热处理对K403合金钎焊接头的γ′相和性能的影响

研究了焊后热处理对K403合金大间隙焊接头中γ′相与接头性能的影响,结果表明经扩散处理接头产生γ′相,呈圆形,其中母材的γ′相尺寸最大,过渡区、钎缝区依次减小;1200℃固溶处理后γ′相呈方形,但由于固溶处理接头析出高熔点化合物相,对接头性能不利;时效处理γ′相沉淀析出充分,形状呈方形,且时效处理有利于化合物相的扩散.     

镍基钎料钎焊K465高温合金大间隙接头组织与性能研究

K465镍基高温合金为母材,FGH95镍基合金粉为预填粉末,采用预填高熔点粉末的方法对0.5mm大间隙接头进行钎焊,研究不同保温时间对钎缝组织与接头性能的影响。结果表明:1220℃保温0.5h获得的钎缝组织由合金粉颗粒及颗粒间的相构成,颗粒内为γ和γ′两相组织,颗粒间为γ和γ′两相为基体的硼化物、硅化物及γ+γ′共晶组织;随钎焊保温时间延长,合金粉颗粒长大,化合物相及γ+γ′共晶组织合并、总量减少;钎焊保温时间为0.5~16h时,接头平均持久寿命由31.59h提高至54.58h,但不易获得高性能等温凝固接头。     

K640合金钎焊接头组织及工艺控制

采用不同的工艺参数对铸造钴基高温合金K640进行了钎焊实验,通过扫描电镜、能谱分析仪和X射线衍射仪对钎焊接头进行了微观组织观察、典型物相成分测试及物相分析.结果表明:不同钎焊工艺参数下的钎缝均由钴基固溶体、碳化物M23C6、硼化物M3B2 钴基固溶体共晶,以及块状及颗粒状碳化物MC组成.当钎焊温度较低或保温时间较短时,钎缝中央生成大量的M3B2;随着钎焊温度的升高及保温时间的延长,钎缝中M3B2、MC减少,M23C6增多、长大.     

工艺状态对铸造Ni基高温合金K403显微组织的影响

研究了凝固冷速和热处理对铸造镍基高温合金K403显微组织的影响.结果表明,浇注温度为1460℃时,采用880℃填砂造型或950℃单壳浇注可细化合金中的γ'相.铸态的K403合金采用900℃/16h和980℃/5h时效处理能获得由细小M4C和M23C6碳化物组成的弯曲晶界.     

钎缝间隙对TC4与Ti3Al-Nb合金钎焊接头组织的影响

采用50Ti-20Zr-20Ni-10Cu粉末钎料对Ti3Al-Nb(Ti-13Al-24Nb)(质量分数)合金与TC4合金(Ti-6Al-4V)进行真空钎焊,通过SEM、EDS电子探针及拉伸试验,研究不同钎缝间隙的钎焊接头的显微组织及性能特征。结果表明,钎缝间隙对钎焊接头的组织及性能有较大影响,当钎缝间隙增大时,钎焊接头的组织变得复杂,在接头中既形成了共晶组织又形成了化合物带,这种组织特征会显著降低接头的强度。     

一种低成本镍基铸造高温合金的高温力学行为

研究了一种无钴镍基铸造高温合金K46的高温拉伸、蠕变和持久性能,并与K412合金进行了比较.结果表明,K46合金的高温拉伸和高温持久强度均高于K412合金,但前者成本低于后者.K46合金在950℃高温下仍具有强度和塑性,足以保证K46合金的安全使用.K46合金的高温拉伸蠕变曲线表现出非常长的稳态蠕变阶段,而较高的蠕变塑性来自于加速蠕变阶段.K46合金的蠕变机制受位错通过γ′沉淀相的攀移过程所控制.K46合金的拉伸、蠕变和持久断裂都表现出沿晶(枝晶间)特征.     

SiC陶瓷与Ti合金的(Ag-Cu-Ti) -W复合钎焊接头组织结构研究

研究了在Ag,Cu,Ti粉末中加入W粉连接钛合金和SiC陶瓷的接头组织结构和接头状况.结果表明W颗粒均匀分布在钎缝的Ag相中,且未与Ag-Cu-Ti合金基体发生冶金反应,W颗粒的大小和形状基本上与加入前的粉末相当.在较低的钎焊温度和较短的钎焊时间下,能形成组织结构均匀、连接良好的复合接头,钎缝内Cu-Ti相较少,钎缝与钛合金界面形成了多层Ti含量呈梯度变化的Cu-Ti扩散反应层组成的扩散带.W的加入降低了接头热应力.而较高的钎焊温度和较长的钎焊时间,容易在近缝区的陶瓷中产生裂纹.由于扩散进入钎缝Ti量的增多,使得钎缝内形成很多长条形CuTi相组织,提高了与钎缝相邻的Cu-Ti扩散反应层的Ti浓度,并且钎缝内钛合金界面附近形成了没有W相的带状区域.     

新型钴基高温合金成分设计的研究进展

传统钴基高温合金的强化机制为固溶强化和碳化物强化,弱于有序γ′相沉淀强化的镍基高温合金的强化效果,日本学者发现了有序γ′相强化的Co-Al-W系新型钴基高温合金,其强化效果明显优于传统钴基高温合金。由于新型钴基高温合金具有较传统镍基高温合金更高的承温能力以及更加优异的高温抗蠕变性能和抗氧化性能,因此被认为是最具潜力的航空发动机热端材料之一,近年来得到迅速发展。基于国内外学者对新型钴基高温合金的研究成果,系统总结多种合金元素(如Ta, Ti, W和Nb等)对新型钴基高温合金组织和性能的影响。在组织方面,总结合金元素对合金相变温度、γ′相的体积分数及形态、γ′相的尺寸、γ/γ′两相晶格错配度和有害相的影响;在性能方面,总结合金元素对合金抗氧化性能、力学性能及抗蠕变性能的影响,以期为新型钴基高温合金的成分设计提供参考。最后对新型钴基高温合金成分的高效率设计进行展望。     

稀土Y,Ce对K418镍基高温合金微观组织的影响EI北大核心CSCD

采用高真空电弧熔炼炉熔炼,制备了K418镍基高温合金。借助SEM对合金的组织进行观察,用EDS对合金中的相成分进行分析,研究了稀土元素Y,Ce对合金中气孔缺陷、γ′相以及(γ+γ′)共晶相等的影响。结果表明:添加稀土元素明显减少了合金中的气孔缺陷,提高了合金的致密度,细化了合金枝晶组织。组织中碳化物的形态由大块状变为链状和小块状,γ′相尺寸变小且颗粒数目增多。Y元素的加入能使合金中的(γ+γ′)共晶相数目增加。但同时加入Y,Ce两种稀土元素后共晶相数目的增加更为显著。     

复合包套轧制工艺对难变形高温合金GH720Li组织的影响

研究了复合包套轧制工艺对难变形高温合金GH720Li组织的影响.结果表明:采用复合包套变形可以有效控制合金的轧制温度,减少轧辊与钢锭的摩擦力,改善难变形合金的表面质量及变形组织均匀性,防止轧制过程开裂.随着轧制变形量的增大,铸态GH720Li合金粗大的柱状树枝晶组织充分破碎,热变形后合金轧态晶粒度为ASTM5级,一次γ′相尺寸约为0.46μm,同时消除了低倍粗晶现象.经过热处理后GH720Li合金晶粒度为ASTM4级,改善了强化相γ′相的大小、数量及其分布状态,获得了良好的力学性能.     

Ni－Cr－Co－B钎料钎焊K3合金接头组织研究

采用金相分析、电子探针及Ｘ射线衍射等试验手段确定了Ｎｉ－Ｃｒ－Ｃｏ－Ｂ钎料及其钎焊的Ｋ３合金接头的相组成，研究了钎焊工艺参数和焊后扩散热处理对这类接头组织的影响，并与ＢＮｉ－ｌａ钎料钎焊的Ｋ３合金接头进行了对比。对采用Ｎｉ－Ｃｒ－Ｃｏ－Ｂ钎料和ＢＮｉ－ｌａ钎料钎焊的Ｋ３合金接头室温冲击韧性进行了对比评定。     

Characteristics of High Temperature Rupture of a Cast Ni-Based Superalloy M963

The rupture behavior of a cast Ni-base superalloy M963 at high temperature has been investigated. The microstructure examination shows that there exists a large amount of the carbide and     

CoFe基和Fe基高温钎料钎焊TiAl合金接头微观组织

为避免高温钎焊条件下钎料与TiAl母材发生过度反应,设计了CoFe基和Fe基两种高温钎料。在1100℃/10min和1200℃/10min条件下进行了钎料对TiAl合金的润湿性实验,在1180℃/5min条件下进行TiAl合金的真空钎焊实验。结果表明,1200℃/10min条件下两种钎料在TiAl合金上润湿角约为30°。与Ni基钎料相比,两种钎料与TiAl的界面反应程度得到缓解。CoFe基钎料对应接头界面主要形成Ti3Al,TiAl,硅化物和(Ti,Cr)-B,而在宽度较窄的(约10μm)钎缝中心形成了富Cr固溶体。Fe基钎料接头组织基本与CoFe基钎料接头类似,区别在于钎缝中心为残余钎料区,宽度约40μm,主要为Fe基固溶体。残余钎料区附近生成TiB和TiB2两种硼化物,与CoFe基钎料接头中硼化物相比,数量明显增多。     

Effect of Phosphorus on Microstructure and High Temperature Properties of a Cast Ni—base Superalloy

Effect of phosphorus on the microstructure and high temperature properties of a cast Ni-base superalloy M963 has been investigated.SEM observation and EDS analysis showed that P was mostly enriched in the interdendritic region,and the P-rich phase was formed in the front position of finally solidified eutectics in high P doped alloys.It was found that the P-rich phase,as preferred initiation and propagation site of cracks,could aggravate the fracture process at high temperature in high P doped alloys.Consequently,high P addition would reduce remarkably the ductility and creep life of M963 superalloy at high temperature.     

高Cr铸造镍基高温合金K4648的母合金净度研究

对两炉冲击韧性存在明显差异的高Cr铸造镍基高温合金K4648进行了对比研究,通过分析两炉母合金的主量元素和气体含量,采用电子束纽扣锭(EB锭)实验观察合金内夹杂物和对母合金用原材料金属Cr的显微组织分析等方法研究了K4648母合金净度。结果表明:1#与2#炉批母合金主量元素无明显差别。1#母合金由于气体元素O含量高达(20.5±7.5)×10-6,远高于2#合金的6×10-6,造成其室温冲击韧性(aku)不及2#合金的一半,低于技术条件要求的19.6J/cm2。电子束纽扣锭(EB锭)实验可有效地将K4648中的夹杂物汇聚,经分析主要是富Y,Ce的氧化物和富Al氧化物。证明高Cr铸造镍基高温合金K4648中添加稀土元素Y,Ce可有效攫取合金中自由态的O和S,生成稳定的稀土氧化物或硫化物,起到净化合金的作用。K4648母合金原材料中金属Cr基体中固溶有15%(质量分数)的元素O,还分布有富Cr氧化物和Cr,Al,Si的复合氧化物。此外,还存在含N、贫O区域,该区域的维氏显微硬度可达8.2GPa,是Cr基体1.3GPa的6倍,证明N使金属Cr的硬度明显升高。     

高体积比SiCp/A356复合材料真空扩散钎焊接头组织与性能研究

采用快速甩带技术制备了7组(Al-33.3Cu-6.0Mg)-xNi(x=0,0.5,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0,质量分数/%)急冷箔状钎料,分别对化学镀Ni-P合金前后的SiCp/A356复合材料进行真空扩散钎焊。通过剪切实验对钎焊接头的抗剪强度进行测定,并利用扫描电镜和能谱分析等方法对接头微观组织进行观察和分析。结果表明,当向Al-33.3Cu-6.0Mg钎料合金中添加不同含量的Ni时,其急冷钎料的固-液相线(504~522℃)变化较小;当w(Ni)=3%且在570℃、保温30min的钎焊工艺下,A356基体/钎料两界面间发生适当的互扩散和溶解现象(585℃时出现溶蚀缺欠),且部分钎料/SiC颗粒的接触界面发生Mg参与的化学反应,接头抗剪强度达到64.97 MPa;而在同种钎焊工艺下,对于化学镀Ni-P合金镀层后的SiCp/A356复合材料,其接头处A356基体/Ni-P合金镀层/钎料等接触界面易于形成富含Al、Ni的致密反应层,接头连接质量显著提高,且w(Ni)=4%时,接头抗剪强度达到79.96 MPa。     

K3合金复合涂层高温防护性能研究

采用电弧离子镀技术在K3镍基高温合金基材上分别沉积NiCrAlYSi涂层和NiCrAlYSi AlYSi沉积-扩散型复合涂层,研究两种涂层在1100℃下的高温氧化行为和900℃下的燃气热腐蚀行为.结果表明,NiCrAlYSi AlYSi复合涂层具有比单一的NiCrAlYSi涂层更加优良的抗高温氧化性能,而NiCrAlYSi涂层的抗燃气热腐蚀性能则优于NiCrAlYSi AlYSi复合涂层.     

不同冷却方式对K465合金组织和力学性能的影响

研究了热处理过程中不同冷却方式对K465合金力学性能和组织的影响，表明，冷却方式对K465合金的组织和性能影响很大，采用大气空冷和真空控温冷却方式热处理后，K465的γ′组织都比较细小，性能完全满足技术条件要求，而经炉冷方式热处理后合金γ′组织比较粗大，性能不理想，因此，对于K465合金，大气空冷和真空控温冷却是较好的方式，二者可取其一，而炉冷方式不可取。