K417G高温合金涡轮叶片真空热处理工艺优化

合金元素在一定的温度及真空度下会产生蒸发,这对零件的真空热处理质量、对真空加热室的污染均有不利影响。通过对材料合金元素蒸汽压的分析,对原有真空热处理工艺方案进行分析,采用分压的方式,可防止合金元素的蒸发,又可获得光亮的表面。     

B含量对K417G合金凝固过程中组织演变和力学性能的影响

研究了B含量对K417G合金凝固过程中相析出以及铸态组织和力学性能的影响。研究不仅证实了B显著促进元素偏析以及凝固后期(γ+γ')共晶析出,还发现B对K417G合金凝固早期基体γ相的析出和长大具有明显影响。B降低基体γ相的析出温度,抑制γ相的形核,并阻碍γ相生长。当B含量低于0.036%时,由于B降低γ相形核率,导致K417G合金的晶粒组织随B含量增加明显粗化。当B含量增加至0.060%时,尽管B仍然降低γ相形核率,但由于其阻碍γ相枝晶的早期生长,使熔体内部过冷度升高,局部发生晶粒细化。B对K417G合金力学性能的影响决定于硼化物的晶界析出形态,当B含量低于0.036%时,硼化物以颗粒状在晶界析出并对晶界产生强化作用,合金的900℃拉伸性能和900℃、315 MPa持久性能随B含量的增加而显著提高。当B含量达到0.060%时,共晶态硼化物在(γ+γ')前沿析出,导致共晶态硼化物与(γ+γ')的界面显著弱化,拉伸和持久性能显著降低。     

K417G高温合金大间隙钎焊的组织演变与性能的研究

采用低熔点的含硼镍基合金粉末与高熔点镍基合金粉末的混合粉末作为钎料,在真空热压炉中对K417G镍基高温合金进行大间隙钎焊连接。研究了钎料成分对接头显微组织演变规律的影响,分析了接头的强化机制。结果表明,提高钎料中高熔点合金粉的含量,可有效减少焊缝中硼化物的形成量,提高焊缝组织均匀性。当钎料中高熔点合金粉含量为95 wt.%时,硼元素扩散均匀,获得弥散分布的颗粒状的M3B2 型硼化物,接头的室温和600 °C抗拉强度为971 MPa和934 MPa,达到了母材的强度。此外,原位析出于接头界面处的细小弥散碳硼化物M23(C,B)6与基体的共格关系是实现高质量大间隙钎焊连接的重要因素。     

热处理对铸造ZL102合金组织和性能的影响

对ZL102合金的热处理工艺参数进行优化,采用力学性能检测、组织观察等方法对铝合金的性能和强化机制进行了研究.结果表明:该成分铝合金的最佳热处理工艺为:540℃×5h固溶+200℃×5h时效;经上述工艺热处理后,合金的布氏硬度为93.7 HB,抗拉强度为221.65MPa.     

V对DZ417G合金组织性能的影响

为掌握合金化元素v对DZ417G合金力学性能及微观组织的影响,熔炼出具有不同V元素含量的合金,并进行了力学性能测试和微观组织形貌观察.结果表明,随着V含量增加,DZ417G合金的高温断裂强度和塑性均有所提高.测定结果表明,760℃、725 MPa条件下,随V元素含量的提高合金的持久寿命增大,由90 h提高至245 h.对DZ417G合金微观组织观察表明,随合金中V含量的提高,合金中共晶相数量增加,合金中的碳化物析出数量增加,分散程度增大,合金中的碳化物组织变得更加细小.经热处理后,合金中枝晶干处γ’相为细小立方体型γ’相.     

元素B对DZ417G合金组织性能的影响

为研究合金化元素B对DZ417G合金力学性能及微观组织的影响,制备了不同B含量的合金,并进行力学性能测试和微观组织形貌观察。结果表明:随着B含量增加,DZ417G合金900℃的抗拉强度和屈服强度均有所降低,塑性先降低后升高。980℃、216 MPa条件下,合金的持久寿命随B含量的提高而降低,760℃、725 MPa条件下,随B含量的提高合金的持久寿命变化不大。随合金中B含量的提高,合金中晶界区域析出碳硼化物数量增加,当合金中的B含量达到0.02%时,在共晶相周边可以观察到珠状硼化物共晶组织。经热处理后合金中γ′相由细小γ′相和粗大的γ′相组成。     

热处理制度对GH2132合金组织性能的影响

研究了不同热处理制度对GH2132合金组织和性能的影响。采用Thermo-Calc软件对GH2132合金中析出的平衡相进行热力学模拟,以及电子显微镜观察热处理前后合金中微观形貌以及相。结果表明,热处理过程中时效温度对合金中γ'相的析出及分布具有重要影响,固溶处理可以调整合金的晶粒尺寸。随时效温度升高,合金中主要强化相γ'相尺寸及数量均增加,从而增加了合金的抗拉强度和屈服强度。     

K417G合金粉末冶金修复接头组织与力学性能分析

针对低压涡轮导向叶片材料K417G合金开展粉末冶金修复技术研究,分析测试钎焊接头组织与高温拉伸性能和高温持久性能. 结果表明,K417G合金可以采用粉末冶金钎焊技术进行裂纹修复,钎焊接头主要由镍基固溶体和少量块状骨架状的富Cr,W的硼化物组成,钎焊接头成形良好,焊料润湿铺展充分,冶金组织为致密等轴晶. K417G合金粉末冶金钎焊修复接头900 ℃高温抗拉强度达到母材同等强度的75%;接头900 ℃高温持久性能在焊缝占比100%的条件下,达到母材的70%;焊缝占比50%的接头900 ℃高温持久性能与母材相当.     

K417G合金焊接修复用高温合金粉末设计与工艺

航空发动机涡轮导向叶片在服役过程中形成的裂纹可以采用钎焊粉末冶金修复技术进行修复,针对低压涡轮导向叶片材料和结构特点,设计了K417G合金修复所需的不同成分的粉末填充材料,测试了不同粉末粒度配比的振实密度值,采用金相法、压汞法评估了不同烧结条件下粉末烧结体的孔隙率、平均孔径、中值孔径、最可几孔径等烧结体性能值,优选了粉末填充材料,在此基础上开展了钎焊粉末冶金修复工艺研究,分析测试了钎焊粉末冶金修复接头冶金组织. 结果表明,接头成形良好,焊料润湿铺展充分,接头致密饱满,无明显焊接缺陷.     

热处理对Mg-Y-Nd-Gd-Zr合金组织与性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、硬度计和电子拉伸机等研究了不同温度、不同时间的固溶和时效热处理对Mg-Y-NdGd-Zr合金组织和性能的影响。结果表明,随着固溶处理温度升高和时间延长,Mg-Y-Nd-Gd-Zr镁合金晶内化合物减少,晶粒尺寸增大,520℃×8 h的固溶处理工艺最佳。时效时,弥散细小的化合物均匀析出,随着温度升高和时间延长,析出相数量越来越多,合金的组织和力学性能得到进一步改善。经520℃×8 h固溶处理再进行225℃×16 h时效处理后,合金抗拉强度可达到272 MPa,硬度(HV)值达到78左右。     

热处理对铸造Ti—15—3合金显微组织及力学性能的影响

利用ＴＥＭ和光学显微镜，对铸造Ｔｉ－１５－３合金的铸态组织和各种热处理条件下的显微组织进行了观察和分析，并对其力学性能进行了测试；利用对其拉伸断口进行了分析；最终建立了热处理参数，析出相的大小、数量、分布和合金力学性能三者之间的关系。     

热处理对WSTi3515S合金组织和性能的影响

对WSTi3515S合金不同热处理和热暴露条件下的组织和力学性能进行了研究,结果表明,850℃以下热处理工艺对合金的组织和室温力学性能几乎没有影响,950℃热处理后虽然合金组织形态发生明显变化,但室温力学性能没有明显变化,表明WSTi3515S合金具有良好的组织和性能稳定性。不同热处理试样经过570℃热暴露后,合金强度升高,延伸率显著下降,热暴露过程中,析出的第二相很少,并且大都产生在晶界,这些晶界析出物是合金热暴露塑性显著降低的主要原因。     

热处理对Mg-Zn-Er-Nd-Ca-Zr合金组织与性能的影响

研究不同热处理工艺对Mg-5Zn-1Er-1Nd-1Ca-0.5Zr合金组织和力学性能的影响.结果表明,铸态合金经520 ℃×8 h+220 ℃×(4、8、12) h固溶后时效处理,合金显微组织粗化,晶内出现黑色的花瓣状相偏析,合金的室温拉伸强度有所下降,175 ℃抗拉强度有所提高,而屈服强度都有较大的提高,在520 ℃×8 h+220 ℃×8 h的热处理条件下都达到最大值.铸态合金经220 ℃×(4、8、12) h时效处理后,晶内析出了较多弥散分布的析出相颗粒,在220 ℃×8 h时效条件下晶内的析出相颗粒数量最多,室温和175 ℃抗拉强度和屈服强度都达到最大值.     

时效热处理对K487合金组织和性能的影响

研究了时效处理对K487合金组织和性能的影响.结果表明,在850℃时效时,合金具有很好的室温和高温性能稳定性:在900℃时效时,该合金室温性能基本稳定,合金的高温拉伸塑性提高,屈服强度略有下降,900℃x50h时效时合金性能依然保持在良好水平之上;在950℃时效时,随着时效时间的延长,γ相长大并且由球形向立方形转变,针状μ相减少,条块状μ相增多,合金高温拉伸抗拉强度增大,屈服强度下降,塑性提高,在900℃×50h时效时合金具有良好的综合性能,能够满足内涵尾喷管铸件的使用要求.     

形变热处理对Al-Li合金组织和性能的影响

研究了形变热处理对2091型Al-Li合金显微组织和力学性能的影响,结果表明,固溶＋8％变形＋双级时效可以使合金获得良好的强塑性配合。合金中主要强化相δ（Al3Li）适宜的粒度、析出相S’（Al2CuMg）分散沉淀、晶界上平衡相析出量的减少以及δ＇无沉淀析出带（PFZ）的窄化,是合金强塑性改善的主要原因。     

Co对K4169合金铸态组织和性能的影响

采用手工电弧炉熔炼制备了不同Co含量的K4169高温合金,显微组织和力学性能的研究表明:Co强烈促进Laves相的形成,缩小合金枝晶间偏析区;随着Co含量从0.5%增加到0.8%,Laves相由小块状变为筛网状且数量明显增多;合金中强化相γ′相的数量也随Co含量的增加而增多。Co元素的加入使K4169铸态合金的室温压缩强度有所提高,合金的硬度稍有降低,但总体来说Co元素的增加对铸态合金的室温压缩强度和硬度的影响较小。     

形变热处理对Al-Si-Mg铸造合金组织与性能的影响

通过Brinell硬度和拉伸测试以及OM,SEM和TEM的组织观察,研究了形变热处理对Al-12.0%Si-0.2%Mg合金组织与力学性能的影响.结果表明,通过形变热处理可以显著提高试验合金的硬度、强度及伸长率.该合金经500 ℃热挤压、(535±5)℃固溶、160 ℃时效12 h处理后Brinell硬度可达85.7 HBS,抗拉强度为256.3 MPa,伸长率为15.0%.热挤压过程加速共晶Si相发生碎断与球化,细小的Si颗粒分布均匀,结合强化相在时效过程中弥散析出,导致形变热处理条件下合金的强度及伸长率同时提高.SEM和TEM观察显示,合金在热挤压过程中发生了基体Al的再结晶及Si和Mg2Si相的析出.     

热处理对挤压铸造ZA43-Mn合金组织和性能的影响

研究了热处理对冲头式挤压铸造ZA43 Mn合金显微组织和力学性能的影响。结果表明 :挤压铸造ZA43 Mn合金的时效处理使α和 β相分解 ,枝晶偏析减轻 ,富锰相碎化与钝化 ,可提高其塑性 (δ5=18% )。固溶处理使富锰相和富铜相分解 ,基体内二次相弥散析出 ,晶间组织形态和分布改善 ,可获得较高强度的铸件 (σb=5 10MPa)     

热处理对挤压铸造ZA43—Mn合金组织和性能的影响

研究了热处理对冲头式挤压铸造ZA43-Mn合金显微组织和力学性能的影响。结果表明：挤压铸造ZA43-Mn合金的时效处理使α和β相分解,枝晶偏析减轻,富锰相碎化与钝化,可提高其塑性（δ5=18%）。固溶处理使富锰相和富铜相分解,基体内二次相弥散析出,晶间组织形态和分布改善,可获得较高强度的铸件（δb=510MPa)。