急冷凝固Ni3Al合金中的亚稳相

通过急冷凝固,在Al含量超过化学计量值(25at.—％)的Ni_3Al和Ni_3Al(B)中会出现一种片层状的两相组织。经电子衍射和X射线衍射分析确定为基体γ’相和亚稳相。利用约化胞方法计算表明亚稳相为正交结构(α=0.2355nm,b=0.4157nm,c=0.1683nm),实验结果还表明,硼合金化对片层状组织的形成没有影响。     

Ni3Al基单晶合金IC6sx的表面再结晶

对Ni3Al基单晶合金IC6sx的表面进行吹砂变形处理;再在800-1260 ℃热暴露1-10 h,采用OM,SEM和EPM研究了IC6sx合金的再结晶行为.结果表明,合金再结晶开始形核的温度约1000 ℃,一次再结晶完成的温度为1200-1210 ℃.在1200-1240 ℃热暴露时的再结晶层厚度约为10 μm,而在1260 ℃热暴露时增长到约23 μm.再结晶在枝晶干长大的速度明显小于枝晶间,再结晶层和基体的枝晶干之间观察到一种由粗大条状γ′相和γ γ′相构成的胞状转变结构,这是由于枝晶干中粗大的γ′相阻碍再结晶向基体内生长形成的.     

一种Ni3Al基高温合金冷热疲劳性能研究北大核心

航空发动机叶片在服役时会经历反复升至高温又冷却的过程，这对于叶片材料Ni3Al基高温合金的抗冷热疲劳性能提出了较高的要求。本文对一种Ni3Al基高温合金进行了不同温度区间以及不同热循环次数对于裂纹产生及扩展的影响，并进行了不同周次的冷热循环试验。结果表明：冷热疲劳过程中，该Ni3Al基高温合金裂纹沿着共晶组织扩展，共晶含量的多少直接影响合金的抗冷热疲劳能力。在25℃■1 100℃下的抗冷热疲劳能力优于合金在2 5℃■1 150℃下的抗冷热疲劳能力。在25℃■1 100℃冷热疲劳裂纹长度与热循环次数是近似线性关系，其表达式为a=-1.22+0.233N。     

定向凝固Ni3Al合金高温变形后的显微组织特征

利用金相,扫描电镜和透射电子显微镜研究了定向凝固Ｎｉ３Ａｌ合金高温变形后的显微组织特征。研究结果表明,当变形速率较快时,原始柱状晶晶界无明显变化,晶内无明显结构存在;当变形速率较慢,合金呈现塑变形时,变形初期柱状晶晶界呈现“锯齿状”,后期原始柱状晶界消失,代之以晶粒尺度约为１５ｍｍ的晶粒带,晶粒带中既有小角度晶界,也有大角度晶界。     

Ru对铸造镍基高温合金凝固行为的影响

采用等温凝固实验与差热分析相结合的方法 ,对无Ru和含 3.0 %(质量分数 )Ru的两种低Cr高W铸造镍基高温合金的凝固过程进行了比较分析 ,得到两种合金在不同温度下的凝固组织、凝固顺序图和凝固特性曲线。结果显示 :Ru的加入对低Cr高W铸造镍基高温合金的液相线温度无明显影响 ,但对初生MC碳化物以及γ γ′共晶的析出温度有明显作用。Ru是一个偏析倾向很弱的元素 ,且不改变其他合金元素的偏析特性。加Ru可以起稳定γ的作用 ,能有效抑制大块初生M6C碳化物的形成。显示了Ru对低Cr高W铸造镍基高温合金显微组织稳定性的有利作用。     

控制参数对Al—Al3Ni共晶合金间距的影响

在不同温度梯度及生长速度下测量了Ａｌ－Ａｌ３Ｎｉ共晶合金间距选择范围。实验结果表明,在一定生长速度下,共晶间距存在一容许范围。其宽度随生长速度的增加减小,在某一温梯度下,共晶间距与生长速度的关系满足λ＾ｎｕ＝常数ｎ＝１．７－２．０）的关系,温度梯度增加,其最大,最小及平均间距离略有减小。同时,Ａｌ－Ａｌ３Ｎｉ合金的间距选择范围与初始生长速度无关。     

Ni3Al＋Ni7Hf2共晶合金的微观结构及凝固行为研究

利用金相、扫描电镜、透射电镜观察了Ｎｉ３Ａｌ＋Ｎｉ７Ｈｆ２共晶合金的微观组织结构,并利用高梯度定向凝固技术研究了该合金的凝固行为：Ｎｉ－５．８Ａｌ－３２Ｈｆ Ｎｉ３Ａｌ＋Ｎｉ７Ｈｆ２共晶组成,是Ｎｉ３Ａｌ／Ｎｉ７Ｈｆ２共晶复合材料的合适成分。由于不平衡凝固,有害相β－ＮｉＡｌ与金属间化合物Ｎｉ７Ｈｆ２以共晶体的形式存共晶胞间,在一定的温度梯度下,可以通过降低生长速度的方式予以消除。Ｎｉ－５．８Ａｌ     

钇对硅对Ni3Al基IC6合金组织和性能的影响

利用电子探针研究了不同含量Ｙ和Ｓｉ对定向凝固Ｎｉ３Ａｌ基合金ＩＣ６微观组织的影响,测定了合金的１１００℃抗氧化性能,１１００℃／８０ＭＰａ持久性能,１１００℃热疲劳性能以及各种温度下的瞬时性能。结果表明,加适量Ｙ有利于提高ＩＣ６合金的高温抗氧化性能,持久性能和热疲劳性能,Ｓｉ也有利于提高ＩＣ６合金的高温抗氧化性能。而对持久性能和热疲劳性能不利,Ｙ和Ｓｉ对ＩＣ６合金的瞬时性能均无明显影响。     

Ni3Al基金属间合金的研究进展

介绍了Ni3Al基金属间合金研究的现状和前景。Ni3Al具有高熔点、低密度和良好的抗氧化性,但是在室温下塑性差和高温时强度低限制了其作为工程材料的应用,通过对Ni3Al基金属间化合物的合金化制备及力学性能的研究,以期改善Ni3Al基金属间合金的室温塑性和高温强度。     

合金元素对Ni3Al合金抗汽蚀性能的影响

研究了Ｎｉ３Ａｌ合金中ＡＬ,Ｃｒ,Ｆｅ以及Ｍｏ含量对该合金的抗汽蚀性能的影响,结果表明含６％－９％Ａｌ,８％Ｃｒ并用Ｚｒ,Ｂ韧化的Ｎｉ３Ａｌ基合金具有优良的抗汽蚀性能,Ｍｏ和Ｆｅ元素的加入使抗汽蚀性能有一降低２,但仍不失为较好的抗汽蚀材料。     

磷对Ni3Al凝固组织的影响

磷(P)在Ni3Al中的溶解度很低，凝固过程中向剩余液体中偏聚，最终在晶界上析出富P相，凝固后期。P在剩余液体中的偏聚程度升高，降低形核率，抑制试样心部等轴晶的形成，促使试样外缘晶粒向心部延伸生长，增加柱状晶长度。P降低合金终凝温度，增如糊状区长度，阻碍液相补缩，增加形成疏松的倾向。P产生上述作用的根本原因是其降低固、液两相体积自由能差和原子跃迁穿过液／固界面的激活能。     

TiC_p对Zn-10Al合金凝固行为的影响

利用XDTM 法与搅拌铸造技术相结合的工艺制备了TiCp/Zn 10Al(% )复合材料 ,采用定向凝固技术研究增强粒子TiCp 在凝固界面的行为及对复合材料凝固速度的影响。结果表明 :TiC颗粒被凝固的界面前沿所排斥 ,造成界面前沿TiC颗粒富集 ,但当TiC颗粒含量超过 6 %后 ,富集现象已不显著。同时发现随着TiC颗粒含量的增加 ,复合材料的凝固速度降低。     

Isothermal solidification behavior of typical Ni_3Al base superalloy IC6

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＩｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ ,ｍａｎｙｓｔｕｄｉｅｓｈａｖｅｂｅｅｎｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｆｏｃｕｓｉｎｇｏｎｔｈｅｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｌｉｑｕｉｄｐｈａｓｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｃａｓｔｉｎｇｎｉｃｋｅｌｂａｓｅｓｕｐｅｒａｌ ｌｏｙｓ[1～ 8] .Ｔｈｅｓｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｓａｒｅｏｆｇｒｅａｔｖａｌｕｅｉｎｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇｔｈｅｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｓｅｑｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅａｌ ｌｏｙｓ ,ｅｘｐｌａｉｎｉｎ…     

新型Ni3Al/石墨高温固体自润滑材料的制备及其性能

采用熔炼法, 制备出新型Ni3Al/石墨抗高温、耐腐蚀固体自润滑材料.结果表明: Al不仅是强化合金基体的元素, 而且是一种使片状石墨转变为球状石墨的球化剂; 铝与氧结合成渣降低了氧在石墨表面的吸附.建立了界面能和过冷度对石墨生长形态影响的动力学模型; 分析表明, 石墨在洁净的液态金属中结晶, 由于(1010)棱面与(0001)基面的温度回升速率的差异, 促使石墨球状生长.石墨经球化处理后, 材料的冲击韧性得到提高; 将该材料与GCr15轴承钢及45﹟退火钢进行干摩擦磨损时, 摩擦因数分别为0.36和0.40.     

合金元素Cu,Si,Ni对Al基钎料的影响

A1—Si钎料因具有良好的润湿性、流动性、钎焊接头的抗腐蚀性和可加工性，应用非常广泛，但其熔点较高，很难用于低熔点铝合金的钎焊。本文以Cu，Ni作为主要的添加元素，通过正交试验的方法研究了合金元素Cu，Ni，Si对A1基钎料性能的影响。结果表明，随着合金元素Cu，Si的质量分数的增加，其熔点大大降低；同时钎料的铺展性能也有所改善；合金元素对钎焊接头强度的影响规律不明显。     

Phase-field simulation of solidification dendritic segregation in Ti-45Al alloy

The microstructures and mechanical properties of Ti Al alloys are directly linked to micro-segregation which cannot be avoided during solidification. So a thorough understanding of the micro-segregation should be a great help to further enhance the mechanical properties of the cast products. Theoretical analysis and experiments have been used to predict the micro-segregation, but it is very difficult to observe and determine the dendritic segregation in the micro region. Phase-field method has been employed for the simulation of dendritic growth. However, due to the complicated quasi-sub regular solution model for Ti-45Al(at.%) alloy, the classic phase-field models have difficulty to deal with the free energy. In this work, a phase-field model by linking thermodynamic calculation was used to simulate solidification dendritic segregation of Ti-45 Al alloy for Liquid→Liquid+β(Ti). The free energies of solid phase and liquid phase for Ti-45 Al alloy were calculated by Thermo-Calc and then coupled with the phase-field equations. The simulation results show the dendritic morphology and Al content variations between liquid and growing solid phase for Ti-45 Al alloy. With the growth of the β(Ti), dendritic segregation is formed in the liquid and solid phases due to the solute partitioning and rejection into the liquid. As a result, the dendrite arms are depleted of Al element, while the inter-dendrites are enriched. The dendritic tip growth velocity decreases with the progress of solidification, whereas the segregation ratio increases.     

EFFECT OF YTTRIUM ON PERFORMANCE OF DIRECTIONALLY SOLIDIFIED Ni 3Al BASE ALLOY IC6

１　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＡｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｌｙｓｏｌｉｄｉｆｉｅｄＮｉ３ＡｌｂａｓｅａｌｌｏｙＩＣ６ｈａｓｂｅｅｎｒｅｃｅｎｔｌｙｄｅｖｅｌｏｐｅｄｉｎＢＩＡＭａｓａｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｍａｔｅｒｉａｌｕｓｅｄｆｏｒａｄｖａｎｃｅｄｊｅｔｅｎｇｉｎｅｂｌａｄｅｓａｎｄｖａｎｅｓｏｐｅｒａｔｉｎｇｉｎｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒａｎｇｅｏｆ１０００～１１５０℃［１］．Ｔｈｅａｌｌｏｙｎｏｔｏｎｌｙｈａｓｈｉｇｈｙｉｅｌｄｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｆａｉｒ…     

再结晶Ni3Al(Zr)合金的环境脆性

研究了不同程度再结晶的Ni3Al(Zr)合金在真空和空气中的室温拉伸性能．结果表明，随着再结晶程度的增加，合金的塑性先增加后降低，不完全再结晶的样品表现出良好的拉伸塑性．合金的环境敏感指数随再结晶程度的增加而增加，完全再结晶的样品表现出强烈的环境敏感性．真空和空气中拉伸断口形貌的变化与力学性能变化趋势一致，再结晶程度低的样品的断口形貌为穿晶解理断裂，气氛对其几乎没有影响，而对再结晶程度高和完全再结晶的样品，空气使其沿晶断裂模式倾向增加．