喷射成形高温合金的研究与应用

喷射成形是一种近终形快速凝固技术,综述了喷射成形高温合金的研究和应用.研究表明,喷射成形高温合金成分均匀、无宏观偏析、晶粒细小、气体夹杂含量低,力学性能与粉末合金相当,高于变形合金,冷热加工性能明显改善,且成本较低.喷射成形高温合金技术通过20多年的发展取得了较大的进步,包括纯洁金属喷射成形(CMSF)和纯洁金属成核铸造(CMNC).喷射成形高温合金的应用主要是管件、环形件和盘件.最后对喷射成形涡轮盘材料FGH96组织作了初步的研究.     

结构材料喷射成形技术与雾化沉积高温合金

喷射成形是利用快速凝固方法直接制备金属材料坯料或半成品的先进材料制造技术 ,喷射沉积高温结构材料的冶金性能好、生产效率高、成本低 ,因而在近几年得到了迅速发展 .本项研究的主要目的是要通过喷射成形工艺参数的调整、最大限度地直接减少喷射成形坯中的孔隙度 ,进而得到优质坯料 .利用优化的雾化喷射沉积技术制备了多种高温合金沉积坯 ,沉积坯整体致密、晶粒细小、组织均匀、无宏观偏析、含气量低、力学性能提高 .还简要地比较了喷射成形高温合金与用常规铸锭冶金工艺和粉末冶金工艺制备高温合金的异同 ;总结了航空材料研究院喷射成形高温材料近年来的研究状况 ,包括专用高温材料喷射成形装置和技术及其应用 .     

高温合金GH4169管材挤压工艺及组织分析

对高温合金GH4169管材挤压成形进行了工艺研究.确定了GH1140管材挤压成形工艺参数,分析了GH4169管材挤压力能参数变化规律.分析了管材挤压对组织性能的影响.研究结果发现,GH4169管材挤压成形时必须严格控制坯料温度、模具预热温度、润滑方式、挤压速度、挤压比等工艺参数.     

喷射成形Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si合金组织和性能的研究

采用喷射成形技术制备了Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si合金,采用透射电镜、X射线衍射和力学性能实验对该合金的组织和性能进行了分析,在合金的显微组织中检测到了第二相粒子.拉伸实验结果表明,由于存在热稳定相Al12(Fe,V)3Si颗粒,喷射成形Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si合金在室温和高温下都具有较高的拉伸强度.     

增材制造镍基高温合金研究进展

镍基高温合金具有强度高、抗氧化能力好、蠕变强度和持久强度好以及抗燃气腐蚀能力的特点,被广泛应用于航空航天、汽车通讯、船舶制造等领域.近年来,增材制造技术的进步加速了增材制造镍基高温合金的发展.激光增材制造对于镍基高温合金的制备具有独特的优势,如生产周期短、成本低以及可进行功能预设等.对于航空发动机及燃气机轮中喷嘴、燃烧室等热段部件以及航天飞行器等复杂零件的成形制造非常有利.目前,相关方面的研究热点主要有激光增材制造过程中凝固组织的变化规律、工艺参数与熔池宏观形态间的关系、残余应力的分析以及缺陷的探究.本文综述了增材制造技术制备镍基高温合金的研究进展,简要概括了增材制造技术和镍基高温合金的发展概况,总结了用增材制造技术制备的镍基高温合金成形件的显微组织、后处理后组织的变化及其对力学性能的影响,最后阐述了增材制造镍基高温合金成形件存在的缺陷及解决方法.     

2 m级大尺寸高温合金机匣精密成形工艺研究

目的 为满足某型号燃气轮机用2 m级大尺寸高温合金机匣整体精密成形的要求,在保证组织与性能均匀性的同时,进一步提高材料利用率.方法 通过数值模拟优化环件精密成形工艺,对制坯及环轧过程的热力参数进行分析,并将其与组织性能结果进行对比.结果 通过胎膜制坯+异形环轧成形大尺寸高温合金环锻件,锻件成形完整,热力参数分布均匀,显...     

SLM成形镍基高温合金及其数值模拟的研究进展

镍基高温合金在高温高压条件下具有较高的强度和良好的抗氧化、抗燃气腐蚀能力,广泛地用来制造航空喷气发动机、各种工业燃气轮机最热端部件。首先介绍了用选区激光熔化成形技术(SLM)3D打印镍基高温合金零件及其数值模拟的国内外研究现状,然后介绍了SLM技术成形的镍基高温合金的力学性能和微观组织结构以及后处理对其微观组织及性能的影响。其次介绍了通过有限元对增材制造过程的模拟,以及其对工艺过程指导意义。最后进一步介绍了SLM成形镍基高温合金领域的研究热点以及数值模拟在这一领域的应用。     

燃气轮机隔热板GH22合金的组织和力学性能

采用真空感应熔炼的方法制备GH22母合金,然后真空感应重熔浇注成等轴晶成形试棒,测试其室温拉伸、高温拉伸和持久性能.利用熔模失蜡精密铸造技术生产了重型燃机GH22隔热板铸件,对隔热板不同部位进行了宏观晶粒度、光学金相、扫描电镜及能谱分析.从国产、进口隔热板底板分别取样加工成力学性能试样,进行了室温拉伸、高温拉伸和高温持久性能测试.结果表明:国产GH22母合金的成分和性能满足要求.国产铸件取样试样的宏观晶粒度、室温拉伸、高温拉伸性能与国外铸件相当.国产铸件具有更高的高温持久强度,这主要是由于国产GH22母合金中碳含量更高,合金组织中在枝晶间和晶界处析出更多的碳化物相.     

喷射成形高温合金的研究进展

喷射成形高温合金具有成分均匀,无宏观偏析,氧含量低,晶粒细小等特征,同时具有较好的综合性能,是喷射成形研究的重要方向和活跃的前沿。简要介绍了喷射成形的基本原理,并对国家外喷射成形高温合金的研究进展情况进行综合评述。     

热等静压在铸造高温合金领域的应用

采用适当热等静压工艺处理铸造高温合金,利用高温高压实现铸件内部疏松孔洞的蠕变扩散,达到闭合疏松和均匀合金组织的目的,使铸造高温合金的综合力学性能,尤其是疲劳性能、塑性及合金力学性能的稳定性显著提高,大大提高了铸件使用的安全性和可靠性.介绍了热等静压工艺处理高温合金铸件的致密化原理、工艺因素及其对合金组织和性能的影响,同时概述了热等静压技术的应用成果及发展状况.     

Influence of Si,Ca and Ag addition on corrosion behaviour of new wrought Mg–Zn alloys

Abstract

The development of new wrought magnesium alloys for automotive industry has increased in recent years owing to their high potential as structural materials for low density and high strength/weight ratio demands. However, the poor mechanical properties and low corrosion resistance of the magnesium alloys have led to searching a new kind of magnesium alloys for better strength, ductility and high corrosion resistance. The main objective of the present research is to investigate the mechanical properties and the corrosion behaviour of new magnesium alloys, Mg–Zn–Ag (ZQ) and Mg–Zn–Si–Ca (ZS) alloys. The ZQ6X and ZS6X–YCa alloys were prepared by using hot extrusion method. Hardness AC and DC polarisation tests were carried out on the extruded rods, which contain different amounts of silver or silicon and calcium. The potential difference in air between different phases and the matrix was examined using scanning Kelvin probe force microscopy. The microstructure was examined using optical and electron microscopy (TEM and SEM), X-ray analysis and EDS. The results showed that the silver addition improved the mechanical properties but decreased the corrosion resistance. The addition of silicon and calcium also affected both mechanical properties and corrosion behaviour. These results can be explained by the effects of alloying elements on microstructure of Mg–Zn alloys such as grain size and precipitates caused by the change in precipitation and recrystallisation behaviour.     

镍基合金的热变形行为及智能热加工技术研究进展

镍基合金具有优异的高温强度,良好的抗疲劳、抗氧化和抗腐蚀性能,是目前航空航天领域内应用最为广泛的金属材料之一,已成为航空发动机热端部件不可替代的关键材料.镍基合金的高温变形抗力大、成形温度范围窄、微观组织演变复杂,给镍基合金零件的成形制造带来了巨大挑战.综述了近年来镍基合金的高温流变规律及建模、微观组织演变规律与建模、...     

镍基高温合金焊接修复技术的研究进展

镍基高温合金具有良好的高温抗氧化和抗腐蚀能力,较高的高温强度、蠕变强度和持久强度,以及良好的抗疲劳性能,广泛地用于制造航空发动机和各种工业燃气轮机的热端部件。热端部件在服役过程中由于受磨损、冲击、高温燃气和冷热疲劳等综合作用,易产生热裂纹,致使零件报废。因此,镍基高温合金部件的先进修复技术有着非常广阔的应用前景。文章针对高温合金修复问题进行论述,着重阐述焊接方法在修复技术中的研究进展,主要涉及激光焊、钎焊、摩擦焊和瞬时液相扩散焊等方法。     

Soviet superalloy ZHS6-K,effect of B/C modification

A Soviet nickel base cast superalloy, ZHS6-K, has been examined for its response to B/C modification. Three alloy chemistry variants, with 0.17C/0.02B, 0.06C/0.1 B and 0.03C/0.2B (wt%) have been investment cast and investigated for microstructure, heat-treatment, tensile properties, stress-rupture properties and hot corrosion resistance. The B/C modification of the alloy results in some improvement in the yield strength. However, the tensile ductility and the stress-rupture properties are considerably degraded. The nature of the hot corrosion is of a pitting type for the ZHS6-K, whereas it is of a broad front type for the high boron alloys.     

Hot corrosion tests with the NRIM burner rig

Salt-induced high temperature corrosion of superalloys has been studied with a burner rig. Results of investigations into the effects of alloying. composotion on hot corrosion behaviour of nickel-base superalloys, the effects of testing condtions on hot corrosion behaviour of a high-tungsten alumina-forming nickel-base superalloy and hot corrosion of a CoCrAlY-coated superalloy are reported.     

NiAl基金属间化合物研究现状与前景

介绍了ＮｉＡｌ基金间化合物研究的现状与前景。ＮｉＡｌ由于具有高熔点、低密度和良好的抗氧化性等性能而被认为是下一代的高温结构材料，然而ＮｉＡｌ在室温时塑性低和高温时强度低限制了它作为工程材料的应用。对ＮｉＡｌ的晶体结构和缺陷、力学性能进行研究，采用合金化、控制显微结构和改进加工技术等方法使ＮｉＡｌ的室温塑性和高温强度都得到了提高。     

Microstructural development in relation to hot working of titanium alloys

Abstract

The relationships between titanium alloy microstructures and mechanical properties are reviewed. The influence of hot working on microstructure development is discussed, and developments in high temperature processing, including superplastic forming and isothermalforging, and the use of hydrogen as a temporary alloying addition are considered. Recent work aimed at modelling the high temperature deformation and microstructure development is also examined.

MST/1265     

NiAl基金属间化合物的研究进展

介绍和评述了NiAl基金属间化合物的研究进辰。由于NiAl基金属闻化合物的一些优异性能，长期以来作为高温结构的候选材料而得到了广泛的关注，但是NiAl在室温下塑性差和高温时强度低限制了它的使用。着重介绍了对NiAl的晶体结构和缺陷、力学性能、化学性能等方面的研究，利用控制显微结构、合金化和改进加工技术等方法改善了NiAl的室温塑性和高温强度。     

热镀锌钢上锌花的研究进展

由大晶粒组成的锌花是热浸锌镀层有别于其它镀层的显著特征,综述了热镀锌钢上锌花的研究现状,包括锌花的外观形貌、形貌与锌晶体学位向的关系、合金添加剂的作用以及锌花对热浸锌镀层腐蚀性能和力学性能的影响.从过冷度、晶体学位向和润湿作用3个方面论述了锌花的形成机制.