热处理对定向凝固合金DZ-80组织和性能的影响

抗燃气腐蚀合金通过定向凝固提高高温强度具有重要的意义。本研究基于不同固溶和时效处理试验发现,固溶温度选择1180～1200℃、时效温度选择1070～1090℃。可获得最佳组织状态,初生γ′溶解充分、二次γ′析出最细小、间距最短、γ-γ′基本消除,可获得最高的持久性能数值。DZ-80合金的中温持久寿命比Rene′80合金提高1倍,高温持久寿命提高1/3。     

定向凝固对K5铸造高温合金组织和性能的影响

前言 定向凝固高温铸造合金是为满足先进航空发动机和工业燃气轮机的迫切需要而研制的。自1965年美国普拉特·惠特尼公司将高温铸造合金涡轮叶片定向凝固技术引入航空工业后,尤其近年来国外对高温铸造合金的定向凝固作了比较系统的研究,结果表明:定向凝固新技术能大幅度提高材料及零件的综合性能,延长     

无铪高强度定向凝固高温合金DZ-4

DZ-4合金是专门为定向凝固涡轮叶片和导向叶片设计研制的新材料,其成分见表1。该合金具有优异的持久蠕变性能,100小时的持久强度极限:760℃为804MPa,980℃为206MPa,1040℃为141MPa(图1),与目前美国PWA1422合金相当。由于DZ-4合金比重小,其     

单晶高温合金晶体取向的研究进展

单晶高温合金晶体取向与轴向的偏离已成为单晶叶片的一个重要缺陷.简述了单晶生长过程中在不同界面形态下择优取向的转变规律,以及取向对枝晶形貌和尺度的作用;分析了不同取向晶粒的竞争机制,并展望了晶体取向今后研究发展方向;指出了温度梯度、界面形状、熔体等是影响单晶高温合金晶体择优取向的重要因素.     

第二取向对镍基单晶高温合金DD33热疲劳性能的影响

选用不同第二取向的第三代镍基单晶高温合金DD33板式试样进行热疲劳实验,研究了第二取向对单晶高温合金热疲劳性能的影响和不同第二取向样品的热疲劳裂纹扩展动力学。结果表明:第二取向严重影响合金的热疲劳性能。两种第二取向样品,其热疲劳裂纹萌生位置和扩展方向明显不同。在第二取向[100]的样品中,热疲劳裂纹在与定向凝固方向呈45°的孔壁处萌生并沿与定向凝固方向呈45°方向扩展;而在第二取向为[110]的样品中,热疲劳裂纹优先在与定向凝固方向垂直的孔壁处萌生并沿定向凝固方向扩展且裂纹萌生及扩展速度都明显快于第二取向[100]的样品。     

几种定向凝固高温合金热疲劳性能的研究

许多高温条件下工作的关键零件,如航空发动机的叶片、涡轮盘、火焰筒等,在工作时承受急剧的温度变化,使零件横截面上的膨胀与收缩不均匀,产生一种瞬时的应力与应变循环。这种瞬时的反复过程会导致热疲劳裂纹的     

夹杂物对粉末高温合金疲劳性能的影响

粉末高温合金FGH95是发动机用的优选材料。通过对该合金的疲劳性能试验和扫描电镜微观观察,发现合金中含有由铝、氧、镁、钛、硅和钇等元素组成的夹杂物。无论室温或者高温条件下,合金的疲劳裂纹源均从夹杂物处萌生,并且夹杂物尺寸越大,距离表面越近,所对应的疲劳寿命越低。     

激光表面再铸层结构对DZ22定向凝固合金疲劳性能的影响

用扫描电镜观察了以ＤＺ２２定向凝固合金为基材的三种激光打孔工艺形成的激光表面再铸层结构，并在室温和高温（７２０℃）下进行了三类激光孔试件的疲劳试验，分析了激光打孔工艺与再铸层结构的相互联系及对疲劳性能的影响，阐明疲劳裂纹从再铸层形成及扩展过程。     

激光表面再铸层结构对DZ22定向凝固合金疲劳性能的影响

用扫描电镜观察了以ＤＺ２２定向凝固合金为基材的三种激光打孔工艺形成的激光表面再铸层结构，并在室温和高温（７２０℃）下进行了三类激光孔试件的疲劳试验，分析了激光打孔工艺与再铸层结构的相互联系及对疲劳性能的影响，阐明疲劳裂纹从再铸层形成及扩展过程。     

表面处理对Ti-6-22-22合金高温疲劳寿命的影响

采用喷丸和离子注入对Ti-6-22-22合金机械加工样品进行表面处理,研究表面处理对Ti-6-22-22合金室温和高温疲劳寿命的影响.结果表明,喷丸和离子注入对材料疲劳S-N曲线的影响与实验温度有关.喷丸和离子注入对Ti-6-22-22合金的室温疲劳强度影响较小,400℃时的疲劳强度明显提高.SEM断口分析显示,400℃长寿命疲劳后的表面处理样品裂纹在亚表面萌生.     

HIP处理对铸造铁基高温合金组织和性能的影响

任何合金,特别是高温合金(铁基和镍基),由于加入大量合金元素,故凝固温度较宽,在合金凝固过程中不可避免地要产生疏松、特别是显微疏松。这些铸造缺陷对合金的机械性能—室温和高温机械性能,特别是高温疲劳性能影响很大,对其铸件的水密性影响也很大。用HIP(热等静压)工艺,可以使所研究的合金(K-11和208合金)在高温高压下产生高温蠕变扩散过程,使大部份显微疏松闭合,故高温持久断裂寿命提高一个数量级;水压试验(19MPa)不出汗。试验表明,HIP工艺是一种能使铸件致密化和均匀化,提高机械性能的工艺方法。     

晶体取向对定向凝固镍基合金DZ5高温强度和断裂特征的影响

本文研究了定向凝固镍基高温合金DZ5的高温瞬拉及持久断裂特性之晶体取向关系。试验于700、950℃两种温度条件下进行。用背反射劳埃法测定了试样拉伸轴偏离柱晶凝固方向〈100〉的真实偏角。结果表明,在700℃,瞬拉强度及持久寿命有明显取向关系。在偏角20°之内,上述性能急剧下降;而在950℃,尚未发现明显取向关系。上述取向关系用Schmid规律和交滑移强化机理得到合理解释。光学及电子扫描断口分析表明,随柱晶偏角增大,断裂特征有明显变化。     

短时氧化对定向凝固高温合金不同取向腐蚀性能的影响

为了研究定向凝固高温合金不同取向氧化前后的常温腐蚀性能,选择镍基高温合金DZ125和钴基高温合金DZ40M在1050℃下进行不同时间的短时氧化,研究合金不同取向的氧化行为;对氧化前后合金在3.5%NaCl溶液中进行电化学实验,研究氧化对定向凝固高温合金不同取向常温腐蚀性能的影响。结果表明:定向凝固高温合金晶界或亚晶界附近容易发生局部腐蚀,纵截面晶界和亚晶界面积分数小,因此耐蚀性优于横截面;与合金横截面相比,纵截面晶界结构不利于扩散,故其氧化速率小于横截面;短时氧化后在合金表面生成分层结构的氧化物,对合金起到保护作用,一定程度上提高耐蚀性。     

单晶高温合金三维晶体取向的检测方法

本文提出了一种用多晶X射线衍射仪检测单晶高温合金三维晶体取向的方法,并用该方法对一种单晶高温合金进行检测试验,结果表明这种方法准确、方便、费用低。该方法也适用于其它单晶材料的三维晶体取向的测定。     

K4169高温合金铸件铸造缺陷修复及疲劳性能研究

采用TlG焊对K4169高温合金薄片中铸造组织缺陷进行修复,并对修复前后的合金薄片进行疲劳性能测试和显微组织分析.结果表明:铸造缺陷对合金薄片疲劳性能的影响很大,含铸造缺陷的合金薄片疲劳寿命不到3万周次,而不含铸造缺陷的合金薄片疲劳寿命达7.1万周次.含铸造缺陷的样品经过TlG焊接修复后,疲劳寿命仍达6～9万周次,接近甚至超过了不含缺陷的试样疲劳寿命,这表明合适的焊接修复方法不会降低高温合金薄片的疲劳性能.铸件焊接修复后疲劳寿命高的原因是,焊缝中析出的较粗大相数量多、分布均匀,且疲劳裂纹扩展过程中产生较多的二次裂纹引发了裂纹偏移和扩展路径增长.     

循环温度范围对Ti-6-22-22合金热机械疲劳行为的影响

采用拉压对称的机械应变控制,研究了Ti-6-22-22合金在200～400℃和200～520℃两个温度范围的热机械疲劳(TMF)行为.结果表明,在200～400℃内,同相和反相热机械疲劳寿命均高于400℃等温疲劳寿命;在200～520℃范围,反相热机械疲劳寿命明显低于520℃等温疲劳寿命.在两个温度范围内,热机械疲劳的循环应力都与相应等温疲劳的循环应力响应有关.纵向剖面金相观察表明,520℃时等温疲劳表面的裂纹更长.循环温度范围扩大导致环境破坏作用增强是热机械疲劳具有明显破坏作用的原因.     

孔洞对铸造铝合金疲劳性能的影响

研究了铸造铝合金中孔洞在裂纹萌生、扩展过程中发挥的作用,孔洞的尺寸、体积分数、分布位置、形貌率等因素对材料的疲劳性能有重要影响.从试验现象和疲劳寿命模型两个方面综述了国内外学者研究的最新进展,指出了应力-寿命模型与线弹性断裂模型之间的内在联系,并讨论了存在的问题及研究方向.     

稀土对高温合金性能的影响

稀土元素是一种活性很强的金属,在大多数高温合金中,它是作为微量合金化元素加入的。由于它富集于晶界起内吸附作用,同时与晶界低熔点金属形成高熔点化合物而强化晶界。在真空条件下有明显脱硫作用,还可提高热塑性。从提高持久强度来讲,最佳加入量为0.015%。稀士元素可以提高高温腐蚀性能,其主要作用是减少界面空穴,改善氧化物致密度和塑性,同时具有机械钉扎作用,从而提高氧化膜粘着性。     

喷丸对DD3单晶高温合金高周疲劳性能的影响

对两种取向的ＤＤ３单晶高温合金进行了高周疲劳性能试验。结果表明：［１１１］取向的疲劳极限在喷丸后降低，而［０１１］取向的疲劳极限则有所提高。     

材料取向对定向合金DZ125热/机械疲劳行为与寿命的影响

对DZ125定向凝固铸造镍基高温合金进行了纵向、横向和45°取向,应变比Rε=-1.0的同相位和反相位550～1000℃热/机械疲劳试验研究.试验结果表明:纵向取向试样的抗热/机械疲劳性能比横向取向以及45°方向取向试样要好得多,而45°方向取向试样的抗热/机械疲劳性能最差.研究了材料取向对热/机械疲劳行为的影响.试样断口的微观分析表明:在热/机械疲劳过程中,同时存在疲劳、蠕变和氧化损伤.