改善GH99合金板材力学性能的研究

GH99合金是时效强化型高温合金，其γ-相的含量决定了力学性能的水平，而合金的Al、Ti含量和板材固溶后的冷却速度是决定γ-相的含量的主要因素。另外，板材晶粒度的大小在一定程度上也会影响其力学性能。本文作者通过对这些原理的研究，摸索出了改善GH99合金板材力学性能的措施：控制Al=2.0—2.1％、Ti=1．21．3％，晶粒度为5级～6级：若Al、Ti含量超过这个范围，调整板材的固溶冷却速度和晶粒度可以改善合金的力学性能。     

新一代镍基变形高温合金GH4065A的组织控制与力学性能

由于GH4065A合金的强化相γ′相的体积分数为43.0%,显微组织演化规律不同于传统的变形高温合金与粉末高温合金。系统分析了GH4065A合金的锻态组织特点与演化机制,发现其显微组织是一种不完全的动态再结晶(DRX)组织,动态再结晶晶粒被大尺寸γ′相限制长大,同时这些γ′相因晶界短路扩散而粗化,而未动态再结晶(unDRX)晶粒内弥散分布的小尺寸γ′相阻碍位错运动,进而形成大量由位错胞壁构成的亚结构。基于合金的锻态组织特点,可以通过固溶处理,利用动态回复(DRV)机制基本消除残留的未动态再结晶组织。根据GH4065A合金γ′相的固溶温度,可将热处理制度分为亚固溶处理与过固溶处理2种,亚固溶处理后的晶粒度为8.0级,过固溶处理的晶粒度为4.0级。经亚固溶处理后,GH4065A合金涡轮盘锻件的力学性能达到了第2代粉末涡轮盘的水平。     

GH99合金成分控制及热处理

本文综述了长钢三生产区在改善GH99合金性能方面所作的深入、细致的研究工作，通过对GH99合金成分中的Al、Ti及微量Mg元素含量及成品晶粒度控制，显著提高了合金的力学性能。公司三生产区从1992年至现成对该合金化学成分中的Al控制在1．9～2．3％，Ti控制在1.2～1．4％，Mg控制在O．004～O．008％；热处理制度调整使其合金成品晶粒度控制在5—7级左右。其结果使GH99合金性能中900℃拉伸塑性提高到δ≥20％，900℃118MPa持久塑性提高到δ≥lO％，从而得到性能较优的GH99合金。通过与兄弟厂对比，展现了生产厂在这方面所作的艰苦努力。     

变形Ni_3Al基合金的热处理工艺

研究了固溶处理温度对Ni3Al基合金板材组织和高温拉伸性能的影响。结果表明:随着固溶温度升高到1 280℃,β相含量逐渐降低,γ′+γ两相区的含量逐渐升高,继续升高到1 310℃后,β相含量出现增长,γ′+γ两相区的含量维持一定;由于随着温度的升高,β相沿晶界析出,直到1 280℃时合金晶粒才开始长大,1 280℃以下热处理时合金的晶粒尺寸存在取向性;1 000℃拉伸时,裂纹在β相与γ′相包覆层交界处萌生;γ′+γ两相区含量的增多有利于合金强度的提高,经1 280℃×16min,空冷热处理后合金具有优异的综合力学性能。     

固溶处理对GH4700镍基合金管组织及力学性能的影响

研究了1 000～1 150℃固溶处理对GH4700合金(/%:0.05C、25Cr、20Co、1.65Nb、1.47Al、1.69Ti,余Ni)组织及力学性能的影响:结果表明,1 180℃挤压空冷后Φ89 mm×15 mm GH4700管材的抗拉、屈服强度和伸长率分别为1 150 MPa、780 MPa和36%;合金在1 000～1 060℃固溶处理,随着温度的提高,γ’相逐渐溶入基体,合金晶粒明显长大,强度显著降低,塑性显著升高;在1 090～1 150℃随着温度的提高,晶粒长大趋势不明显,合金强度和塑性的变化趋势放缓。1 150℃固溶处理后GH4700合金抗拉强度800 MPa,屈服强度330 MPa,伸长率65%。     

常规铸造和快速凝固Al-Ti、Al-Ti-La合金的组织比较

在常规铸造中，合金以接近平衡组织凝固，快速凝固技术由于很高的冷却速度，扩大了固溶极限，抑制平衡相的形成，在Al-Ti合金中，随着过冷度的增加，相选择的顺序是：Al3Ti→Al4Ti→过饱和α-Al。在Al-Ti-La合金中，随着过冷度的增加。相选择的顺序是：Al3Ti Al20TiwLa→Al4Ti Al20Ti2La→Al20Ti2La→过饱和α-Al。     

固溶温度对GH742y合金组织及性能的影响

 研究了不同固溶温度对GH742y合金组织及性能的影响。结果表明：经1 140~1 180 ℃固溶处理后，GH742y合金中一次γ′相全部溶入基体，晶粒度明显长大到3~4级；采用(1 040±10)℃×4 h，AC+1 140 ℃×8 h，AC+850 ℃×6 h，AC+(780±10)℃×(10~16)h的热处理后，获得了均匀细小的γ′相，而且合金的综合性能最佳。     

固溶冷却介质对GH4720Li合金组织和性能的影响

γ'相的形貌对GH4720Li合金的性能起着十分重要的作用。固溶淬火时高冷速可以增加基体的过饱和度,有利于获取细小的γ'相组织,然而过高的冷速容易导致工件淬火开裂。因此,工业生产中选择适当的冷却介质控制固溶淬火的冷却速度就显得尤其关键。采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)等手段研究了不同冷却介质对GH4720Li合金组织和性能的影响。结果显示,固溶冷却介质对GH4720Li合金的晶粒尺寸、一次γ'相形貌和数量无影响;水冷试样中二次γ'相的数量最少、三次γ'相的尺寸最小;水溶性淬火剂(20%浓度)冷却后的样品中三次γ'相的尺寸最大,室温、高温拉伸的屈服强度略低于其他样品。     

燃气轮机用GH4720Li合金组织与性能关联性

基于光学显微镜、场发射电镜组织分析及系列力学性能测试,研究了固溶处理对燃气轮机用GH4720Li合金组织特征的影响,分析了组织特征与力学性能的关联性.结果表明:随着固溶温度的升高和固溶时间的增加,合金一次γ'相回溶,平均晶粒尺寸增加,当固溶温度高于1160℃,晶粒尺寸增大明显.GH4720Li合金的力学性能变化规律如下...     

不同冷速凝固的Mg-9Gd-0.8Al合金固溶行为及组织性能

为了探究Al元素在不同冷却速度下对Mg-9Gd合金组织细化效果及其对后续固溶处理的影响,利用铁模和铜模重力铸造制备了铸态Mg-9Gd-0.8Al合金,之后进行10～50 h的固溶处理。采用OM、SEM、TEM、EDS及XRD等方法研究了冷却速度对Mg-9Gd-0.8Al合金凝固和固溶行为及组织力学性能的影响。结果表明,铁模和铜模制备的铸态Mg-9Gd-0.8Al合金组织均由α-Mg基体、花瓣状(Mg, Al)₃Gd相、细条状Mg₅Gd相和方块状Al₂Gd相组成。铜模相比于铁模冷却速度加快,制备的合金基体晶粒和第二相显著细化,第二相体积分数总量增长幅度达56.1%。2种模具制备的合金固溶10 h后,Mg₅Gd相溶解、(Mg, Al)₃Gd相部分溶解、高熔点Al₂Gd相无变化,晶粒内析出层片状(Mg, Al)₂Gd新相,第二相总量趋于相等。固溶50 h后,(Mg, Al)₂Gd层片相回溶,残余(Mg, Al)