长期时效对GH4586B合金组织及高温拉伸性能的影响

研究了一种新型镍基合金在750℃下长期时效1500 h过程中的组织变化及其对750℃高温拉伸性能的影响。利用扫描电子显微镜对合金长期时效过程中的显微组织和高温拉伸断口进行了观察分析。结果表明:GH4586B合金在时效过程中晶界和晶内均有碳化物析出,晶界析出碳化物的形貌呈弥散的颗粒状,并随时效时间的延长有逐步转变为连续链状的趋势,同时合金内未见有害拓扑密堆(TCP)相析出;合金在750℃高温下拉伸,随着时效时间的延长合金的强度和塑性在500 h时表现为峰值,且随着时效时间的延长略有降低,这与晶界析出碳化物的形貌、分布、数量直接相关;通过750℃高温拉伸断口的形貌分析,合金断裂均具有塑性断裂特征。     

长期时效对GH4586B合金组织及室温拉伸性能的影响

利用扫描电镜对GH4586B合金在750℃下时效1500 h过程中的显微组织和室温拉伸断口进行观察分析。结果表明,GH4586B合金在时效过程中无有害TCP相(拓扑密堆相)析出,晶内析出尺寸差异较大的两种γ′相粒子,随着时效时间的延长,大尺寸的γ′相逐渐长大,形貌由球形逐步转变为方形,且间距也逐渐变大,这种γ′相析出的特征有利于合金强韧性的匹配;合金在室温下随着时效时间的延长,强度和塑性发生变化,时效500 h后合金具有较好的强度和塑性的匹配,这与γ′相析出的形貌、分布、数量直接相关;通过室温拉伸断口的形貌分析,合金断裂均具有塑性断裂特征。     

长期时效对GH4586合金动态断裂韧性的影响

为了考察长期时效对GH4586合金动态裂纹扩展的影响,测定了经不同时效时间时效后合金的动态断裂韧性JId.采用光学显微镜、扫描电子显微镜对合金的显微组织及断口形貌进行了分析,探讨了GH4586合金在750 ℃长期时效过程中合金的组织变化对动态断裂韧性的影响规律.研究表明,GH4586合金经200 h时效后,动态断裂韧性JId从166 N/mm降至86 N/mm,在随后的800 h时效中,动态断裂韧性JId变化不大.时效时合金中的碳化物由在晶界断续析出转变为连续析出,导致了合金的动态断裂韧性降低.而时效500 h后,拓扑密排(TCP)相的析出削弱了晶界碳化物对动态断裂韧性的影响,这是GH4586合金动态断裂韧性变化减缓的主要原因.     

长期时效对GH4586B合金750℃和510MPa持久性能的影响

研究了新型镍基GH4586B合金750 ℃下长期时效1500 h对组织及750 ℃和510 MPa持久性能的影响.利用扫描电子显微镜观察分析合金长期时效中的显微组织和750 ℃和510 MPa持久断口变化.结果表明,GH4586B在高温时效中未发现有害TCP相析出,晶界和晶内均析出碳化物,晶界析出碳化物呈弥散的颗粒状,并随时效时间的延长颗粒尺寸有增大的趋势,析出量亦不断增加;合金在750 ℃和510 MPa下的持久性能主要受晶界碳化物析出的影响,在750 ℃时效1500 h后750 ℃和510 MPa持久时间达到最大值,塑性相应最低;通过持久断口的形貌分析,合金750 ℃和510 MPa持久断裂具有韧性断裂特征.     

长期时效对镍基合金的组织及高温拉伸性能的影响

研究了一种新型镍基合金在750 ℃、800 ℃、850 ℃长期时效过程中的高温拉伸性能与组织变化的关系.利用扫描电子显微镜对合金长期时效过程中的显微组织、高温拉伸断口进行了观察和分析.结果表明,该合金在750～800 ℃时效有针状TCP相析出;在750 ℃时效时,随着时效时间的延长,TCP相的析出量呈增加趋势且尺寸不断长大,当时效温度达到800 ℃后,随时效时间的增加TCP相的析出量先增加后减少,最后消失.另外,在长期时效过程中由于γ＇相析出的数量变化不大,750 ℃高温拉伸强度基本保持不变;合金的塑性与TCP相的析出有关,同时受到γ＇相尺寸及晶界碳化物析出的综合影响.试验合金的750 ℃高温断裂基本呈韧性断裂.     

一种新型镍基高温合金长期时效后的组织和性能

研究了一种新型镍基高温合金在不同温度下长期时效后的组织及冲击韧性、硬度等性能．结果表明，合金在593℃和704℃时效l000h后，主要析出相是γ′和MC，在704℃以上又析出了M23C6．合金在750℃时效l000h后晶界处开始析出η相，而在849℃时效l000h后晶内出现了大量的片状η相，呈魏氏体分布．γ′相随时效温度的增加生长迅速，且在849℃时效l000h后出现回溶．没有发现σ等脆性相的出现．随着时效温度的提高，合金的冲击韧性下降，由韧性断裂变为脆性断裂．室温显微硬度随时效温度的提高而降低，主要由γ′的长大所致；合金在标准热处理条件下的高温显微硬度高于室温显微硬度．     

GH984合金中碳化物在长期时效过程中的变化

研究了ＧＨ９８４舰用高温耐蚀合金在７００℃不同时间长期时效以后碳化物的变化。结果表明,合金中碳化物的数量和组成随时效时间的增加略有变化。在标准热处理状态下合金中碳化物的总量为０．５２％,而在７００℃长期时效１８０００ｈ后碳化物数量为０．６６％并且在碳化物中发现有Ｃｒ元素存在,应力时效可促进碳化物析出。块状和颗粒状碳化物能强化晶界,对合金性能有利,在该合金中σ相除通过ＮｂＣ,Ｔｉ（ＣＮ）－Ｍ２３Ｃ６     

Ti/Al比对GH984G合金长期时效过程中γ′沉淀相粗化行为及拉伸性能的影响

研究了2种Ti/Al比对新型Ni-Fe-Cr基合金GH984G在长达上万小时高温时效过程中γ′淀相的粗化行为及其拉伸性能的影响规律.结果表明:随时效温度从700℃升高至800℃,球形γ′沉淀相的粗化速率明显增大.在700和750℃长期时效过程中,高Ti/Al比和低Ti/Al比合金γ′沉淀相的粗化行为均符合Lifshitz-Slyozof-Wagner(LSW)理论,受扩散过程控制,高Ti/Al比合金中γ′沉淀相的粗化速率较高.800℃长期时效过程中,2种Ti/Al比合金γ′沉淀相的粗化行为偏离LSW理论.此外,时效时间小于3×103h时,高Ti/Al比合金的γ′沉淀相长大较快,进一步延长时效时间,低Ti/Al比合金的γ′沉淀相长大速率较快.Ti/Al比对合金标准热处理态和700~800℃时效10480 h后合金的700℃拉伸性能无明显影响.通过选取合适的Ti/Al比,可以控制γ′沉淀相的粗化行为,增强合金组织稳定性.     

GH984合金中碳化物在长期时效过程中的变化

研究了ＧＨ９８４舰用高温耐蚀合金在７００℃不同时间长期时效以后碳化物的变化。结果表明,合金中碳化物的数量和组成随时效时间的增加略有变化。在标准热处理状态下合金中碳化物的总量为０５２％,而在７００℃长期时效１８０００ｈ后碳化物数量为０６６％并且在碳化物中发现有Ｃｒ元素存在,应力时效可促进碳化物析出。块状和颗粒状碳化物能强化晶界,对合金性能有利。在该合金中σ相除通过ＮｂＣ,Ｔｉ（ＣＮ）→Ｍ２３Ｃ６→σ形核外,还可能直接从ＭＣ碳化物转变而成。     

长期时效对一种镍基合金的组织与性能影响

研究了一种镍基合金USC141在700℃长期时效过程中组织与性能的变化。结果表明,随时效时间延长,合金的室、高温强度一直保持在较高水平,而晶界碳化物的长大粗化以及逐渐连续成链状,会使得合金的塑性和韧性逐渐下降。时效过程中,合金中M_(23)C_6的析出量缓慢增加,而合金中M_6C型碳化物的演变过程包括3个阶段:(1)M_6C→M_(12)C转变阶段,主要由Mo和Ni元素的扩散进入引起,碳化物总量显著增加;(2)碳化物稳定阶段,碳化物类型以及析出量变化不大;(3)M_(12)C进一步析出、粗化阶段,主要由Mo元素的扩散进入引起,晶内新析出呈薄片状的M_(12)C碳化物。合金中的γ′相的析出行为也包括3个阶段:(1)γ′相快速析出长大阶段,同时颗粒大小趋于均匀化;(2)γ′相缓慢析出长大阶段,γ′相的尺寸和析出量缓慢增加;(3)γ′相粗化、融合阶段,相邻较小尺寸的γ′颗粒接触后融合成较大尺寸γ′颗粒,使得部分γ′相颗粒明显粗化以及总体颗粒尺寸的分布散度显著增加。     

热加工工艺对GH4586合金微观组织的影响

在MTS热模拟实验机上采用热压缩实验的方法研究了在温度为950—1150℃、应变速率为0．001—1s^-1。的实验条件范围内,GH4586合金高温塑性变形过程中变形温度、应变速率及变形量等工艺参数对流变应力和微观组织的影响．结果表明,流变应力随着变形温度的降低和应变速率的提高而迅速增大．提高变形温度能够有效的促进动态再结晶过程,在1100℃以上变形时,在30％的工程应变量下即能够获得完全再结晶的锻态组织;当变形温度低于1050℃时,工程应变超过60％仍未观察到动态再结晶．在变形量与热处理制度一定的条件下,材料热处理后的晶粒度随变形温度的升高而增大．有效控制材料的变形温度是获得良好热加工塑性、降低变形抗力和获得均匀微观组织的关键措施．     

GH864合金显微组织与力学性能的关联性

通过对GH864合金进行不同的固溶处理及时效处理,研究合金中g￠相的含量变化规律及碳化物回溶析出规律,及其对合金晶粒度的影响和对拉伸性能、蠕变性能及裂纹扩展性能的影响。结果表明,相同热处理制度下,晶粒越均匀细小,强度越高;晶粒尺寸越大,裂纹扩展速率越低;在960~1080 ℃范围内,g￠相含量随固溶温度的升高而降低,经过时效处理后g￠相含量趋于一致,此过程冷却介质对g￠相含量影响不显著;g￠相和碳化物交互作用影响合金晶粒尺寸长大,在1020 ℃以下固溶处理,晶粒长大十分缓慢。此外,合金的晶粒度尺寸对蠕变性能影响显著,存在最佳晶粒度以使性能发挥最优。     

7075/SiCp复合材料时效组织与力学性能

研究了T6热处理对多层喷射共沉积制备的7075／SiCp复合材料组织和力学性能的影响。结果表明，材料经470℃固溶1h水淬后，120℃时效24h达到峰时效，材料的最高抗拉强度可达735MPa。     

热处理制度对超超临界电站用GH80A合金组织和性能的影响

系统研究了不同固溶处理、固溶+时效处理以及550~750℃长期时效10000h后GH80A合金组织和性能的变化规律。结果表明:γ′相的开始析出温度为930~950℃;冷却介质比固溶温度对冷却γ′相的影响大,水淬能够抑制GH80A合金γ′相的析出;时效温度对一次γ′相有重要影响;双时效处理才析出二次γ′相;随固溶温度升高,合金单/双时效后的强度稍有降低而塑性升高;长期时效温度不高于700℃时合金的组织稳定性良好,一次γ′相的粗化机制在700℃以下以扩散控制为主,750℃以界面控制为主。     

Effects of Different Heat Treatments on the Microstructures and Creep Properties of GH4169 Superalloy

Experiments were conducted to evaluate the effects of different heat treatments on the microstructures and creep properties of GH4169 alloy. In order to study the strengthening effect of the δ phase, three different heat treatments were performed in this research. (1) High standard treatment (namely, HST), i.e., 960 °C × 2 h/air cooling (AC) + 720 °C × 8 h/furnace cooling (FC) at 55 °C/h to 620 °C + 620 °C × 8 h/AC. (2) Standard treatment (namely, ST), i.e., 960 °C × 1 h/AC + 720 °C × 8 h/FC at 55 °C/h to 620 °C + 620 °C × 8 h/AC. (3) Direct aging treatment (namely, DA), i.e., 720 °C × 8 h/FC at 55 °C/h to 620 °C + 620 °C × 8 h/AC. In HST specimen, it is observed that the δ phases exist not only at the boundaries but also locate inside the grains. However, few δ phases can be observed in DA specimen. All the samples were creep tested to failure under the condition of 650 °C/725 MPa. The DA alloy exhibited the best creep property and the creep rupture life was as long as 169 h. The creep rupture life of the ST alloy was the shortest, which is only about 88 h. The reasons can be summarized as the amount of the strengthening phases, the compactness of the boundaries, the fixing effect of the δ phase and the favorable strength coordination. All the points are closely related with the δ phase. It is reasonable to conclude that the quantity and distribution of δ phase have great influence on the creep properties of GH4169 alloy. Moreover, the fracture modes of the three samples are also discussed in this paper.     

Effect of Heat Treatment on Microstructure and Mechanical Properties of GH4169 Superalloy

研究了4种热处理制度对GH4169合金显微组织、室温拉伸、650℃拉伸和持久性能的影响。结果表明:980℃固溶加两阶段时效处理,合金的室温和650℃拉伸的屈服强度和抗拉强度最高;960℃固溶加两阶段时效处理,合金的持久寿命最长。固溶处理调整y相的含量,主要强化相y"在720℃时效时析出,辅助强化相y’在620℃时效析出。     

固溶温度对激光立体成形GH4169高温合金组织和性能的影响

研究激光立体成形GH4169高温合金固溶处理后的组织,分析了固溶过程中合金元素的均匀化,并对材料显微硬度的变化做了讨论。结果表明,随固溶温度的升高,材料的晶界越来越清晰,经1000-1170 °C固溶处理1 h后材料发生再结晶,当固溶处理温度高于1100 °C,有大量孪晶出现,晶粒相比沉积态显著细化,晶粒尺寸约200 μm。合金元素的均匀化在1100 °C保温1 h后基本完成。显微硬度测试结果显示,材料的显微硬度值随固溶温度的升高而降低,在固溶温度低于1100 °C时减小趋势较快,高于1100 °C时减小趋势减缓。显微硬度的变化与材料中g ′和g "相及d相的形态和数量有关。1100 °C是激光立体成形GH4169合金比较合适的固溶处理温度下限。     

磷含量对细晶镍基GH4133合金力学性能的影响

适当磷含量可提高细晶镍基GH4133合金的力学性能．采用控制热加工和热处理的方法将GH4133合金的晶粒度细化至ASTM 10级．该细晶合金的最低屈服强度比晶粒度为ASTM4—5级正常组织的合金高200MPa以上，最低断裂强度高150MPa以上．磷含量为0．140％(质量分数，下同)的细晶合金的屈服强度相对于正常磷含量(0．005％)的细晶合金又高约100MPa，断裂强度约高50MPa．镍基GH4133合金中，磷含量低于0．140％，拉伸试样均呈穿晶断裂．磷含量低于0．023％时，冲击断口呈穿晶断裂，冲击韧性高于70MJ／m^2；磷含量升至0．140％时，冲击断口部分区域呈沿晶断裂，冲击韧性约降至40MJ／m^2．延长GH4133合金持久寿命的最佳磷含量位于0．011％附近．结合位错与磷原子气团的相互作用讨论了上述不同载荷方式下磷对合金力学性能的影响特点．     

Microstructure and Mechanical Properties of a Spray-Formed Superalloy

The microstructural evolution and mechanical properties of a spray-formed superalloy were studied in this paper. Based on a better understanding of the microstructural evolution of the spray-formed superalloy during solution treatment, an optimum solution treatment process was obtained, namely, at 1,140 °C for 6 h, and air cooling(AC). The effects of the ageing treatments on the mechanical properties of the post-solution-treated spray-formed superalloy were evaluated using ageing harden curves and tensile testing. The results indicated that the maximum hardness value was achieved at 850 °C for 8 h, AC. Due to co-precipitation of primary and secondary c0 precipitates during the heat treatment,the spray-formed superalloy obtained an excellent combination of yield strength(YS = 1,110 MPa), ultimate tensile strength(UTS = 1,503 MPa), ductility(elongation, EL = 21%) and excellent stress rupture properties at 650 °C(UTS = 1,209 MPa, EL = 15.8%). The heat treatment also improved the rupture life at 650 °C/950 MPa and 750 °C/539 MPa up to 140 h without rupturing. The tensile-fractured surfaces exhibit ductile transgranular failure feature. The optimum heat treatment process was determined to be 1,140 °C/6 h+850 °C/8 h+AC.     

β时效对低膨胀高温合金GH783组织与性能的影响

用光学显微镜和扫描电镜观察和分析了β时效对GH783低膨胀高温合金组织的影响,测试了合金的力学性能.结果表明,GH783合金在845 ℃进行时效处理后晶界上分布着链状二次β相,合金由两种尺寸的γ'相组成;未进行β时效处理的合金只析出一种尺寸的γ'相,尺寸比较小.并且β时效处理的合金其抗拉强度和塑性、持久塑性明显优于未β时效处理合金.β相在提高合金强度的同时,可大幅度提高合金的塑性.