高温合金材料特性及加工技术进展

高温合金是航空航天、运输、航海及核电工业领域必需的金属材料,特别是镍基高温合金的发展为我国航空发动机性能的提升起到了重要意义.高温合金的切削加工性能较低、加工效率不高也一直制约着航空航天以及其它工业领域的发展.本文从高温合金的材料特性、切削加工特点以及切削加工工艺等方面进行研究,在此基础上对加工高温合金新的冷却方式和条件进行探讨,以期为高效高质量加工高温合金提供参考依据.     

铸造镍基高温合金车削加工研究

在难加工材料镍基高温合金中,铸造镍基高温合金合金化尤为复杂。K403合金是铸造镍基高温合金中较为典型的代表。它是一种多组元、含量多、激活能高的高熔点复杂合金化材料,有较高的热强性,及热稳定性,其工作温度为850℃～950℃,广泛用于航空发动机零件。而且已成功地代替热作模具钢应用于热作模具,使模具寿命提高10～100倍,带来重大经济效益。在铸造镍基高温合金的扩大使用中,遇到的问题之一是很难切削加工。由于K403合金热强性高(800℃瞬时拉伸值σ_b=1029 MPa,σ_(0.2)=931 MPa),室温硬度高     

镍基高温合金磨削烧伤机理

本文通过镍基高温合金的磨削试验,发现镍基高温合金在发生磨削烧伤时,其磨削表面颜色、表面纹理、表面显微硬度、磨削力和磨削温度均随烧伤程度不同而变化。在此基础上,探讨了镍基高温合金的磨削烧伤机理。     

K4104高温合金Al-Si涂层耐腐蚀性能研究

为提高航空发动机叶片抗高温氧化性能,通过热扩散的方法,在K4104镍基高温合金表面制备了铝化物Al-Si涂层,经1000℃×200 h高温腐蚀氧化性能试验.利用扫描电子显微镜及能谱对涂层进行了表层形貌、截面组织形态观察及成分测试.试验结果表明,K4104镍基高温合金表面Al-si涂层在长时间的高温氧化过程中已转变成完整致密的α-A12O3氧化层和富铝的fl-NiAl和富镍的β-NiAI化合物层,且与基体合金的粘附性良好.改性的铝化物涂层中Si元素的适量加入和合理分布能有效地抑制β相的生长,促进M6C型碳化物的形成,固结了W、Mo等元素,延长涂层的退化速度,使涂层获得更佳的抗高温腐蚀氧化性能.     

镍基高温合金磨削烧伤机理

本文通过镍基高温合金的磨削试验，发现镍基高温合金在发生磨削烧伤时，其磨削表面颜色，表面纹理，表面显微硬度，磨削力和磨削温度均随烧伤程度不同而变化。在此基础上，探讨了镍基高温合金的磨削烧伤机理。     

新型镍基高温合金的高温氧化行为研究

新型镍基高温合金是一种能够高温下能够保持良好强度、抗燃的金属材料,被广泛应用在工业领域之中.但目前对于新型镍基高温合金的研究大多是在材料稳定性、耐腐蚀等方面,很少有涉及高温氧化性行为的研究.所以本文详细阐述了一中新型镍基高温合金的高温氧化行为的研究方法.     

航空航天高温结构材料研究现状及展望

高温结构材料对航空航天装备的发展至关重要.论述了镍基高温合金、钴基高温合金、高温金属间化合物、Mo-Si-B、难熔金属及难熔高熵合金、贵金属高温合金等几类最重要的高温结构材料研究现状,并从两个角度思考高温合金材料的发展趋势:(1)通过高稳定性的高温低导热涂层来提高材料的最高承温能力;(2)从化学键合本质上寻找本征更耐高温的材料,并改进其抗氧化性能和加工性能,如难熔碳/硼/氮化物及其复合材料等.对未来高温结构材料的发展方向进行了梳理,并为航空航天高温结构材料的研究提供参考.     

K438高温合金Al-Si涂层的高温氧化表面形貌分析

为提高航空发动机使用寿命,航空发动机涡轮机叶片表面均采用防护涂层技术,以提高基体合金的抗高温氧化腐蚀性能.采用热扩散的方法,在K438镍基高温合金表面制备了Al Si涂层.依据GB/T13303 91标准,对制备了Al Si涂层的K438高温合金进行了1 000℃×500h高温氧化性能试验.用XL 300FEG扫描电镜对氧化后的涂层表面进行观察分析,分析结果表明,K438高温合金表面的Al Si涂层,在高温氧化过程中已转变成连续致密的αAl2O3 氧化膜,该氧化膜无裂纹、剥落发生,可有效地阻止氧原子的渗入.涂层中Si元素的加入,能有效地阻止涂层元素与基体元素的互扩散,起到了扩散障的作用,延长了涂层的退化周期,使涂层获得了优良的抗高温氧化性能.     

年产5000t特种合金项目

正项目内容:建设用地40000m~2,投资总额约1亿元,将建设镍基耐蚀合金、高温合金等特种合金项目生产线,以及其它配套设施。项目背景:镍基耐蚀合金、高温合金具有优异的高温强度,良好的抗氧化和抗热腐蚀性能等综合性能,主要应用于航空、航天、核电、石化、环保等领域。随着以上     

定向凝固镍基合金涡轮叶片短时力学行为试验

目的 研究真实涡轮叶片材料性能与标准试件材料性能的差别，精确预测定向凝固镍基高温合金涡轮叶片的强度和寿命．方法 在真实涡轮叶片上具有代表性部位取材。设计、加工试验试件，应用MTS810液压伺服材料试验机进行室温、760℃以及980℃下的短时轴向拉伸试验．结果 得到涡轮叶片在室温、760℃以及980℃时相应的短时力学性能和拉伸应力-应变曲线，并与标准试件的短时力学性能进行了比较．结论 从定向凝固镍基高温合金涡轮叶片上选取材料的短时力学性能要比定向凝固镍基高温合金材料标准试件的力学性能略有降低．     

基于ABAQUS的超声椭圆振动车削GH4169的切削性能研究

在GH4169镍基高温合金加工过程中,会产生严重的加工硬化现象以及因切削力过大等原因导致的难加工问题。利用ABAQUS软件建立二维正交车削有限元模型,分析GH4169超声椭圆振动车削的切削速度和振幅对切削力的影响,以及其刀具轨迹的变化情况,并与普通车削过程进行了对比分析。结果表明,在超声椭圆振动车削镍基高温合金中,切削工艺参数对切削力影响显著,选择合理的工艺参数可以有效地降低切削力,改善加工质量。     

镍基粉末高温合金的铣削加工

为了研究镍基粉末高温合金的切削加工性,用整体硬质合金TiC涂层和未涂层立铣刀对镍基粉末高温合金FGH95进行铣削试验.通过研究铣削力、铣削温度与铣削用量之间的关系,分析硬质合金刀具的磨损、破损机理,观察其切屑形态,得出了镍基粉末高温合金FGH95的铣削力和铣削温度经验公式.试验表明：硬质合金涂层刀具加工镍基粉末高温合金FGH95的性能要明显优于未涂层刀具,未涂层刀具的崩刃现象严重,涂层刀具最佳铣削速度为40m/min,铣削速度对铣削温度的影响最大,并且随着铣削速度的提高形成了锯齿状切屑.     

基于Deform-3D的镍基高温合金残余应力仿真分析

GH4169镍基高温合金应用广泛,但是属于难以加工的材料,而且已加工表面的残余应力很容易导致工件变形,从而影响工件的加工质量。应用Deform 3D软件,研究了不同切削用量下残余应力的变化规律。研究结果表明,切削速度的变化对表面残余应力的影响甚小|背吃刀量和进给量增大,表面残余应力随之增大|随着切削用量的增加,工件内部残余应力亦随之增加。     

镍基耐蚀合金特性，进展及其应用

镍基耐蚀合金是一类高性能的耐蚀材料，基于防腐蚀问题，概述了纯镍的性质与耐蚀特性，分析了镍基耐蚀合金与镍铬不锈钢及镍基高温合金的区别与联系，介绍了工程中基耐蚀合金的种类及其应用，强调了高性能通用型镍铬相合金的特征与进展，并结合应用实例，提出应大力发展，开发及应用此类高性能耐蚀材料。     

预循环氧化对无涂层和有Pt-Al涂层的Rene?80高温合金的高温低循环疲劳寿命的影响

预测金属合金的疲劳寿命是冶金和机械工程领域中最重要的研究之一.在高温下,表面氧化对合金的疲劳强度和延展性有重要影响.本文研究了预循环氧化对无涂层和有Pt-Al涂层的镍基高温合金Rene?80在930°C时的高温低循环疲劳(HTLCF)性能的影响.将有涂层和无涂层的疲劳试样在燃烧器钻机中进行发动机热暴露模拟(1100°C...     

镍基单晶高温合金及其研究进展

镍基单晶高温合金主要用来制造航空喷气发动机的最热端部件.本文概述了这种合金的发展过程、基本特点,并对该合金近期的国内外研究状况进行了评介.     

缓进磨削变质层对M17高温合金疲劳寿命的影响

本文用缓进磨削、铣削、普通磨削三种不同工艺方法加工M17镍基铸造合金疲劳试件,进行对比疲劳试验,分析了表面粗糙度,冷作硬化,残余应力等疲劳寿命的影响。常温疲劳试验表明,试件表面残余压应力越大,疲劳寿命越长,冷作硬化有利于提高常温疲劳寿命,粗糙度对疲劳寿命影响不显著,缓精磨工艺加工的试件疲劳寿命最长。在高温疲劳试验中,冷作硬化层小的疲劳缓进寿命长,因此应采用缓进给精磨作为最后工序。本文是首次对M17材料在国内进行磨削表面完整性试验。     

高速切削典型难加工材料刀具摩擦与磨损机理研究现状

钛合金、镍基高温合金的低导热性、高化学活性引起高速切削过程中刀-屑接触区域温度高、工件材料与刀具亲和力强,刀具磨损严重,加工效率低,属于典型的难加工材料.针对这类典型难加工材料中刀具摩擦与磨损严重的问题,在论述高速切削刀-屑接触区摩擦特性研究现状的基础上,分析了刀具磨损机理、刀具切削性能、以及冷却润滑对刀具摩擦磨损行为...     

稀土-镁-镍基贮氢合金的研究进展

综述了近几年稀土-镁-镍基贮氢合金电极材料相结构与电化学性能等方面的研究进展。介绍了改善合金电化学性能的方法,包括合金组成的改进、热处理、表面处理、制备复合合金等方法。讨论了稀土-镁-镍基贮氢合金研究中的几个重要问题以及发展方向。     

异种镍基高温合金电子束焊接性研究

首次用双枪电子束ＴＥＢＷ焊接法对先进航空发动机、核反应堆内壁结构所使用的镍基高温合金,进行异种材料焊接对比试验;并采用小尺寸力学试验片技术,评价焊缝区（ＷＭ,ＨＡＺ,ＷＪ,ＢＭ）的力学性能;通过选择热处理条件,对比分析锻态７１８合金机械性能的变化规律、ＨＡＺ区产生“晶界液化”的不同敏感性及相关因素。