均匀化温度对K465合金组织与性能的影响

通过对K465镍基高温合金不同温度均匀化处理后的组织形貌观察及力学性能测试,研究了均匀化温度对K465合金显微组织及力学性能的影响。结果表明,在γ′相固溶温度以下(1160 ℃)均匀化后,γ′相尺寸较铸态大;在接近γ′相固溶温度(1210 ℃)均匀化后,合金中的γ′体积分数约为54%,尺寸均匀且立方化程度较高;在1260 ℃均匀化后,γ′相呈小颗粒状弥散分布,并且晶内出现胞状结构。随着均匀化温度的升高,合金的枝晶偏析情况减弱,碳化物由发达的骨架状逐渐转变为短棒状以及块状。热处理工艺为1210 ℃×4 h时合金具有最佳的综合性能。     

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。     

冷却速率导致的薄壁效应对K465合金显微组织和持久性能的影响

航空发动机涡轮叶片内部的复杂气膜冷却系统使得叶片叶身部位壁厚越来越薄,导致其显微组织和力学性能与传统模拟材料(如实心标准试棒)存在明显差异。本工作利用铸造成型的K465合金空心管材模拟空心叶片叶身的显微组织,对其进行900～1050℃、300～1000 h热暴露处理,并测试热暴露前后在975℃、225 MPa条件下的持久性能。利用OM、SEM、TEM和XRD观察和表征热暴露前后的显微组织,利用物理化学相分析的方法测量析出相的化学成分,研究热暴露过程中显微组织的演变规律及其对持久性能的影响。结果表明:在900～1050℃热暴露过程中,K465合金管材中主要发生γ’相的溶解和粗化连接、MC型碳化物的分解以及晶界γ’膜的宽化;随着热暴露温度的升高和时间的延长,γ’相、碳化物和晶界的退化程度逐渐加剧,导致合金的持久寿命逐步降低。与已有文献报道的900℃热暴露时标准试棒中μ相大量析出的现象不同,管材中并未析出μ相;1000和1050℃热暴露后,管材和棒材组织退化程度接近。900℃热暴露时,冷却速率导致的薄壁效应对K465合金的显微组织和持久性能影响显著;而1000和1050℃热暴露时,薄壁效应不...     

微量硫对K4169合金组织与性能的影响

研究微量硫含量对Ｋ４１６９合金的枝晶组织和元素偏析的影响，并测定了不同硫含量合金的室温、６５０℃瞬时拉伸性能以及６５０℃，６２０ＭＰａ条件下持久性能．结果表明，硫偏聚在枝晶间，促进Ｙ相和Ｌａｖｅｓ相形成，明显降低瞬时拉伸性能和持久性能．     

磷硼复合添加对GH4169合金均匀化的影响

利用微观组织分析手段、差示扫描量热法和布氏硬度研究了复合添加适量磷、硼对GH4169合金铸态组织和均匀化的影响。结果表明:GH4169合金中磷、硼的复合添加促进Nb、Ti的偏析和块状Laves相的形成。适量的磷、硼导致GH4169合金的初熔温度下降40℃,相应的均匀化温度选择在1120℃而不是通常的1160℃。均匀化处理可有效消除Laves相和显微偏析,硬度测试表明磷、硼有可能阻碍合金元素的扩散,均匀化时间有所延长。     

两种热处理对镍基单晶高温合金CMSX-4微观组织和持久性能的影响

研究了第2代镍基单晶高温合金CMSX-4的标准多级预处理+固溶热处理(多级固溶)和一种超初熔点固溶热处理工艺对其组织、元素偏析和持久性能的影响。结果表明:合金经1280℃/1 h+1290℃/2 h+1300℃/6 h,AC+1140℃/4h,AC+870℃/16 h,AC多级固溶热处理(工艺1)后,元素偏析得到较明显改善,在980℃/250 MPa和1070℃/140 MPa条件下的持久寿命分别为207.50 h和280.84 h。工艺1的固溶热处理过程中形成较多固溶微孔,铸态微孔尺寸增大,这些显微孔洞在持久实验中成为合金的裂纹源,使合金发生微孔聚集型断裂,是CMSX-4合金发生持久断裂的关键原因。合金经1320℃/3 h,AC+1140℃/4 h,AC+870℃/16 h,AC超初熔点热处理(工艺2)后,改善合金元素偏析情况不如工艺1,但采用的固溶处理制度形成的微孔数量较少,持久寿命更高,在980℃/250 MPa和1070℃/140 MPa条件下的持久寿命分别为293.08 h和310.10 h。     

固溶温度对FGH95合金组织和持久性能的影响

通过对不同工艺处理FGH95合金进行组织形貌观察及持久性能测试,研究了固溶温度对合金组织与持久性能的影响.结果表明:经热等静压后,合金的组织结构由不同尺寸的γ'相和γ基体所组成;经1140℃较低温度固溶及时效处理后,在颗粒边界区域仍存在较多粗大γ'相和γ'相贫化区,随固溶温度提高,粗大γ'相及γ'相贫化区数量减少.当固溶温度提高到1160℃,合金中粗大γ'相完全溶解,γ'相贫化区消失,且高体积分数细小γ'相在晶内弥散分布,并有粒状MC型碳化合物在晶内及沿晶界不连续析出,可改善晶界的结合强度,使合金在650℃、1034 MPa条件下具有较高的持久强度.在蠕变期间合金的变形机制是位错以Orowan机制饶过γ'相和位错切割γ'相,其中,<110>位错切人γ或γ'相时,可分解形成(1/6)<112>肖克莱不全位错或(1/3)<112>超肖克莱不全位错+层错的位错组态.     

浇注温度对K439B合金显微组织和力学性能的影响

采用两种不同浇注温度(1440℃和1520℃)制备了K439B合金,研究了合金晶粒组织、枝晶形貌及相组成,分析了浇注温度对合金显微组织与性能的影响。结果表明:当浇注温度为1440℃时,合金存在个别粗大晶粒,晶粒尺寸均匀性较差,二次枝晶臂间距为53. 0μm,合金的室温抗拉强度和伸长率分别为1169. 0 MPa和7. 4%,815℃/379 MPa持久寿命为71. 0 h;当浇注温度提高至1520℃时,合金晶粒尺寸略有增加,尺寸均匀性有所改善,二次枝晶臂间距提高至61. 2μm,枝晶间隙减小,组织变得致密,同时在晶界析出颗粒状M_(23)C_6型碳化物,室温抗拉强度与伸长率分别提高至1204. 0 MPa和10. 0%,815℃/379 MPa持久寿命达到124. 6 h。     

均匀化退火对Al-Cu-Mg-Ag系合金组织和性能的影响

通过差热分析(DTA)、金相组织观察等手段,分析了不同均匀化工艺对Al-Cu-Mg-Ag铝合金的微观组织和力学性能的影响。结果表明,采用接近低熔点共晶熔化的温度均匀化退火后,合金的枝晶偏析得以消除,晶内成分分布均匀。合金室温抗拉强度达到470MPa,对应的伸长率也达到8%～10%。     

均匀化退火对Al-Cu-Mg-Ag系合金组织和性能的影响

通过差热分析（DTA）、金相组织观察等手段，分析了不同均匀化工艺对Al-Cu-Mg-Ag铝合金的微观组织和力学性能的影响。结果表明，采用接近低熔点共晶熔化的温度均匀化退火后，合金的枝晶偏析得以消除．晶内成分分布均匀。合金室温抗拉强度达到470MPa，对应的伸长率也达到8％～10％。     

等温退火对ZTC18钛合金组织与性能的影响

研究了等温退火温度对ZTC18钛合金组织和性能的影响。结果表明：ZTC18钛合金在热等静压＋等温退火条件下,随着等温退火温度的升高,初生α相由不规则针状和棒状逐渐转变为平直棒状;次生α相由细小弥散分布到呈平行排列,并最终粗化长大呈棒状和颗粒状。拉伸试验结果表明,试样强度随等温退火温度升高逐渐降低,而塑性逐渐增加。合金强度和塑性主要受初生α相的形态以及次生α相的形态和数量控制。     

K4169合金离心铸管工艺模拟及试制研究

采用ProCAST软件对K4169合金的离心铸造工艺进行了模拟研究。通过分析浇注速度、铸型转速、浇注温度及铸型温度对离心铸管充型及凝固行为的影响,获得了外径56 mm/内径38 mm的K4169合金离心铸管最佳制备工艺参数。在此工艺参数条件下,K4169合金离心铸管可实现连续稳定充型,离心铸管壁厚差为0.2 mm,内表面疏松比例小于3%,且柱状晶平均宽度为1.7 mm。结合模拟结果对K4169合金离心铸管进行试制,所制备的离心铸管显微组织中柱状晶占比80%,且晶粒组织细小,因而离心铸管具有优异的高温塑性。     

氮对K4169合金微观组织和力学性能的影响

采用Thermo-Calc模拟计算、差热分析和等温凝固淬火试验(ISQ)相结合的方法,借助OM、SEM、EPMA及TEM等表征设备,系统研究了氮含量对K4169合金凝固组织演变行为、元素偏析行为以及力学性能的影响规律。结果表明,氮含量从17μg/g增大到100μg/g,合金中碳化物、氮化物的体积分数增大,氮化物析出温度升高。氮含量会影响碳化物的数量和形貌:在氮含量50μg/g的合金中,MC型碳化物数量较多,尺寸较大且呈条状形貌;在氮含量为70μg/g和100μg/g的合金中大尺寸MC型碳化物数量显著减少,条型MC碳化物转变为块状。氮含量对K4169合金室温拉伸性能无明显影响,对高温持久性能影响很大。氮含量由17μg/g增大到100μg/g时,合金的高温持久寿命和延伸率分别从300 h和3%下降到2.26 h和2.34%。当氮含量超过30μg/g时,合金的持久性能发生显著下降,因此,K4169合金的氮含量应控制在30μg/g以内比较合理。     

热处理对镁铝镓合金显微组织及力学性能的影响

为了提高镁铝镓合金的力学性能,通过金相显微镜、扫描电镜等分析手段及硬度、室温拉伸性能测试,研究热处理工艺对Mg-8%Al-2%Ga合金显微组织及力学性能的影响.结果表明,Mg-8%Al-2%Ga合金固溶处理时,首先固溶的是片状的次生β-Mg17Al12相,然后是离异共晶β-Mg17Al12相;随着固溶时间的延长,晶粒逐渐长大,并且在随后的时效处理时析出方式由非连续析出为主逐渐变为连续析出为主.硬度测试结果表明,固溶+时效处理后试样的硬度与固溶时相比有明显提高;且2h固溶+16h时效时达到峰值.室温拉伸试验结果表明,经415℃、2h固溶+168℃、16h时效处理后,合金的综合力学性能最好.     

Effect of Zr addition on precipitates in K4169 superalloy

In order to investigate the effect of Zr addition on the precipitations of K4169 superalloy,a manual electric arc furnace was used to prepare the superalloy with different Zr addition from 0.03wt.% to 0.07wt%.After standard heat treatment and long-time aging,the microstructures of the alloys were observed using XRD,SEM and TEM.The results show that Zr not only inhibits the precipitation of Laves phase at the grain boundary,but also significantly promotes the precipitation of earlobe-like γ’ and γ″ phases.After long time aging at 680℃ for 500 h,the γ″ phase grows up obviously and forms a γ’/γ’’ clad microstructure when the Zr addition is 0.03 wt.%.A large number of fine orbed γ’ particles precipitate in the grains and some γ″ phase transforms to disk-like δ phase when the Zr addition increases to 0.05wt.%.The nano-polycrystalline γ’ phase precipitates in the grains and there is a little δ phase when the Zr addition is 0.07wt.%.As the Zr addition increases,the amount of Laves phase at the grain boundary decreases at first,and then increases and forms flaky morphology.     

EFFECT OF Si ON THE MICROSTRUCTURE AND MECHANICAL PROPERTIES OF THE Al-4.5%Cu ALLOYS

1. Introduction Al-Cu alloys containing 4%- 5%Cu have excellent mechanical properties, but poor castability espe- cially high hot tearing trend, because of the wide range of crystallization temperature. Therefore, several efforts have been made to improve the castability and to reduce the hot tearing trend of these alloys[1]. It has been well documented that silicon can increase the fluidity and hot tearing resistance of Al-Cu al- loys[2]. Besides the additives that are added, transition met…     

时效热处理对EB-PVD镍基合金薄板组织与力学性能的影响

采用电子束物理气相沉积方法(EB-PVD)成功制备了直径为1000 mm,厚度为0.10～0.13 mm的镍基合金薄板.利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等测试方法,对时效热处理前后试样形貌、析出相组成、高温拉伸性能进行了研究.结果表明,镍基合金薄板材料时效热处理后,晶粒长大,随时效时间延长,晶粒长大速率明显降低.在时效过程中,有细小碳化物颗粒在晶界析出,衍射花样分析表明,碳化物为FCC结构的(Cr,Fe)23C6.时效热处理后,镍基合金薄板材料高温拉伸性能有了很大提高,延伸率有一定的降低.     

热处理对6063铝合金组织与性能的影响

利用金相显微镜观察经固溶、时效及固溶+时效处理的6063铝合金的显微组织,通过测试其硬度,得出其随温度变化的规律;并通过全浸腐蚀试验比较其耐腐蚀性,观察其在不同温度下的腐蚀形貌.结果表明,经不同温度处理的材料其显微组织发生明显改变,硬度随温度呈一个波动趋势,随温度升高其耐蚀性下降.     

热处理对Mg-Nd-Gd-Zr稀土镁合金组织与性能的影响

研究了热处理工艺对Mg-Nd-Gd-Zr镁合金组织与性能的影响.结果表明,采用适当的热处理可细化镁合金的显微组织,并改善镁合金的力学性能.该合金优化的热处理工艺为530℃×2 h空冷后再200℃×2 h时效,在此热处理制度下,合金获得优良的综合力学性能,显微硬度达到93.4HV,抗拉强度达到187MPa.