用X射线精确测定析出相点阵常数方法研究热处理对GH710合金强化相元素的分布

本文用电化学方法从不同热处理后的GH710合金中提取析出相,并用X射线照相法对合金的析出相进行测试和定性分析。着重测定了析出的强化相γ′随不同的热处理所引起的点阵常数的变化。测试结果表明,该合金在所试验的处理制度下其析出相除基体γ相外,其第二相有γ′相、MC、M_(23)C_6、M_3B_2相,经长期时效后还析出痕量的σ相。测试结果是固溶的γ′相点阵常数无明显的变化,但正常处理和长期时双后的点阵常数均比固溶处理的点阵常数值小。     

GH220合金相分析

GH220合金(以下简称合金)是我国目前正在研制的一种高合金化镍基变形合金。它含有较高的铬、钨、钼、钴、铝、钛及少(微)量的碳、镁、硼、铈。合金主要靠。′相沉淀强化,同时在晶界及晶内存在少量的MC、M_6C及M_3B_2。本文通过综合鉴定,证明合金中存在两类组成不同的M_6C,并试验了合金中微量相M_3B_2、M_6C和MC的分离条件:计算了M_3B_2、M_6C及MC的平均组成,提出了合金中微量相的相分析流程图。     

GH105合金元素含量对析出相的影响

采用Thermo-Calc及JMatPro软件,对GH105合金在600~1 600℃的相图进行计算,并对C,Cr,Co,Mo,Zr,Ti,Al以及微量B对GH105合金主要析出相MC,M_(23)C_6,M3B2,μ,σ和γ′的影响进行探究。结果表明:C的增加提高了M_(23)C_6和MC相的析出量和M_(23)C_6相的析出温度,降低了σ相的析出量和析出温度,同时μ相的析出温度明显下降;Cr的增加显著提高了σ相的析出量和析出温度;Co的增加提高了μ相和σ相的析出量和析出温度,降低了M_(23)C_6相的析出量和析出温度;Mo的增加显著提高了μ相和σ相的析出量和析出温度;Zr的增加提高了σ相的析出量和析出温度,提高了MC相的析出量,降低了M_(23)C_6相的析出量和析出温度;B的增加显著提高了M3B2相的析出量;Al,Ti和m(Al)∶m(Ti)的增加,提高了γ′相的析出量,其中Al和m(Al)∶m(Ti)相的增加还提高了γ′相的析出温度。     

镁对GH36铁基合金组织和性能的影响

通过电弧炉及电渣重熔工艺加镁微合金化工业试验,对 GH36铁基合金的机械性能和组织进行了研究。经标准热处理后合金性能检验结果,镁提高了高温持久性能,含0.0040—0.0068%Mg 的电潭合金光滑持久寿命及其塑性成倍增加,缺口持久寿命提高十几倍,消除了持久缺口敏感性。用金相、TEM、SEM 和化学相分析测试组织表明,镁在 GH36铁基合金中富集晶界并进入强化相 M_(23)C_6 和 MC 中,阻止晶界鱼骨状 M_(23)C_6形成,细化、球化一次碳化物 MC,增加颗粒状强化相 M_(23)C_6和 MC 数量。经650℃1000h 长期时效后,镁仍然保持对合金组织和持久性能的有利影响。     

改型GH4133A合金长期时效的组织稳定性研究

采用显微组织观察和图像分析等方法,研究了改型GH4133A合金在650,700和750℃下长期时效过程中的组织变化.结果表明:在650℃和700℃下时效过程中,合金的组织变化规律一致,组织具有良好的稳定性.而在750℃时效时,500 h后开始出现η相.随时效时间增长,η相进一步析出、变长和粗化,由晶界向晶内生长;γ′相和M23C6数量增加;MC型碳化物则减少.     

GH99镍基合金长期时效后的组织和性能变化

GH99合金在800～950 ℃温度范围内时效100～1000h后,其析出相的种类与8h时效热处理的相同,为γ＇、M_(23)C_6、M_6C和TiC(含TiN)。γ’按照时间的立方根规律而长大,其长大激活能为243 kJ/mol.但800℃时效时间超过500h后,γ’尺寸却保持不变。GH99合金经上述温度长期时效后,室温塑性和持久寿命都有衰减现象,但800 ℃时效的衰减得较为轻微。     

GH132合金在长期时效过程中组织稳定性的研究

本文主要以金相、透射电子显微镜、电子衍射技术、研究GH132合金在600℃长期时效过程中:γ′、η相、TiC、TiN、σ、M_3B_2、Y、晶粒度的变化规律与性能的关系。     

GH648合金800℃长期时效后的组织稳定性

 研究了GH648合金在800 ℃×1 000 h下长期时效后的组织稳定性。结果表明：合金经800 ℃×100 0 h长期时效后,α Cr相的数量增加,尺寸长大,γ′相发生了聚集长大,合金中无有害相析出;合金的室温拉伸性能基本稳定,但高温拉伸强度和持久寿命下降;γ′相的聚集长大是致使长期时效后GH648合金高温拉伸强度和持久寿命下降的主要原因。     

以r"—Ni_3Nb强化的GH169合金相分析

GH169合金系时效强化镍-铬-铁基合金(铌>5%),其主要强化相是γ″-Ni_3Nb.此外,还析出γ′-Ni_3Al、δ-Ni_3Nb、NbC及微量的AB_2、μ、M_6C等相.合金中的γ″相是在1968年才发现的,因此对于它的电化学行为及化学性质的研究还很不够.本文就γ″相的电解离析条件的选择;析出相的化学分离及热处理制度对γ″、γ′、δ-Ni_3Nb及NbC等析出数量的影响作了一些研究,并确定了本合金中析出的γ″、δ-Ni_3Nb、NbC的化学组成式.     

Ti对镍基高温合金时效组织中γ′的影响

本文通过马弗炉将热处理后的样品进行不同时间的长期时效处理,利用扫描电镜观察长期时效样品中的γ′形貌。结果表明,三种合金热处理后的组织均由γ相,γ′相,MC和M23C6型碳化物组成。三种合金经800℃/500 h后,γ′相仍呈立方态,900℃/500 h后,γ′相边缘开始圆化,并且随着时间的延长,圆化得越严重。时效过程中的γ′相长大遵循了LSW规律,时效时间和温度的增加都会促进γ′相长大,温度的增加更有利于γ′相长大。     

GH128合金的析出相及其对力学性能的影响

本文采用金相显微镜,透射电镜、化学相分析、金属薄膜以及力学性能测试等方法鉴定了GH128合金的析出相。研究了μ相的析出规律、(?)_v值和应力与相析出速度的关系,以及析出相对力学性能的影响。结果表明,GH128合金时效后析出μ、M_6C、a_W和M_(23)C_6。它们与基体的取向关系是:(111)_γ//(001)_μ;(001)_γ//(001)_(M_6C),(110)_γ//(110)_(M6C);(100)_γ//(100)_(M23C6),(001)_γ//(001)_(M23C6)。μ相析出呈C曲线。析出温度范围是700～1050℃,析出峰为850～950℃。随(?)_v值增加,C曲线向时效时间短的方向移动,但不影响析出峰,应力加速μ相析出。合金持久性能的下降和时效后室温塑性降低,主要是μ相析出所致,但μ相对高温拉伸性能影响很小。     

固溶-时效处理对GH2696合金的组织及硬度的影响

研究了时效硬化型GH2696合金在不同热处理工艺下的微观组织演变及硬化行为。结果表明,随着固溶温度提高,GH2696合金基体的过饱和度增加。经1100 ℃ 2 h固溶的GH2696合金γ′相在780 ℃ 16 h时效处理时析出,导致硬度显著提高。650 ℃ 16 h低温时效处理起到补充时效硬化的作用,其HBW硬度值为350。     

GH4710合金的相析出特征及其与热加工塑性损伤的关联性

利用Thermal Calc热力学软件、光学金相显微镜、扫描电镜等手段分析了GH4710合金原始态和不同条件热物理模拟变形后的析出相及加工损伤特征,系统研究了析出相特征与该合金热加工塑性损伤及开裂的关联性.结果表明:GH4710合金的原始组织主要由γ'、MC及M₂₃C₆碳化物、γ+γ共晶组织组成;热加工时微孑洞等损伤在MC碳化物及γ+γ共晶组织处形核后沿晶界扩展,最终相互连接导致合金大面积破坏;γ'相优先在MC碳化物及共晶组织附近析出,并通过其共格应力场的作用增加了损伤形核和扩展阻力,使合金在较低温度下的塑性损伤值明显小于高温条件下.      

GH80A合金长期时效的组织稳定性

研究了GH80A合金在700℃和850℃下最长至1000h时效过程中组织和性能的变化.发现GH80A合金在700℃长期时效过程中,晶内γ'和晶界M23C6颗粒缓慢长大,合金的硬度和持久寿命一直保持较高水平.与此相对照,在850℃长期时效过程中,γ'和M23C6均快速长大,合金的力学性能随之大幅度下降,呈现过时效状态.GH80A合金在700℃和850℃时效过程中γ'的长大属于扩散控制机制,遵从dγ=A+D1t1/3的规律;GH80A合金在700℃和850℃、1000h时效过程中无TCP有害相析出.     

镍-铬-钛型变形合金长期时效的组织和性能

实验测定了Ni-Cr-Ti型变形合金正常热处理和650,700和750℃长期时效至2000 h的相结构和室温拉伸性能。未发现有任何TCP相析出,这与用相分计算预测的结果一致。仅发现γ‘相和M_(23)C_6相数量缓慢增加,MC数量缓慢减少及750 ℃,700h左右少量η相的析出。测定了γ‘长大动力学曲线,并通过理论计算给出任意温度下处理任何时间后的γ‘颗粒尺寸公式。从而按本合金的强化机制,可估算出长期时效过程中合金强度变化趋势。这与实测的结果一致。     

镍-铬-钛型变形合金长期时效的组织和性能

实验测定了Ni-Cr-Ti型变形合金正常热处理和650,700和750℃长期时效至2000 h的相结构和室温拉伸性能。未发现有任何TCP相析出,这与用相分计算预测的结果一致。仅发现γ‘相和M_(23)C_6相数量缓慢增加,MC数量缓慢减少及750 ℃,700h左右少量η相的析出。测定了γ‘长大动力学曲线,并通过理论计算给出任意温度下处理任何时间后的γ‘颗粒尺寸公式。从而按本合金的强化机制,可估算出长期时效过程中合金强度变化趋势。这与实测的结果一致。     

时效对GH4090合金弹簧丝微观结构及力学性能的影响

为制备高强度耐高温的高温合金弹簧,以固溶冷拉的GH4090高温合金弹簧丝为母材,在550～750℃范围内进行了时效处理。研究了时效工艺对GH4090高温合金弹簧丝的微观组织结构的影响,分析了γ′强化相对其纯扭力学性能的影响。结果表明,当时效温度在650℃以下时,随着时效温度的升高,γ′相的含量增加,但尺寸变化不大,室温抗扭强度提升。当时效温度大于650℃时,γ′相明显粗化,体积分数降低,室温抗扭强度逐渐下降。另外,二阶时效处理可以获得更细化和更高体积分数的γ′相、从而表现出更高的抗扭强度与硬度。650℃×8 h(50℃/h速率冷却)+550℃×8 h (空冷)的二阶时效工艺可以合理有效地调控微观组织结构,使GH4090合金弹簧丝表现出优良的综合力学性能。室温抗扭强度达到1 373.4 MPa,并且在500℃的测试温度下保持较高抗扭强度。     

高温长期时效后Inconel718合金的化学相分析

采用化学相分析的方法研究了经过高温长期时效后标准Inconel 718合金中的析出相 ,确认了Inconel 718合金中α Cr相的析出 ,同时也分析了α Cr ,γ′ +γ″ ,δ相以及MC数量随时效时间和时效温度的变化情况。     

GH169合金在长期时效过程中的稳定性研究

本文研究了GH169合金在550、600、650、700℃时效至2000h的力学性能和组织结构变化。在550～600℃时效由于γ″+γ′相补充析出,使合金具有较高强度和良好的塑性,无缺口敏感性;650℃时效至1000h的性能和组织与550～600℃的相当,700℃时效组织就不稳定,且性能有所下降,仍然可以短时使用。应用金相和电子显微镜研究γ″→δ相转变规律,做出650～850℃温度范围内γ″→δ相转变的C曲线,为GH169合金长期使用提供了参考数据。     

钼、铌对一种镍基变形涡轮盘合金组织结构和力学性能的影响

本工作用金相、电镜、相分析和X光结构分析等方法研究了MO、Nb对一种镍基变形涡轮盘合金组织结构和力学性能的影响。结果表明,合金中γ′相量、尺寸和分布以及碳化物的种类和分布与合金Mo,Nb元素含量密切相关,从而影响合金室温和高温下力学性能。 Nb提高γ-γ′相间错配度,表现为提高合金屈服强度。Mo是促进M_(23)C_6析出的元素、Nb是抑制M_(23)C_6析出的元素。添加Mo、Nb都使γ′相数量增加并在给定的热处理条件下使大小γ′相均匀分布于基体。为合金Mo、Nb最佳成分控制提供了一个依据。