喷射成形镍基高温合金过喷粉末特征分析

对一种喷射成形镍基高温合金过喷粉末进行了分析。利用激光粒度分布仪、光学显微镜和扫描电镜对粉末形貌、粒度分布、形核方式及显微组织特征进行观察。结果表明,随着粉末颗粒尺寸的减小,颗粒表面变得光滑,形状规整;经测定本试验条件下粉末d50约为46μm;粉末以多种形核方式形核;微观组织以树枝晶为主,当颗粒尺寸小于10μm时,出现了均匀形核现象。过喷粉末的二次枝晶间距随冷却速度而改变,它们之间符合关系式λ2=0.252+0.022B(ε)-m。     

镍基高温合金增压涡轮的粉末注射成形试验研究与缺陷分析

采用ANSYS软件模拟、射线检测和金相观察的方法研究了粉末注射成形增压涡轮"中空设计"对其结构可靠性及涡轮注射生坯充型冷却过程的影响。有限元分析表明,与实心涡轮相比,中空设计后叶片根部离心应力增加20%;模态分析表明,在气流冲击下的自振频率几乎不变;有限元法多相流模拟结果表明,中空涡轮注射生坯的中心高温区域减少,其可以有效缓解热致收缩引起的热裂和缩孔等缺陷的产生。通过X射线对相同工艺的空心涡轮和实心涡轮进行检测,发现在实心涡轮的心部存在裂纹,而空心涡轮质量完好。工业计算机断层扫描(CT)无损探伤和样件剖面分析也验证了模拟结果的可靠性,在涡轮中空孔内壁表层仅存在少量疏松、缩孔缺陷,没有发现裂纹型缺陷,满足了使用性能测试对涡轮成形质量的要求。     

温度对镍基高温合金粉末氧化行为的影响

通过化学分析、扫描电子显微镜观察、X射线衍射分析及X射线光电子能谱分析等方法, 研究了温度对镍基高温合金粉末氧化行为的影响。结果表明, 室温条件下, 粉末氧含量(质量分数)较低(0.012%), 粉末表面发生部分氧化, 表面存在Ni、Cr、Ti等元素的单质态和以Ni (OH)₂、Cr₂O₃、TiO₂为主的氧化物/氢氧化物; 当温度上升至150 ℃, 氧含量增加不明显; 随着温度进一步提高至250 ℃, 粉末氧含量明显增加, 达到0.034%, 粉末表面全部氧化, 表面主要由Ni (OH)₂、Cr₂O₃、TiO₂组成。温度对镍基高温合金粉末氧化行为影响显著, 合理控制温度可以获得低氧含量的粉末, 本研究所用镍基高温合金粉末大气条件下最高处理温度为150 ℃。     

镍基粉末高温合金中的夹杂物

介绍了用等离子旋转电极法(PREP)制造的镍基高温合金粉末中的夹杂物及其对热等静压(HIP)和[热等静压 锻造(F)]成形件组织和性能的影响。通过掺夹杂物试验结果，系统阐述了尺寸为50～500μm的不同类型夹杂物在HIP和(HIP F)态的形貌及其对粉末高温合金低周疲劳寿命的影响，并提出了去除和控制夹杂物的有效措施。     

镍基高温合金粉末中夹杂的研究

研究了等离子旋转电极雾化FGH95镍基高温合金粉末中夹杂的性质（成分分类和形貌）及粉末处理过程去除非金属夹杂效果的影响,介绍了有效去除非金属夹杂的方法。     

不同HIP温度下镍基高温合金粉末的组织形貌

研究了镍基高温合金粉末在不同热等静压温度下成形的组织形貌,分析讨论了析出相对晶粒度和形成PPB、残留枝晶的影响,以及消除PPB、残留枝晶所采取的措施.     

镍基粉末高温合金的超声无损检测

结合FGH95粉末涡轮盘和涡轮盘挡板的超声检测结果 ,总结了镍基粉末高温合金超声检测的研究进展。指出对热等静压态合金 ,可通过声速测量来评价材料中的孔隙缺陷 ,对热等静压 +锻造态合金 ,超声检测的重点是夹杂物缺陷。分析了目前研究工作中存在的主要问题及解决问题的方向     

热挤压对FGH96镍基粉末高温合金微观组织的影响

研究了热挤压温度、挤压比、挤压速度、挤压前预处理对FGH96镍基粉末高温合金微观组织的影响规律,确定了获得晶粒尺寸小于10 μm的超塑性细晶组织的热挤压方法.研究结果表明,热等静压后FGH96合金发生了再结晶,实现了粉末的完全致密化成形,但晶粒大小极不均匀,且存在明显的原始颗粒边界(PPB)缺陷.采用热挤压前预处理工艺...     

氩气雾化镍基粉末高温合金及粉末特性研究进展

概述了国内外镍基粉末高温合金的发展、氩气雾化制粉技术的特点、氩气雾化镍基高温合金粉末的特性和增材制造用镍基高温合金粉末的发展方向,重点介绍了镍基高温合金粉末的形貌与粒度控制、氧化特性、气体脱附行为和缺陷形成及控制措施。讨论了镍基高温合金粉末特性与合金缺陷之间的内在关系,总结了缺陷消除措施的研究进展,明确了未来粉末涡轮盘用氩气雾化镍基高温合金粉末质量优化的发展方向,并对高品质氩气雾化镍基高温合金粉末促进增材制造技术在航空航天领域的应用进行了展望。     

镍基高温合金球形粉末制备发展现状

镍基高温合金球形粉末制备方法主要有等离子旋转电极制粉技术（PREP法）、真空感应熔化气雾化法(VIGA法)、离子雾化法（PA法）和电极感应气体雾化法（EIGA法）等。本文归纳了镍基高温合金球形粉末的发展现状,分别对球形粉末制备技术、粉末筛分和除杂、粉末相关设备及公司发展现状等进行介绍,分析了镍基高温合金球形粉末面临的问题并展望其前景,以期为制备高品质球形粉末提供参考。     

盘件用FGH95镍基粉末高温合金

介绍了钢铁研究总院高温材料研究所在盘件用镍基粉末高温合金FGH95方面的研究现状和取得的成果，分析了目前研究工作存在的问题，提出了盘件用粉末高温合金今后的发展方向和研究重点。     

镍基高温合金粉末筛分工艺的研究

介绍了粉末筛分设备及其主要工艺参数 ,并围绕筛分处理的生产效率及粉末质量的影响因素展开了讨论     

镍基粉末高温合金热变形特性的研究

针对一种镍基粉末高温合金进行了热变形特性的研究.研究结果表明,该合金的最佳变形温度区间为1050～1175℃,最大允许变形量为40%.当变形温度t=1125℃、应变速率ε=101s-1或ε=100 s-1时,热变形后该合金的平均晶粒度为10级.     

新型镍基粉末高温合金相变温度的测定

分别采用热力学计算(thermo-calc,TC),差热分析(differential thermal analysis,DTA)和金相法(metallography observation)测定一种新型镍基粉末高温合金(CSU-A)的铸态母合金及其热挤压态合金的相变温度,分析和对比升温测试和降温测试对差热分析结果的影响。结果表明,热力学计算可准确预测合金的固、液相线温度;铸态合金的γ′相先后发生2次析出/固溶,且γ′相的完全固溶温度高于挤压态合金的γ′相完全固溶的温度;DTA降温曲线的相变温度低于升温曲线的相变温度,凝固过冷度(TL)和γ′相析出过冷度(T1γ′,T2γ′)分别为16,35和43℃。最终确定挤压态CSU-A合金的γ′相完全固溶温度为1 145±5℃,铸态合金的γ′相完全固溶温度为1 196℃,固、液相线温度分别为1 25 9和1 356℃。     

镍基高温合金的熔炼工艺研究进展

镍基高温合金的熔炼方法是合金质量的决定性因素,真空感应熔炼可有效控制合金锭中O、N、H等气体及有害杂质元素含量,精确控制合金成分。在此基础上,对合金进行重熔（电渣重熔及真空自耗重熔）,可进一步降低合金中S、P等有害杂质含量,消除成分偏析及缩孔等缺陷,对凝固组织进行优化调控,从而实现大规格高质量合金锭的熔炼。本文综述了镍基高温合金的熔炼工艺进展,重点介绍了真空感应熔炼、电渣重熔、真空自耗重熔等常用熔炼技术的原理和特点,论述了“真空感应熔炼+保护气氛电渣重熔”、“真空感应熔炼+真空自耗重熔”双联工艺,以及“真空感应熔炼+保护气氛电渣重熔+真空自耗重熔”三联工艺在镍基高温合金熔炼方面的研究进展,并对镍基高温合金熔炼工艺的选择和发展方向提出建议。     

W和Ta对新型镍基粉末高温合金显微组织的影响

采用相同的粉末冶金工艺与热处理方法设计3种W和Ta含量不同的合金,利用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、X射线衍射仪(XRD)等多种研究手段,研究W和Ta元素对新型镍基粉末高温合金显微组织的影响。结果表明:改变W和Ta含量对合金晶粒组织和MC型碳化物的析出没有明显影响;随着合金中Ta含量的减少和W含量的增加,γ/γ′相错配度逐渐减小;随着合金中Ta含量和γ/γ′相错配度的增加,γ′相含量和尺寸均增加,二次γ′相粗化长大和达到分裂的时间缩短,尺寸分布越来越不均匀。     

FGH95镍基高温合金粉末中的夹杂及其对合金疲劳性能的影响

本文系统研究了FGH95粉末高温合金的原始粉末和粉末处理过程中夹杂的性质 (成分、分类和形貌 )以及夹杂对材料低周疲劳性能的影响 ,建立了夹杂的位置和尺寸与LCF性能的关系曲线。     

W和Ta对新型镍基粉末高温合金显微组织的影响

摘要：采用相同的粉末冶金工艺与热处理方法设计3种W和Ta含量不同的合金,利用金相显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、场发射扫描电镜（FE SEM）、X射线衍射仪（XRD）等多种研究手段,研究W和Ta元素对新型镍基粉末高温合金显微组织的影响。结果表明：改变W和Ta含量对合金晶粒组织和MC型碳化物的析出没有明显影响;随着合金中Ta含量的减少和W含量的增加,γ/γ′相错配度逐渐减小;随着合金中Ta含量和γ/γ′相错配度的增加,γ′相含量和尺寸均增加,二次γ′相粗化长大和达到分裂的时间缩短,尺寸分布越来越不均匀。     

"黑粉"对PM镍基粉末高温合金组织性能的影响

研究了用等离子旋转电极(PREP)工艺生产的镍基高温合金粉末中发现的"黑粉"及其对PM合金中形成原始颗粒边界(PPB)等异常组织,并在力学试验中造成颗粒间断裂和对性能的影响.分析了"黑粉"形成的原因,提出了控制和防止出现"黑粉"的可行性措施.