相，于650℃和677℃时效2000h后α-Cr相均达0．6w／％左右，而在相同时效条件下，标准IN718合金α—Cr相比DA718要少。合金强度的变化规律与冲击韧性明显不同，2种合金微观组织演变行为也有明显区别，特别是α—Cr和δ相的变化行为。因此，合金微观组织行为对综合力学性能的影响需要进行综合考虑。     

α—Cr在Incone1718合金中析出行为的微观分析

使用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD），研究了DA718和标准热处理718合金经过593℃～677℃时效500h-2000h后α－Cr相的析出规律及其对合金性能的影响。结果表明，α－Cr经常与δ相在晶界共同析出，随着时效温度的提高和时效时间的延长，α－Cr析出数量增加。应力能够促进α－Cr的析出。α－Cr的析出是造成合金高温时效后冲击值降低的原因。     

Cr含量对GH648合金抗氧化性的影响

采用标准非连续称重方法探讨了Cr含量少量变化对GH648镍基高温合金高温氧化性能的影响,测定了700~1 200℃的氧化增重,确定了腐蚀动力学规律和反应激活能,观察了温度改变对氧化膜形貌的影响。结果表明:GH648合金在氧化温度900℃以下时,属于完全抗氧化级。当合金中Cr质量分数超过32%时,Cr含量的略微增加对GH648合金的抗氧化性能影响不大。     

Cr对DZ468合金组织稳定性的影响

通过马弗炉将热处理后的样品进行不同时间的长期时效,利用扫描电镜和透射电镜分别观察长期时效样品的微观组织和确定样品中的相结构。结果表明,随着合金中的Cr含量的增加,组织中的M23C6数量越多。3种合金在800℃时效处理过程中均有二次γ'相析出,随着Cr含量和时效时间的增加,合金组织中二次γ'相析出数量增加,而900℃时效过程中没有二次γ'相析出。当Cr含量达到17 wt%时,长期时效500 h后,组织中就有针状σ相析出。     

直接时效工艺制度对GHl69合金组织的影响

采用XRD定量相分析方法及SEM、TEM技术，研究了不同时效制度下GH169合金中析出相含量的变化和组织结构特点。结果表明：不同时效制度对析出相含量的影响不大，合金组织晶粒细小均匀，位错密度较高。     

焊后热处理对GH648镍基合金氩弧焊接头组织和性能影响的研究

通过对GH648镍基高温合金板材氩弧焊工艺的试验研究,确定了合理的焊接工艺及工艺参数,探讨了焊后热处理制度对焊接接头组织和性能的影响。结果表明:GH648合金的焊接性良好,采用合适的焊接工艺参数,焊缝内部质量优良;焊接接头经900℃时效热处理,在晶内有大量条状α-Cr相及少量γ′相析出,在800℃温度下进行消除应力热处理,在晶内析出了大量的γ′相,未发现α-Cr相,γ′相和α-Cr相含量的多少显著影响焊接接头的抗拉强度和塑性;采用合理的焊后热处理制度,可获得满意的接头力学性能。     

热处理对Ti1300高强钛合金电子束焊接组织和力学性能的影响

对不同原始状态的Ti1300合金电子束焊接样品进行不同的热处理,研究了焊前热处理和焊后热处理工艺对合金焊接样品的组织和力学性能影响。结果表明,焊接前不同热处理对合金焊缝组织和性能影响不大,在焊缝无热处理情况下,焊缝主要由较大尺寸的柱状β晶和亚晶构成,形成的α相极少,并主要分布在稳定晶粒的晶界处,这种组织使得焊缝区的强度和塑性明显低于基体。焊接后无论采取哪种热处理工艺,都无法改变合金焊缝区β晶粒的形态和尺寸,亚晶依然存在。热处理可以调节焊缝区α相的含量、尺寸和形态,但析出的α相的分布总体趋向于在稳定晶界处形成。焊缝区的性能依赖于析出α相的尺寸和数量,当单独在较低温度退火或时效时,焊缝区α相强化效果明显,焊缝强度大于基体,断裂发生在基体。     

Ag含量对纤维相强化Cu-Ag合金组织及性能的影响

通过冷拉拔结合中间热处理制备了不同Ag含量的纤维相强化Cu—Ag合金,研究了Ag含量对合金组织形态、强度和电导率的影响．Ag含量在6％-24％范围内的合金铸态组织包含初生α枝晶、共晶体和次生相．在拉拔过程中,共晶体及次生相均演变成细密的纤维形态．随Ag含量的升高,共晶体及次生相数量增多,合金强度及应变硬化速率升高,电导率下降,尤其当Ag含量增加使合金组织中的共晶纤维束增多并呈连续网状分布时,电导率下降更为明显．高Ag含量合金中共晶体纤维束的强化效应明显高于低Ag含量合金中次生相纤维的强化效应,但其对合金导电性能的损害程度也高于后者．     

N含量对690合金显微组织和室温力学性能的影响*

相同热处理后4不同N含量Inconel 690合金(Ni-30Cr-10Fe-xN (x=0.001,0.011,0.018,0.030,质量分数,％))晶界M23C6析出形貌和Cr贫化存在明显差异,N在晶界有明显偏聚行为.随着N含量的增加,TiN析出量和退火孪晶增多,TT处理后晶界析出的碳化物细小而离散,晶界Cr贫化...     

EFFECT OF Mg AND δ-PHASE ON MECHANICAL PROPERTIES OF ALLOY GH169(INCONEL 718)

研究了微量元素Mg及δ相对GH169(INCONEL718)高温合金力学性能的影响结果表明,Mg含量从30ppm提高到70ppm,合金可以在保持高强度下进一步改善塑性,特别可提高在使用条件下的一些重要力学性能;δ相的数量、形态及分布明显影响合金的缺口周期持久寿命相应的组织观察表明,Mg在一定程度上也影响δ相的?些特性,因此通过控制Mg含量可控制δ相的数量,形态及分布特征,从而进一步提高GH169合金的力学性能     

形变与热处理对CuCr合金中Cr相形貌及合金性能的影响

研究了CuCr合金在不同形变与热处理制度下，组织中Cr相形貌、合金力学性能及导电性能的变化。结果表明：当变形量达到70％时，合金中的Cr粒子产生严重的变形，且有开裂现象。在随后高温热处理过程中开裂的Cr粒子发生熔断和球化。适当的形变与热处理能改善CuCr合金的力学性能与导电性能，并从微观组织方面对其原因进行了分析。     

高Cr铸造Ni基高温合金K4648的显微组织

真空感应熔炼高Cr铸造Ni基高温合金K4648,重熔浇注成等轴晶成形试棒.对薄截面试棒和厚截面中柱管浇道进行(1 180℃,4 h)固溶处理和(1 180℃,4 h)+(900℃,16 h)标准热处理.铸态和热处理态试样通过光学金相、定量金相、扫描电镜及能谱分析和X射线衍射分析确定合金中相的种类、形貌和成分.结果表明:K4648合金铸态组织中主要存在γ基体、初生α相和MC碳化物;初生α相是Ni、Mo和w在Cr中的过饱和固溶体,其中Ni含量(摩尔分数)可达30%以上,本研究中的α相可命名为α-(Cr,Ni):在0.2 N载荷下,该α相的维氏显微硬度值为6.3 GPa,是一种硬而脆的相;经(1 180℃,4 h)同溶处理,初生α相和MC碳化物都会回溶,并且转变为M23C6碳化物,M23C6碳化物比初生α相具有更高的Cr含量和更低的Ni含量.固溶处理后特别是在厚截面试样中还残存未转变的α相和MC碳化物.(1 180℃,4 h)+(900℃,16 h)标准热处理后,合金内部广泛析出片状次生α相和γ'-Ni3(Al,Ti,Nb)相,且在晶界区补充析出粒状M23C6碳化物,起到强化合金的作用.     

Ru和Cr在一种无Re镍基单晶高温合金凝固过程中的作用

在一种高性能无Re镍基单晶高温合金中分别添加一定质量分数的Ru和Cr,通过DTA,OM,SEM和EPMA等分析方法,研究Ru添加以及Cr含量变化对无Re合金凝固特性的影响.结果表明,Ru添加会增加共晶面积分数,使铸态组织中析出富Ru相,富Ru相析出量随Ru和Cr的同时添加而大量增加;Ru添加能促进TCP相形成元素W向枝晶干偏聚,抑制Mo向枝晶间偏聚;Cr含量增加能降低W的偏析系数,但对Mo的偏析系数无明显影响;Ru和Cr会共同作用影响合金的凝固组织及偏析,从而影响合金热处理工艺的制定和合金的组织稳定性.     

Cr含量对FeCrCoSi永磁合金调幅分解组织及其性能的影响

以(84-X)FeXCr15Co1Si(X=20、25、30、35,质量分数,％)合金为研究对象,利用具有原子分辨率的扫描透射电子显微镜(STEM)研究了Cr元素对热处理后合金中α1和α2相形态、体积分数、尺寸分布、相成分、合金磁性能和硬度的影响.STEM分析结果表明,随着Cr含量由20％增加到35％,α1相的平均尺寸...     

固溶冷却速度对GH4586合金组织及850℃拉伸性能的影响

采用不同的热处理制度,研究了固溶冷却速度对GH4586合金组织和850℃拉伸性能的影响.研究表明,固溶冷却速度快,抑制了γ＇相的析出,时效后γ＇相尺寸在最佳尺寸范围内,M23C6碳化物沿晶界连续析出,合金高温拉伸强度高塑性低;反之冷却速度慢,γ＇相在固溶过程中大量析出,导致时效后γ＇相尺寸过大,而碳化物呈颗粒状断续分布在晶界上,合金高温拉伸强度低,塑性高.固溶分段冷却可以使GH4586合金获得合适的显微组织及高温拉伸性能.     

0Cr15Ni70Ti3AlNb合金平衡析出相热力学计算

采用Thermo-Calc热力学计算软件,模拟计算了0Cr15Ni70Ti3AlNb合金的平衡析出相和凝固过程。结果表明:0Cr15Ni70Ti3AlNb合金的平衡析出相主要包括γ、γ′、MC、M23C6;合金凝固过程中Ti和Nb属于正偏析,Cr、Fe、Si等属于负偏析。Al和Ti是影响0Cr15Ni70Ti3AlNb合金中γ′相析出温度和最大析出含量的主要因素。MC相的析出温度和最大析出含量主要由C元素决定。M23C6相的析出温度主要由Cr元素决定,M23C6相的析出量主要由C元素控制。0Cr15Ni70Ti3AlNb优化合金成分(质量分数)为C(0.03%~0.05%)-Al(0.7%~0.9%)-Ti(2%~2.25%)-Nb(0.75%~0.95%)-Cr(13.5%~15.5%)。研究结果可为合金的成分设计和热处理工艺制定提供理论指导。     

扩展路径低温ECAP及时效热处理对Cu0.6Cr合金的组织和性能影响

采用光学显微镜和X射线衍射仪对Cu0.6Cr合金经低温扩展路径等通道转角挤压（ECAP）后的组织演变规律进行了研究。采用扫描电子显微镜和能谱仪研究了Cu0.6Cr合金经不同时效热处理条件后的晶粒大小、析出相分布规律和断裂特征。并且分别测试了合金经低温ECAP和低温ECAP+时效热处理后的抗拉伸强度、硬度和导电率。结果表明,Cu0.6Cr合金经低温ECAP变形后形成明显细化且相互交割的纤维组织,并且合金在变形中始终保持（111）面的择优取向。时效热处理的合金变形量越大,析出相的数目和尺寸就越大,第二相析出速率也越快。5道次合金经450 ℃时效2 h后的抗拉伸强度为568.1 MPa,维氏硬度为1624.8 MPa,导电率为82%IACS。     

高强GH4738合金成分设计计算与验证

高强GH4738高温合金是超大功率烟气轮机/燃气轮机涡轮盘的候选材料,利用Thermo-Calc及JMat Pro软件进行成分设计优化及抗拉强度预测进而实验验证。研究了不同C,Al,Ti及Cr等元素对该合金中相析出规律及其合金力学性能的变化规律;基于计算结果,制备了不同Al,Ti含量的GH4738合金,测试了其室温抗拉强度并对确定的超大型盘件用高强GH4738合金成分进行相分析研究。结果显示,C含量的增加,可促进碳化物M_(23)C_6及MC析出量的增加及其回溶温度的提高,但其对γ?相含量的变化几乎无影响;Al,Ti含量的增加,都可明显提高合金γ?相回溶温度及其析出量,并有利于合金抗拉强度的提高;Cr含量的增加,可提高γ?相的回溶温度,但对其析出量影响不大;影响合金中γ?相回溶温度及析出量的合金元素顺序依次为Al,Ti,Cr;高强GH4738合金成分设计原则为适当降低C含量,提高Al,Ti含量至合金成分范围高限;高强GH4738合金中γ?相占约24.0%,其点阵常数为a_0=0.357~0.359 nm,其组成结构为:(Ni_(0.9236)Co_(0.0415)Fe_(0.0025)Cr_(0.0322))_3(Cr_(0.0972)Al_(0.3585)Ti_(0.5059)Mo_(0.0366)Co_(0.0018))。该研究结果为中国大尺寸GH4738难变形高温合金涡轮盘提供了的成分设计思路。