定向凝固钴基高温合金中碳化物形态和分布

本文研究一种定向凝固钴基高温合金中碳化物的形态和分布，结果表明，随固速度的增大，碳化物含量存在一极大值，ν〈７ｍｍ／ｍｉｎ时，碳化物量随ν增加，ν〉７ｍｍ／ｍｉｎ时，则反之，碳化物的尺寸则呈直线趋势下降。随距水冷板距离增大，碳化物量和尺寸均单调增加。碳化物量和尺寸随凝固参数的变化规律是合金性能变化的内在本质因素。     

镍基高温合金定向凝固过程中MC型碳化物的分形分析

利用分形物理分析的方法定量地描述了定向凝固过程中MC型碳化物的生长形态发现随着凝固速率的增加,MC由宽大的枝叶状演化为三级分支的枝簇状,其信息维数随凝固速率呈指数规律上升,并结合非平衡热力学分析了在改变外界控制参数时MC型碳化物形态变化的物理机制     

定向凝固高温合金晶界形貌的分形描述SCIEI

用分形分析的方法定量描述了定向凝固高温合金的树枝晶晶界形貌。结果表明，随着凝固速率的提高，晶界分形维数均增大。还讨论了凝固合金系统熵与晶界分形维数之间的关系。     

定向凝固DZ444镍基高温合金初生MC碳化物的分解行为

研究了定向凝固镍基高温合金DZ444在800,850和900℃下最长达104h长期时效过程中初生MC碳化物的热稳定性、MC分解机制及其分解对组织演化的影响.结果表明:DZ444合金初生MC碳化物的热稳定性较低.在长期时效过程中,MC分解不断加剧;同时,MC分解区域内产物不断发生变化,在MC分解初期产生了典型的SM结构(sandwich microstructure),在MC分解中期出现了h相,在MC分解末期析出一定量的h-M6C和h-M23C6.MC分解过程可以大体地描述为:MC+g→SM-M23C6+SM-M6C+SM-g'→SM-M23C6+SM-M6C+SM-g'+h→SM-M23C6+SM-M6C+SM-g'+h+h-M6C+h-M23C6,其中二次碳化物的类型主要为M23C6,且随着时效温度的升高和时效时间的延长,二次M6C含量略有增加.MC的分解能够促进晶内M23C6沉淀、s相析出和晶界粗化.     

单晶高温合金定向凝固过程中晶体竞争生长观察

本文选用镍基单晶高温合金，用籽晶法控制各晶粒的晶体取向，进行了多晶组合的竞争生长实验，模拟了定向凝固中不同晶体取向晶粒间的生长过程与竞争规律，结果表明：晶粒的竞争生长过程取决于晶粒的相对取向关系及其与热流方向的夹角，择优生长方向与热流方向最接近的晶粒将淘汰其它晶粒并逐渐占据整个试样截面，当两个晶粒的择优生长方向都与热流方向不平行且大发散角方式组合时，两晶粒间可出现第三个晶粒并最最终扩展至整个试样截     

粉末高温合金中亚稳碳化物稳定化处理SCIEI

在热等静压之前对Rene95合金粉末采用高温预热处理。试验结果表明,预热处理既可使粉末颗粒微观组织更加均匀化,又可使亚稳碳化物MC′发生分解和转变,重新析出二次MC+?和生成M_(23)C_6碳化物。明显改变碳化物的稳定性和分布状态,有效地抑制PPB的形成。     

DZ—22定向凝固高温合金复合疲劳特性的研究

本文模拟航空发动机叶片在服役状态下的疲劳行为，研究了ＤＺ－２２定向凝固合金在不同试验温度、不同低循环应力下，高低循环复合疲劳特性。结果表明，在低循环载荷上叠加高特振动载要使复合疲劳寿命下降，但若高频振幅小于某一临界值时，其复合疲劳寿命反而会明显增长，这是由于高频小幅值振动起到次负荷锻炼作用使材料得到强化，且在高低循坏复合疲劳过程中抑制了疲劳损伤。     

合金元素对一种定向凝固钴基高温合金组织和性能的影响

本文研究微量合金元素Ｃ，Ｂ，Ａｌ，Ｚｒ对钴基高温合金组织和性能的作用，表明Ｃ，Ｂ含量增加，极为显著地提高合金高温持久性能，Ａｌ的影响次之，随Ａｌ含量增加，合金性能降低，Ｚｒ无明显影响，Ｃ和Ｂ有较为明显的交互作用。据此，研制成Ｘ４０Ｍ合金，该合金和Ｘ４０相比，高温持久性能和塑性都有极为显著的提高，可提高使用温度４５℃。合金有两种碳化物强化机制：碳化物承载和碳化物弥散强化，合金元素是通过改变合金相变温     

定向凝固和单晶高温合金的再结晶

本文系统分析了定向凝固和单晶高温合金再结晶的特点、危害以及影响再结晶的主要因素,阐述了再结晶的物理本质.再结晶行为受合金元素、变形程度、热处理温度及时间、变形速率、变形工艺等的影响.再结晶的物理本质是由铸态γ'相溶解控制的高能态畸变组织向低能态无畸变组织转变的过程.镍基定向凝固高温合金再结晶开始温度在1050℃左右,钴基定向凝固高温合金在1100℃左右.定向凝固和单晶高温合金的动态再结晶行为主要与高温氧污染和自由表面有关.再结晶对高温持久、疲劳性能影响较大,含再结晶层的断口源区表现为沿晶断裂.目前定向凝固构件上的再结晶检测普遍采用金相方法.     

MC CARBIDE FLOATATION IN A HOT CORROSION RESISTANT SINGLE CRYSTAL Ni-BASE SUPERALLOY DURING DIRECTIONAL SOLIDIFICATION

The floating phenomenon of MC carbide(TiC)in a hot corrosion resistant single crystalNi-base superalloy was observed during planar and cellular interface directionalsolidification.The explanation about the phenomenon is presented.     

单晶镍基高温合金的非平衡凝固

单晶高温合金具有优异的高温力学性能。本文着重介绍单晶高温合金的非平衡凝固方面的部分有趣的研究结果:包括固液界面的形态选择,从而提示如何合适控制定向凝固工艺参数;在大温度梯度下和在侧向约束条件下的定向凝固,首次发现存在一个无(γ+γ′)共晶区和TiC的上浮现象;在加快冷却速度时,还发现从未报导过的TiC的奇异形态以及其它一些亚稳相。     

凝固界面形态对单晶高温合金组织与溶质偏析的影响

本文研究凝固界面形态对抗热腐蚀单晶镍基高温合金凝固组织与溶质偏析行为的影响。结果表明,当液-固界面形态由胞状向树枝状转化时,一次主干间距及溶质偏析程度急剧增大,而在树枝状凝固范围内则随凝固速度的增大而显著降低,一次主干间距愈大,溶质偏析愈严重,在一次主干间距达到极大值的粗树枝状组织中,在γ/γ′共晶组织前沿区域发现了一种高铬低熔点新型共晶组织。     

CMSX-2单晶高温合金高梯度定向凝固下过渡区的组织演化特征

用高温度梯度定向凝固装置研究了CMSX－2单晶高温合金初始过渡区的组织演化特征，获得了不同条件下过渡区单晶高温合金的平－胞－枝组织结构，以及相应的一次胞枝晶间距大小，发现初始过渡区的凝固过程影响到最终获得的凝固组织。采用的匀加速抽拉方式有利于提高单晶的引晶率和单晶凝固组织的完整性。     

镍基高温合金快速凝固粉末颗粒中MC型碳化物相的研究

对等离子旋转电极雾化（PREP）法制备的FGH95镍基高温合金粉末中碳化物的形态、结构、成分及其稳定性进行了实验研究,分析了粉末颗粒凝固过程中的热学参数和非平衡溶质分配对碳化物形成过程的影响．结果表明：快速凝固FGH95合金粉末中亚稳MC型碳化物形态的几何完整度随粉末颗粒尺寸减小由规则形态向复杂形态变化,不同尺寸粉末颗粒中碳化物的形态和数量决定于凝固过程中热学参数的变化和非平衡溶质分配系数的不同．亚稳MC型碳化物在加热作用下发生分解及合金元素再分配,其形态由复杂形状为主转变为规则形态的稳定MC型碳化物．     

考虑热不协调性的镍基单晶合金细观力学分析SCIEI

基于镍基单晶合金的细观结构特征，本文建立两个微胞模型对热不协调性作了系统的模型计算和分析．微胞模型１是以一个γ和γ’为考察对象，微胞模型２是以多个γ和γ’为考察对象，详细的分析表明，这两个模型有一定的等效性，但模型２可分析边界条件更宽的情况．基于微胞模型，对两相合金的临界分切应力进行了分析，结果表明，宏观临界分切应力可用考虑热不协调性的有限元法来处理，所得结果还可推广到较大的γ’相体积分数ｆ的情况．考察了热不协调性对回火状态时γ’形状变化的影响，初步的定量分析表明，热内应力是γ’粗化的一个主要驱动力．     

镍基单晶高温合金TLP连接

采用自制的镍茯合金柔性布作为中间层合金对DD98单晶高温合金进行瞬态液相（TLP）连接,TLP连接在1473-1523K,0.5-24H真空条件下进行。利用光学显微镜、扫描电镜对接头的微观结构和化学成分进行观察和分析,利用电子背散衍射测定了连接层和基体之间的结晶学取向。结果表明接头区域由连接区,中间金属／基体金属界面扩散区、基体金属区组成,均匀化处理后的接头与基体上的γ‘沉淀相的尺寸趋于一致,连接层与基体之间的取向匹配良好。     

单晶高温合金激光表面快速凝固显微组织的TEM研究SCIEI

本文利用TEM及STEM-EDAX研究一种单晶高温合金的激光表面快速凝固显微组织。结果表明,快速凝固胞状树枝晶间存在着各种形态极为奇特的花状MC碳化物(TiC);而基体组织中有极其细小弥散的γ′沉淀相析出并存在较高密度的位错。     

FRACTAL ANALYSES OF DIRECTIONAL SOLIDIFICATION BEHAVIOR OF A Ni-BASE SUPERALLOY

The morphology of solid/liquid interface of a directionally solidification process is describedby means of fractal analysis,and the relations among the fractal dimension of the solid/liq-uid interface,solidification rate,dendrite arm space and the phosphorus content of the test al-loys have been given.It was found that the increase of the solidification rate and the phos-phorus content of the test alloy will lead to a increase,following the regularity of exponentialfunction,in the fractal dimension of solid/liquid interface.Furthermore,by combining thefractal theory and the thermodynamic principle with the measured results,it has been provedthat the fractal dimension is not only a kind of simple geometrical parameter used in des-cribing irregular geometry,but also a state function depending the change of solidificationparameters and chemical compositions.