粉末预热处理对FGH95合金组织和性能的影响

本文探讨了采用粉末预热处理方法改善合金组织、提高合金性能及其稳定性的可能性。结果表明：采用粉末预热处理方法明显改善了热等静压（ＨＩＰ）致密材料中原始颗粒边界与晶界上碳化物的聚集程度，并且增加了合金中γ’相的含量而不改变合金的晶粒度；经过１１００℃预热处理的粉末，再经ＨＩＰ及热处理后，其材料的塑性与持久寿命得到明显提高。     

热处理工艺对热挤压变形粉末高温合金FGH95组织与性能的影响

对比研究了FGH95合金在不同热加工工艺和热处理制度下合金的组织及γ'的分布,用光学显微镜、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观察了不同热处理制度处理后合金的组织及时效后γ'的中心暗场相,测试了室温(20℃)和高温(650℃)材料的拉伸性能,并对高温瞬时断裂区断口进行了对比分析.结果表明:相同热处理工艺,HIP温度越高,时效析出的γ'相尺寸越大;不同热处理制度均能够改变γ'的分布;盐浴冷却明显增大中等尺寸γ'相数量,显著提高合金高温塑性.     

热处理对FGH95合金组织的影响

研究了热处理对FGH95合金组织变化的影响.研究结果表明材料原始组织为枝晶与再结晶的混合组织.枝晶区沿变形方向拉长,再结晶区晶粒细小.合金主要强化相为γ'相,有3种不同尺寸的γ'相分布在不同区域.另外,还有MC、M3B2等微量强化相.材料热处理时,随固溶温度的升高(1120～1170℃),γ'相逐渐溶解,枝晶区面积减小,再结晶晶粒长大.固溶处理后在盐浴(600～800℃)中冷却,不同盐浴温度淬火后,合金可获得几种不同形状、尺寸、数量、分布的γ'相搭配方式.合金经二次时效处理后,γ'相有所长大,且有部分补充析出.     

FGH95镍基粉末高温合金热等静压工艺的研究和发展

在借鉴国外相关研究成果的基础上,对FGH95合金的热等静压工艺参数进行了具体的实验研究,分析了FGH95合金热等静压工艺中存在的问题,研究了不同成形工艺对合金力学性能的影响,指出了FGH95合金热等静压工艺研究的发展方向.     

喷射成形—热等静压9V高钒钢的组织与性能研究

采用喷射成形工艺制备9V高钒钢。分别对试样进行热等静压处理和热处理,研究了HIP前后孔隙率和组织的变化,以及热处理后硬度的变化。研究结果表明喷射成形高钒钢在沉积态的组织孔隙率为0.28%,经热等静压技术处理后孔隙率为0.06%。喷射成形高钒钢在沉积态的组织为铁素体和碳化钒,碳化钒主要呈团球状和块状,其中块状碳化钒主要弥散分布于基体晶粒的晶界处,球状碳化物大部分弥散分布于基体晶粒内部,碳化物的平均粒径为1μm,最大尺寸小于2μm。经热处理后硬度高达63.1HRC,随回火次数增加,硬度逐渐降低。     

热处理制度对粉末高温合金性能的影响

对比研究了FGH95合金在不同热加工工艺和热处理制度下γ′相的分布，观察了不同热处理制度处理后合金的组织及时效后小γ′相的中心暗场像相，测试了室温（20℃）和高温（650℃）下材料的拉伸性能，并对高温（650℃）瞬时断裂区断口进行了对比分析。结果表明：相同热处理工艺，热等静压温度较高时，时效析出的γ′相尺寸大；不同热处理制度能改变γ′相的分布，盐浴冷却明显增大中等尺寸γ′相数量和合金的高温塑性。     

粉末粒度对FGH95粉末高温合金组织和性能的影响

选用-100目+150目(粗粉),-100目(全粉)和-150目(细粉)3种粒度组成的等离子旋转电极法(PREP)FGH95合金粉末,经1180℃热等静压(HIP)成形,再经1050℃等温锻造(HIF)工艺.研究结果表明3种粒度组成的合金在热等静压状态下的显微组织中,细粉合金较均匀,但再结晶程度及再结晶晶粒度差别不明显.经过HIP+HIF工艺后,3种粒度组成的合金晶粒度差别不大,再结晶晶粒度为ASTM 9～10级,枝晶区域均明显减少,但仍有部分残余枝晶,且粗粉多于全粉和细粉.经过HIP+HIF+HT工艺后粗粉的综合力学性能好于全粉和细粉.总之,采用HIP+HIF工艺路线,粉末粒度组成对FGH95合金的显微组织和力学性能影响不明显.     

热处理对FGH95合金组织和性能的影响研究

通过热处理工艺试验设计,研究了不同热处理条件下FGH95合金的组织和性能。与亚固溶线温度热处理后细晶试样比较,过固溶线温度热处理的试样获得了晶粒度8级的相对粗晶组织,强度仅比细晶试样的降低不超过5%,而蠕变性能显著提高,700℃/690MPa条件下,0.2%残余应变的蠕变寿命提高了3～4倍;另外,通过优化γ’相的尺寸与分布,可进一步提高合金的力学性能。     

喷射成形CuCr25合金触头材料的制备及致密化处理

利用喷射成形技术制备了CuCr2 5合金触头材料 ,研究了雾化压力对显微组织、致密度和收得率的影响 ,对制得的沉积坯件进行了热锻压和热等静压致密化处理 ,并测试了触头材料的密度、硬度和电导率。研究结果表明 :最合适的雾化压力为 0 .6MPa ,沉积坯件经过 95 0℃锻压后再在 10 70℃ ,2 0 0MPa下热等静压 8h ,可以得到全致密的触头材料 ,铬颗粒平均直径小于 10 μm ,硬度达 10 0HB ,电导率 2 5～2 9Ms·m- 1 ,说明致密化处理后的喷射成形CuCr2 5合金是一种优良的触头材料。     

喷射成形高温合金FGH4096的组织分析

采用喷射成形技术制备高温合金FGH4096.与母合金相比,喷射态高温合金消除了树枝晶,为均匀的等轴晶,γ'相尺寸均匀细小,分布较均匀,且偏析程度大大降低.对喷射态FGH4096进行了固溶及时效热处理试验,发现固溶处理后的冷却速度是一个较重要的参数,冷速较快时只生成二次γ'相,冷速较慢时,可以析出少量的三次γ'相.时效过程中析出的均匀弥散分布的三次细小γ'相粒子可以显著提高合金的硬度和强度.喷射成形FGH4096热处理后的组织与粉末冶金FGH4096相当,且工艺较为经济简单.     

硅含量对喷射成形铝硅复合材料显微组织与力学性能的影响

利用双喷嘴扫描喷射成形技术制备27%SiAl、42%SiAl、50%SiAl等3种Si-Al合金电子封装材料,并对该材料进行热等静压致密化处理。研究合金沉积态和热等静压态的显微组织,测定合金的热膨胀系数、抗拉强度及抗弯强度,利用扫描电镜研究其断裂机制。结果表明:沉积态Si-Al合金的硅相呈均匀弥散分布。随含硅量增加,合金凝固区间增大,初生硅相的数量增多,平均尺寸增大,由全部颗粒状分布逐渐演化为呈部分颗粒、部分骨架状分布,这种均匀弥散分布的结构有利于降低合金的热膨胀系数。27%SiAl、42%SiAl、50%SiAl合金的热膨胀系数连续可控,室温至200℃分别为14.76×10 6、9.75×10 6、9.29×10 6/K。随硅含量升高,材料的抗弯强度和抗拉强度呈下降趋势。27%SiAl合金的平均抗拉强度和抗弯强度分别达到196 MPa和278 MPa,伸长率为9.5%。42%SiAl与50%SiAl的平均抗拉强度与抗弯强度都接近,分别达到140 MPa及220 MPa,伸长率小于1%。断裂方式由以铝相的韧性断裂为主逐渐转变为以硅相的脆性裂为主。     

稀土Y与喷射沉积技术对铝铁合金组织和性能的影响

普通凝固条件下得到的铸造Al-Fe合金中存在粗大的针状或片状初生富铁相,严重割裂基体,引起应力集中,恶化合金性能。利用稀土Y对Al-6Fe合金进行微合金化处理,结合快速凝固技术,并辅以热挤压技术,获得较常规凝固条件下更加细小均匀的显微组织,以解决铝铁合金中粗大的针片状富铁相割裂基体的问题。实验结果表明,稀土元素Y抑制了初生富铁相生长的趋势,将粗大针片状富铁相细化为菱形和短棒状,一定程度上减小了合金的第二相尺寸;稀土Y微合金化结合快速凝固技术,使得铝铁合金中形成了细小弥散的三元Al-Fe-Y金属间化合物,极大细化了第二相,在改善组织形貌的同时提升了合金的硬度和屈服强度。      

氩气雾化的FGH95和Rene'95合金粉末的粘结形式

用光学显微镜和扫描电子显微镜研究了粉末形状、表面形态和包复层、粘接处的显微组织。从观察结果可以得出:随粉末尺寸的减小卫星粘结和包复层均减少,粉末形状接近宽形,在粘接处存在两种显微组织,一种有明显界面,另一种没有明显界面。     

装套温度对FGH97合金制件组织性能的影响

针对不同装套温度下FGH97合金制件的显微组织和冲击性能、室温拉伸性能、持久性能等进行观察和分析。结果表明:在装套温度为400℃和500℃的情况下,合金的显微组织没有明显区别,各项力学性都满足要求,装套温度为500℃时,冲击韧性、持久性能均稍有提高。     

喷射成形与传统熔炼高速钢M2的组织与力学性能研究

通过喷射成形和传统熔炼（中频冶炼+电渣重熔）两种工艺生产了高速钢M2（W6Mo5Cr4V2）试样,利用金相显微镜和M-200磨损试验机对同规格同位置的两种试样的退火组织、非金属夹杂物、淬回火硬度、显微组织和力学性能进行了研究。结果表明,喷射成形M2试样的碳化物分布均匀、尺寸细小,传统熔炼M2试样碳化物呈条带状分布;在相同热处理制度和位置下,喷射成形M2试样的回火硬度与传统熔炼M2试样相当;喷射成形M2试样的耐磨性要比传统M2试样提高约41%;喷射成形M2试样中尺寸大于2μm的MC类碳化物数量明显多于传统M2试样,使得在同等硬度下喷射成形M2试样的耐磨性能要优于传统M2试样。由此可知,喷射成形M2试样的组织及力学性能均优于传统熔炼M2试样,喷射成形技术具有工艺先进性。     

镍基粉末高温合金FGH95的组织和性能

论文讨论了FGH95氩气雾化粉末颗粒的凝固组织、合金相组成、表面化学成分;粉末经过热等静压后的显微组织与相组成、原颗粒边界碳化物的本质和形成机制;热等静压坯再经热挤压后合金组织的改善,以及用改进的最终热处理使合金获得良好的显微组织,以提高合金的高温的拉伸、持久断裂、低周疲劳性能。