单晶镍基高温合金的蠕变断裂

本文研究了〈001〉取向的CMSX—2,SRR99和RR2000三种单晶镍基高温合金,从750-1000℃温度范围和从150—680MPa应力下的蠕变断裂特征;用扫描电镜对上述各种实验状态下的蠕变断口和纵向剖面进行了详细观察。结果表明:单晶的蠕变断裂具有明显的晶体学特征,蠕变裂纹总是从已有的铸造的显微疏松处萌生;对于含碳量较高的材料,碳化物及其与基体的界面也是裂纹萌生的有利位置;这些已萌生的裂纹在外加应力轴垂直的(001)面上各向异性地扩展,直到由于承载截面的逐渐减小而导致最终破坏。虽然在较高的实验温度下,断口被强烈地氧化,但是蠕变断裂特征没有改变,在对三种材料断口上(001)面的大小和面积分数的测量和计算表明,用面积分数来表征蠕变损伤程度是可行的。     

DD3单晶高温合金的高温蠕变断裂行为

通过对DD3单晶高温合金试棒进行1030℃／196MPa、1040℃／177MPa和1050℃／140MPa蠕变实验,并对试样断口形貌及其组织进行观察和分析,研究了第一代单晶高温合金DD3的高温蠕变断裂行为。蠕变试验结果表明：在1030～1050℃条件下,DD3合金具有优良的蠕变性能;蠕变开始不到10h,合金即进入稳态蠕变阶段。断口形貌及组织分析表明：高温条件下的DD3单晶高温合金蠕变断裂裂纹萌生于微孔,断裂模式为微孔聚集型断裂。     

晶界碳化物在Fe—15Cr—25Ni合金蠕变断裂中的作用

本文报道了晶界碳化物对Fe—15Cr—25Ni合金蠕变断裂性质的影响。结果表明,晶界碳化物大大提高了合金断裂寿命与延性、这是由于晶界碳化物的析出阻碍了晶界滑移与扩散,从而降低了裂纹或空洞形核与生长速率。     

ZL107合金的高温静态蠕变和循环蠕变

研究了不同热处理状态的ZL107合金在107℃的高温静态蠕变和循环蠕变的行为。结果发现：峰时效下，合金的蠕变抗力强于过时效状态下材料的蠕变抗力。 循环蠕变时材料表现出蠕变减速现象。经峰时效处理的ZL107合金在循环蠕变中表现出较静态蠕变低的激活能，用非热空位机制进行了解释，而经过时效处理的ZL107合金表现出高的激活能，滞弹性机制起了重要作用。     

用人工神经网络法预测镍基单晶高温合金的蠕变断裂寿命

根据大量镍基单晶高温合金在不同温度和应力下的蠕变断裂寿命数据,采用一种先进的人工神经网络方法建立运算模型,对合金在不同实验或运行条件下的蠕变断裂寿命进行了预测,并将测算结果与现有其它方法进行了比较．结果表明,所建网络能较准确预测第一、二、三代镍基单晶合金的蠕变断裂寿命．将正交试验分析与网络预测相结合,获得在982℃／250MPa下给定合金成分范围的各元素对其蠕变断裂寿命影响程度的排序．     

热腐蚀环境中高温合金的蠕变与断裂

研究了分别为轧制、普通铸造、定向凝固及单晶的6种高温合金在热腐蚀条件下的蠕变断裂性能.其中涉及到试验温度、晶粒尺寸、晶界状态等对性能的影响.探讨了蠕变应变与热腐蚀交互作用下,合金中所产生的灾害性侵蚀及断裂过程.     

铸造镍基合金K44的高温蠕变行为

研究了铸造镍基高温合金K44在850——900℃，225—380 MPa的高温拉伸蠕变行为，结果表明，实验合金蠕变曲线具有较短的初始阶段和较长的加速阶段，加速阶段较长是由于筏形化的γ粒子和位错相互作用促成的，加速蠕变为应变软化阶段时，可以由关系式ε=εmin(1 c△ε)exp(n△ε)来描述，蠕变断裂数据遵守Monkman-Grant规律，裂纹起源于晶界或枝晶界的空洞。     

定向凝固镍基高温合金的高温蠕变

研究了一种定向凝固镍基高温合金在870℃,330—420MPa应力下的高温拉伸蠕变性能．结果表明：蠕变曲线表现了较短的减速蠕变阶段和较长的加速蠕变阶段,其蠕变变形机制为位错在第二相粒子间的Orowan弯曲过程,而不是由扩散过程所控制加速蠕变阶段蠕变速率的起始增加是显微组织发生变化（γ’相的定向粗化）的结果,而不是蠕变裂纹的形成与扩展．蠕变断裂数据符合MonkmanGrant关系．最终的断裂过程受控于蠕变裂纹的扩展速度     

INFLUENCE OF GRAIN BOUNDARY MORPHOLOGY ON CREEP AND FRACTURE BEHAVIOURS OF SUPERALLOYS IN SULFUR-CONTAINING ENVIRONMENT

Studies on the high temperature creep and fracture behaviours in air or in SO_2 contaminatedenvironment for the Fe-base superalloy GH302 with flat or zigzag grain boundaries(GB)and the Ni-base superalloy Rene 80 were carried out.Although the creep rupture propertiesof the GH302 with zigzag GB was remarkably superior to that of flat GB in air,the propertiesof both droped dramatically in 10% SO_2-air environment,the creep rupture properties of thedirectional solidified Rene 80 were much better than that of the conventionally cast alloy inair,and also kept the same property in SO_2 contaminated environment as in air.Owing to theinteraction between creep and sulphidation,the failure mechanism relates to the formation ofmolten Ni-Ni-3S_2 eutectic along GB,led to the premature failure of the alloy.     

THE CREEP AND FRACTURE BEHAVIOR OF TWO NICKEL-BASED SUPERALLOYS

1.IntroductionTheevolutionofsuperalloyshasbeengreatlymotiVatedbythedevelopmentofmodernjetengines.Somepartsoftheengineareoperatedathightemperaturesandsubjectedtobothstaticanddynamicforcesaswellasthermalgradients.Therefore,creepcanoccuratsignificantratesandthentheestimationofcreepstrainandtheassociateddamageaccumulationbecomethecriticalconsiderationinthedesignoftheenginebladesoperatingathightemperatures.ThepurposeofthisinvestigationwastoexaminethecreeppropertyandfracturebehaviorofthecastK417and…     

GRAIN BOUNDARY FEATURE AND CREEP BEHAVIOR OF Fe-15Cr-25Ni ALLOYS

Creep behavior of Fe-15Cr-25Ni alloys with different grain boundary features has been in-vestigated at 850 and 950℃ and in stress range of 14.7～78.5 MPa.The single phase alloyexhibits typical recovery creep characteristics,and for the alloy in which M_(23)C_6 carbidesdensely precipitate at grain boundaries,the creep rate dramatically decreases and creep behav-ior is also significantly different from the single phase alloy.When the carbides precipitate atgrain boundaries,the dislocation density are higher and the size of subgrains near grainboundaries are smaller than those of single phase alloy.The creep mechanisms for two grainboundary features have been discussed.     

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。     

单晶DD3合金在混合盐介质中的蠕变和断裂特性

应用扫描电镜、剖面分析和ＥＤＡＸ能谱分析，研究了单晶ＤＤ３合金及其带Ｐｔ－Ａｌ涂层试样在空气和混合盐两种不同介质中的高温蠕变及断裂行为。试验表明：在空气环境中，涂层对蠕变性能影响不大；在混合盐介质中，涂层能有效地提高ＤＤ３合金的蠕变寿命和蠕变延伸率，防止合金在热腐蚀环境中的早期失效。本文还提出一个新的断裂模型，以解释ＤＤ３合金高温蠕变时的断裂行为     

Fe-15Cr-25Ni合金晶界特征与蠕变行为

在两种不同晶界状态下研究了Fe-15Cr-25Ni合金蠕变行为。单相合金表现出典型的回复蠕变行为,而在晶界上密集析出碳化物时蠕变速度大大降低,蠕变规律也和单相合金明显不同。沿晶界析出密集排列的碳化物时,晶界附近位错密度高,亚晶细小。对两种晶界状态下的蠕变机制进行了讨论。     

铸造镍基高温合金的蠕变阻力

在对颗粒强化理论和位错蠕变理论进行回顾、评价基础上，发展了一个位错蠕变阻力模型，认为蠕变阻力是影响铸造镍基高温合金蠕变机制的重要因素。当施加应力足以使位错切入γ′相时，主要蠕变机制是位错切割γ′相过程，蠕变阻力就是位错切入γ′相的临界门槛应力。在低施加应力区，位错只能借助于热激活攀移过程通过γ′相。蠕变阻力包括两部分：第一项是位错攀移临界门槛应力，与施加应力无关；第二项是与施加应力有关的阻力项，代表了其他强化机制的贡献。位错攀移机制蠕变阻力的上限是切割机制门槛应力。在3种铸造镍基高温合金中（定向凝固DZ17G合金，IN100合金和IN738合金），对上述模型进行了验证，理论计算应用了SL强化理论，与实测值符合较好。     

镁微合金化变形高温合金的蠕变行为

变形高温合金中加入适量Mg除能延长蠕变第二阶段,特别是第三阶段的时间外,还能降低低应变速率区的稳态蠕变速率,但在较高的应变速率时,影响不太明显。这种作用是晶内分布的Mg引起的。     

CREEP BEHAVIORS OF Mg MICROALLOYED WROUGHT SUPERALLOYS

By adding small amount of Mg to the wrought superalloys,the steady stage of creep,and es-pecially the tertiary stage of creep are prolonged.Also,the steady creep rate is decreasedwithin the range of low strain rates.At higher strain rates,however,the effect of Mg on creeprate vanishes.This may be attributed to the Mg dissolution in the matrix.A mechanism of theeffects of Mg addition on creep behaviors is proposed.