单晶DD3合金在混合盐介质中的蠕变的断裂特性

应用扫描电镜、剖面分析和ＥＤＡＸ能谱分析，研究了单晶ＤＤ３合金及其带Ｐｔ－Ａｌ涂层试样在空气和混合盐两种不同介质中的高温蠕变及断裂行为。试验表明：在空气环境中，涂层对蠕变性能影响不大；在混合盐介质中，涂层能有效地提高ＤＤ３合金的蠕变寿命和蠕变质延伸率，防止合金在热腐蚀环境中的早期失效，本文还提出一个新断裂模型，以解释ＤＤ３合金高温蠕变时的断裂行为。     

DD3单晶高温合金的热腐蚀行为

用涂９０Ｎａ２ＳＯ４（ｗｔ％）和１０ＮａＣｌ（ｗｔ％）的混合盐膜法研究了单晶高温合金ＤＤ３在９００℃空气中的热腐蚀行为。结果表明，ＤＤ３单晶合金的高温热腐蚀是灾难性的；其动力学曲线无明显孕育期，但有明显的阶段性。文中对各阶段的腐蚀机理进行了简要的讨论。     

不同晶界形态高温合金在含硫环境中的蠕变和断裂特性

本文应用扫描电镜、剖面分析及EDAX能谱分析,研究了具有平直晶界和曲折晶界两种不同组织的GH302合金,及Rene 80合金在空气、含硫环境中的高温蠕变及断裂行为。试验结果表明,具有曲折晶界的GH302合金试样,虽然在空气环境中蠕变和持久性能明显地高于通常平直晶界试样,但在10%SO_2-空气环境中,二者的性能皆剧烈下降;定向凝固Rene80合金不仅在空气环境中性能显著优于普通铸造的合金,在含硫环境中仍保持原先水平。在含硫环境中蠕变与腐蚀的交互作用下,蠕变裂纹的扩展是以硫化-氧化腐蚀在应力促进下沿晶侵入并形成低熔点共晶,导致早期破坏。     

DD3单晶高温合金的的热腐蚀行为

用涂９０Ｎａ２ＳＯ４和１０ＮａＣｌ（ｗｔ％）的混合盐膜法研究了单晶高温国合金ＤＤ３在９００℃空气中的腐蚀行为。结果表明，ＤＤ３单晶合金的高温热腐蚀是灾难性的；其动力学曲线无明显孕育期，但有明显的阶段性。文中对各阶段的腐蚀机理进行了简要的讨论。     

温度与加载波形对Ni3Al（B）疲劳—蠕变裂纹扩展行为的影响

在不同加载波形及温度下研究Ｎｉ３Ａｌ（Ｂ）的疲劳－蠕变裂纹扩展行为，结果表明，加载波形对高温疲劳－蠕变裂纹扩展速率及断裂行为有强烈影响，拉伸保持时间的叠加明显增加合金高温下的蠕裂纹扩展速率，与高速合金相比，Ｎｉ３Ａｌ（Ｂ）在６００和８００℃下的裂纹尖端氧脆及疲劳－蠕变交互作用更为明显，裂纺展速率随温度发生明显变化，Ｂ在高温下对Ｎｉ３Ａｌ（Ｂ）的韧化作用与温度和加载波形有关。     

渗铝涂层对Ni3Al—Mo基合金高温氧化的防护作用及机理

采用高活度渗铝工艺在ＩＣ－６（Ｎｉ３Ａｌ－Ｍｏ基）合金表面获得内扩散型渗铝涂层，在氩气环境下对渗铝涂层进行扩散处理。利用光学显微镜、ＳＥＭ、ＥＰＭＡ、ＸＲＤ分析研究了涂层的成分及组织结构，测定表明，涂层中的钼以Ｍｏ３Ａｌ沉淀相的形式存在。等温氧化及循环氧化实验表明，渗铝涂层的抗高温氧化性能明显优于ＩＣ－６合金；保护性的Ａｌ２Ｏ３氧化膜阻止了钼的氧化物的形成，避免了ＩＣ－６合金在循环氧化中出现的Ｎｉ     

DZ40M钴基高温合金的中温蠕变形变与断裂

本文研究了新近开发的定向凝固ＤＺ４０Ｍ钴基高温合金在７００℃,３６０－３４０ＭＰａ时蠕变形变特点,用扫描电镜和透射电镜分别观察了蠕变断裂断口、纵向剖面和形变后组织结构．结果表明：ＤＺ４０Ｍ合金７００℃起始蠕变阶段蠕变应变和间呈线性关系;稳态蠕变速率可用ε＝Ａ ｅｘｐ（ｂ／ｋＴ）来表示,其中 Ａ＝８．７２７０×１０－１３％ｈ－１ ｂ＝０．９０３９×１０－２１ｃｍ３·ＤＺ４０Ｍ合金表现出高的蠕变塑性;在蠕变过程中,大量细小的 Ｍ２３Ｃ６在基体中沉淀析出,它们有效地强化合金基体; 蠕变断裂为穿晶韧性断裂,裂纹萌生于初生碳化物本身以及与基体的界面裂纹在垂直应力轴方向上扩展,最终导致穿晶断裂。     

有Al－Zr－Y涂层的M38G合金的高温腐蚀与蠕变行为

在Ｍ３８Ｇ镍基合金基体上制成了Ａｌ－Ｚｒ－Ｙ三元共渗涂层．对比研究了带有Ａｌ－Ｚｒ－Ｙ涂层、单渗铝涂层及不带涂层的Ｍ３８Ｇ合金，于１１２３Ｋ、应力为３６０ＭＰａ时，在空气中和表面涂盐（７５％Ｎａ２ＳＯ４＋２５％ＮａＣｌ，６．０ｍｇ／ｃｍ２）条件下的高温腐蚀与高温蠕变行为．研究结果表明，在表面涂盐热腐蚀条件下，带涂层试样的高温蠕变寿命明显增长，尤以带Ａｌ－Ｚｒ－Ｙ三元共渗涂层者为优，文中还讨论了活性元素锆和稀土元素钇的作用机理．     

涂盐热腐蚀环境中GH37合金的蠕变断裂

本文研究了镍基形变高温合金GH37涂10％NaCl+90％Na_2SO_4混合盐后的蠕变断裂行为,并与空气环境进行了比较.试验结果表明,在700—850℃,196—510MPa试验条件下,涂盐使合金的蠕变寿命和塑性大幅度降低,但最小蠕变速率几乎不受影响;涂盐试样的蠕变激活能和应力敏感指数都与空气中相当,这说明热腐蚀并不改变合金的蠕变机制;在温度较高、应力较低(800℃、265MPa)时,晶粒越细则涂盐试样的蠕变寿命下降越严重;但在温度较低、应力很高(700℃、510MPa)时,晶粒尺寸适中的涂盐试样蠕变寿命最长.涂盐环境下蠕变寿命的降低是由于合金晶界受到贫Cr和硫化损害所致,贫Cr引起晶界上碳化物分解而降低晶界抗剪切强度.贫Cr和硫化导致晶界裂纹易于萌生并加速其扩展.     

CREEP RUPTURE BEHAVIOUR OF SALT-COATED SUPERALLOY GH37 IN A HOT ENVIRONMENT

本文研究了镍基形变高温合金GH37涂10％NaCl+90％Na_2SO_4混合盐后的蠕变断裂行为,并与空气环境进行了比较.试验结果表明,在700—850℃,196—510MPa试验条件下,涂盐使合金的蠕变寿命和塑性大幅度降低,但最小蠕变速率几乎不受影响;涂盐试样的蠕变激活能和应力敏感指数都与空气中相当,这说明热腐蚀并不改变合金的蠕变机制;在温度较高、应力较低(800℃、265MPa)时,晶粒越细则涂盐试样的蠕变寿命下降越严重;但在温度较低、应力很高(700℃、510MPa)时,晶粒尺寸适中的涂盐试样蠕变寿命最长.涂盐环境下蠕变寿命的降低是由于合金晶界受到贫Cr和硫化损害所致,贫Cr引起晶界上碳化物分解而降低晶界抗剪切强度.贫Cr和硫化导致晶界裂纹易于萌生并加速其扩展.     

Influence of Hot Corrosion on High Temperature Creep Rupture for Single Crystal Superalloy DD3

ＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＨｏｔＣｏｒｒｏｓｉｏｎｏｎＨｉｇｈＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＣｒｅｅｐＲｕｐｔｕｒｅｆｏｒＳｉｎｇｌｅＣｒｙｓｔａｌＳｕｐｅｒａｌｌｏｙＤＤ３ＣａｏＰｅｎｇ，ＨｕａｎｇＢａｉｙｕｎ，ＨｅＹｕｅｈｕｉ（曹鹏）（黄伯云）（贺跃辉）（Ｐ...     

GH33合金在700℃SO_2/空气环境中受载时的热腐蚀

<正> 高温合金在含硫-氧环境中的行为已开始引起重视。已有的工作表明,单一地研究合金的高温腐蚀不能充分反映合金在使用条件下的行为和破坏倾向,必需了解在高温腐蚀环境和应力复合作用下的特性,才能为使用合金和研制新合金提供可靠的依据。本工作应用自制的可控制环境气氛的高温持久试验装置,以含SO_2的气氛为环境介质,研究了GH33合金在含硫氧化环境和外加应力的复合作用下产生的热腐蚀现象,并对其有关机理作了分析探讨。     

DD3单晶高温合金的高温蠕变断裂行为

通过对DD3单晶高温合金试棒进行1030℃／196MPa、1040℃／177MPa和1050℃／140MPa蠕变实验,并对试样断口形貌及其组织进行观察和分析,研究了第一代单晶高温合金DD3的高温蠕变断裂行为。蠕变试验结果表明：在1030～1050℃条件下,DD3合金具有优良的蠕变性能;蠕变开始不到10h,合金即进入稳态蠕变阶段。断口形貌及组织分析表明：高温条件下的DD3单晶高温合金蠕变断裂裂纹萌生于微孔,断裂模式为微孔聚集型断裂。     

Zum Einfluß von Heißgaskorrosion auf die Haltbarkeit von Hochtemperaturwerkstoffen

Influence of hot gas corrosion on the life of high temperature materials The study of gas turbine materials shows that behaviour is influenced by stress corrosion cracking even in the creep range. The creep strength is reduced at 1000 °C by 20–50%, depending on the salt concentration in the gas. The influence of the salt concentration is negligible only ≤ 1 ppm salt and then it is possible to base calculations on creep data obtained in air. The influence of hot gas corrosion is particularly critical between 800 and 1000 °C. The influence of general corrosion can be neglected.     

热腐蚀对GH37高温合金蠕变强度的影响

采用在GH37合金上涂敷NaCl(25Wt％)及Na_2SO_4(75Wt％)的方法,研究了700℃及850℃下热腐蚀对蠕变强度的影响。发现试样涂上混合盐后,蠕变第二阶段速率增大,并严重降低二个温度下的蠕变断裂寿命及断裂塑性。值得提出的是,尽管700℃下合金几乎不经受热腐蚀,但与850℃的相比,对蠕变强度的影响却是700℃时更为强烈。 由断口观察推测,涂盐试样在700℃下蠕变寿命下降是由于缩短了蠕变裂纹萌生期。850℃下蠕变寿命的下降是由于蠕变裂纹扩展速率的增大。 试样上渗涂Al-Cr涂层后,可以大大提高在热腐蚀介质中合金的蠕变强度。     

INFLUENCE OF GRAIN BOUNDARY MORPHOLOGY ON CREEP AND FRACTURE BEHAVIOURS OF SUPERALLOYS IN SULFUR-CONTAINING ENVIRONMENT

Studies on the high temperature creep and fracture behaviours in air or in SO_2 contaminatedenvironment for the Fe-base superalloy GH302 with flat or zigzag grain boundaries(GB)and the Ni-base superalloy Rene 80 were carried out.Although the creep rupture propertiesof the GH302 with zigzag GB was remarkably superior to that of flat GB in air,the propertiesof both droped dramatically in 10% SO_2-air environment,the creep rupture properties of thedirectional solidified Rene 80 were much better than that of the conventionally cast alloy inair,and also kept the same property in SO_2 contaminated environment as in air.Owing to theinteraction between creep and sulphidation,the failure mechanism relates to the formation ofmolten Ni-Ni-3S_2 eutectic along GB,led to the premature failure of the alloy.     

简单/改性铝化物涂层的研究现状

航空发动机各部件高温结构材料在苛刻环境下服役时,会遭受严重的高温氧化和热腐蚀.在合金表面施加铝化物涂层后,高温下表面能够生成一层致密且生长缓慢的Al2O3氧化膜,从而隔绝腐蚀介质,以防止合金被快速氧化腐蚀.概述了铝化物涂层的优点,包括制备简单、成本低廉.重点综述了以Ni、Fe、Ti/TiAl为合金基体的铝化物涂层微观结构.涂层的微观结构主要由渗铝工艺、基材成分及后处理工艺等因素决定,渗铝工艺包括渗剂成分、渗铝温度和渗铝时间.在高温下渗铝,Al的活度较低,涂层主要以基体元素向外扩散形成外扩散型涂层为主;在低温下渗铝,Al的活度较高,涂层主要以Al向内扩散形成内扩散型涂层为主.还归纳了不同渗铝涂层在干燥空气和水蒸气环境中的高温氧化行为,阐述了水蒸气对铝化物涂层高温氧化行为的影响,比较了Ni-Al系和Fe-Al系涂层的抗高温氧化性能.同时介绍了Cr-Al、Si-Al和Pt-Al 3种改性铝化物涂层的研究进展,包括制备方法、微观结构及抗高温氧化和腐蚀性能.最后,展望并总结了高温防护涂层的发展趋势.     

一种含Re单晶高温合金的拉伸断裂行为

研究了Re对单晶高温合金拉伸、持久性能的影响及含Re单晶的拉伸断裂特征。拉伸性能试样采用[001]取向单晶制备，应力轴方向平行于单晶[001]取向，采用扫描电镜观察断口形貌。实验结果表明：Re的加入降低了单晶短时拉伸延伸率，但能提高单晶的高温持久断裂延伸率；含Re单晶室温拉伸表现为滑移开裂特征；高温拉伸断裂失效机制为变形不均匀的蠕变断裂；高温持久断口表现为典型的塑性断裂特征，变形均匀。     

EFFECT OF Mg CONTENT ON CREEP BEHAVIOUR OF Ni-BASE WROUGHT SUPERALLOY

在高温镍基变形合金中,加入微量Mg元素,可使晶界中的连续条状碳化物变成不连续的块状,从而提高了蠕变应力指数n;并降低晶界扩散系数,提高其蠕变激活能;使晶界能和碳化物-基体的相界能降低,提高了界面结合力。这些因素抑制了晶界滑动,阻止了裂纹的产生和扩展,显著地改善了合金的蠕变性能和持久寿命。