Diffusion bonding between nickel－base superalloy K24 and heat－resisting steel 1Cr11Ni2W2MoV

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1Cr11Ni2W2MoV钢的离子渗氮

利用脉冲直流辉光等离子技术,对1Cr11Ni2W2MoV马氏体热强不锈钢进行不同工艺参数的离子渗氮。利用光学显微镜、显微硬度计、XRD对渗氮层的显微组织及硬度进行了分析。结果表明,在所选用的离子渗氮工艺参数下,1Cr11Ni2W2MoV钢渗层只由扩散层组成,渗氮温度≤560℃时,渗层主要由固溶N原子的α相组成,并伴有少量的γ'-Fe4N和CrN析出;随着渗氮温度的升高和渗氮时间的延长,固溶N原子的α相逐渐转变成γ'-Fe4N相,当处理温度达到590℃时,渗层主要由γ'-Fe4N和Cr N组成。离子渗氮后渗层的表面硬度较未渗氮前有显著的提高,在一定范围内,渗层的表面硬度和渗层深度都随着渗氮温度和渗氮时间的增加而增加,渗层硬度梯度分布也随着渗氮时间的延长变得平缓。     

TiAl合金与镍基高温合金的扩散连接

采用钛为中间层,对TiAl合金与镍基高温合金（GH99）进了扩散连接.研究了扩散连接接头的界面结构和连接温度对界面结构及连接性能的影响,并对连接界面反应层的形成机制进行探讨.结果表明,GH99/Ti/TiAl的界面结构为：GH99/（Ni,Cr）ss/富Ti-（Ni,Cr）ss/TiNi/Ti2Ni/α-Ti＋Ti2Ni/Ti（Al）ss/TiAl＋Ti3Al/TiAl;随着连接温度的升高,各反应层厚度增加,接头的抗剪强度先增加后减小;在连接温度1 173 K,连接时间30 min,连接压力20 MPa时,抗剪强度最高为260.7 MPa.     

Diffusion bonding of copper alloy to stainless steel with Ni and Cu interlayer

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航空不锈钢1Cr11Ni2W2MoV精密薄层气体氮碳共渗

对航空不锈钢1Cr11Ni2W2MoV进行气体氮碳共渗热处理,以获得深度为0.02～0.03 mm的精密薄层,并对不同工艺参数下的渗层深度、硬度和脆性、组织进行了检测和分析。结果表明,在480～560℃共渗温度下,通过控制保温时间,均可得到深度0.02～0.03 mm,硬度≥800 HV0.1的精密渗层。温度越高,保温时间越长,渗层厚度和硬度越大。从工艺控制稳定性和生产效率等方面考虑,520℃温度下渗入速率均匀易控,更适合零件的实际生产。所得渗层脆性达到HB 5022—1994中1～2级的要求,组织符合2级及以上要求。     

Diffusion bonding of a superplastic inconel 718SPF superalloy by electroless nickel plating

Although intimate contact can be obtained for diffusion bonding of a superplastic Inconel 718SPF superalloy under a low pressure of 7 MPa, the precipitates formed at the interface retarded achievement of a sound joint. The shear strength was only 41.5 MPa for an overlap length of 12 T (T=1.3 mm, sheet thickness). The diffusion bondability of this Inconel 718SPF superalloy was enhanced by electroless nickel plating. In this situation, the bonding shear strength increased to 70.4 MPa for the same overlap length of 12 T under the same bonding condition, regardless of the roughness of the surface to be bonded. Upon decreasing the overlap length from 12 to 6 T, the bonding strength remained constant.     

A study on the two-step transient liquid phase diffusion bonding of K640 superalloy

A new technology, the two-step transient liquid phase diffusion bonding （TLP-DB） technology for cobalt-based K640 superalloy, was investigated. The method consists of a short-time high temperature heating to melt interlayer followed by isothermal solidification of liquid phase at a lower temperature than that of the conventional TLP-DB. The result indicates that the two-step TLP-DB can reliably produce an ideal joint with uniform chemical composition, which is superior to the joint welded by conventional TLP-DB in microstructure and mechanical properties. Bonding parameters of new process are 1 250℃ for 0. 5 h and 1 180℃ for 3 h. The high-temperature tensile strength of the joint by two-step TLP-DB reaches 74% of that of the base material on an equal basis, but the high-temperature tensile strength of the joint by conventional TLP-DB is only 58% of that of the base material.     

镍基合金超塑成形与扩散连接技术研究进展

本文对镍基合金超塑成形与扩散连接技术的研究概况及取得的研究成果进行了综述 ,并根据镍基合金在航空航天中的应用情况 ,对镍基合金超塑成形 /扩散连接 (SPF/DB)技术在航空航天工业中的应用进行了探讨与展望。     

钛合金与不锈钢的纳米扩散焊接工艺探索

采用纳米镍粉为中间层对TA17钛合金与1Cr18Ni9Ti进行了扩散焊接试验。通过金相分析、能谱分析、X射线衍射等手段对焊接接头进行了较详细的分析。结果表明,纳米镍粉成功地阻止了钛合金与不锈钢的互扩散,抑制了TiFe,TiFe2等脆性相的形成,在接头形成了具有一定塑性的Ni-Ti型金属间化合物,但由于纳米镍粉中间层不致密,从而导致接头强度较低。     

1Cr11Ni2W2MoV不锈钢气体渗碳工艺

介绍了1Cr11Ni2W2MoV不锈钢在多用炉中低温气体渗碳的方法,解决了该材料低温渗碳层不均匀的问题.结果表明:零件渗碳前经吹砂或磷化,渗碳时通人NH<,3>,能够保证渗碳层均匀.     

TP304H/12Cr1MoV异种钢管的瞬时液相扩散连接

用FeNiCrSiB (A)合金作中间层,氩气保护,对12Cr1MoV珠光体耐热钢和TP304H奥氏体不锈钢管进行了瞬时液相扩散连接.用正交试验的方法研究了工艺参数对接头组织和性能的影响,分析了TLP连接接头的显微组织、断口形貌、力学性能和元素分布,确定出了合适的连接工艺参数.研究结果表明,连接温度1240℃,等温凝固时间3min,压力4MPa时,接头的强度最高达到590MPa,其断口呈韧性断裂特征.     

珠光体耐热钢12Cr1MoV的瞬时液相扩散连接工艺

研究了珠光体耐热钢12Cr1MoV的瞬时液相扩散连接工艺,分析了接头的力学性能和显微组织,结果表明:采用非晶合金FeNiCrSiB为中间层.连接温度为1200℃,连接压力为4MPa,保温时间在2、3、4min时均可得到良好的焊接接头,并随着保温时间的延长,元素扩散更加充分,接头的力学性能和组织性能都得到了提高.     

表面纳米化不锈钢与钛合金扩散连接中的扩散系数

采用高能喷丸对0Cr18Ni9Ti不锈钢和TA17近α钛合金棒材端面进行了表面自纳米化处理,在处理表面以下一定厚度内形成了纳米晶组织.利用脉冲加压扩散连接在825℃下对不锈钢和钛合金进行时间为180s的扩散连接,得到了抗拉强度为221.6MPa的扩散连接接头,利用能谱仪(EDS)测试出接头界面两侧一定范围内不同原子的扩散浓度,计算出了Fe原子在TA17近α钛合金扩散层中的扩散系数.结果表明,钛合金与不锈钢经表面自纳米化处理后,在短时间的扩散连接过程中原子扩散系数有所提高.     

不同热处理制度下1Cr11Ni2W2MoV闪光对焊接头的组织与性能

针对1Cr11Ni2W2MoV不锈钢开展闪光对焊试验,研究不同焊后热处理制度对其焊接接头组织和力学性能的影响。结果表明:采用闪光对焊方法焊接1Cr11Ni2W2MoV,能够获得优质的焊接接头。1Cr11Ni2W2MoV闪光焊焊态下焊缝组织为马氏体和少量的δ铁素体组织,焊接接头具有较好的拉伸性能,但塑性和韧性较差。经过淬火+回火热处理后组织表现为回火索氏体组织,焊接接头的抗拉强度、塑性和韧性等性能均得到改善。在1000℃油淬+570℃回火状态下,焊接接头具有良好的综合力学性能。     

1Cr11Ni2W2MoV钢低周疲劳性能

对1Cr11Ni2W2MoV钢进行了200℃应变疲劳试验,在数据统计处理中引入了破坏轨线、等效子样等概念,得到了概率为99.87%的数据及P-ε-N曲线,为压气机盘件的可靠性分析与寿命估计提供了依据.     

K24与1Cr11Ni2W2MoVA异种材料摩擦焊接

论述了低压涡轮轴的叶轮(K24)与轴(1Cr11Ni2W2MoVA)的连续驱动摩擦焊工艺,分析了焊接接头结构的设计、夹具的分布、工艺参数选择等方面的问题,并对异种材料的摩擦焊工艺优化提出了建议.通过大量试验,找出了K24与1Cr11Ni2W2MoVA异种材料焊接时,获得与母材等强度接头所必须保证的缩短量范围,并提出了改善飞边大的有效途径.     

光斑搭接率对1Cr11Ni2W2MoV钢激光冲击强化性能的影响

对1Cr11Ni2W2MoV马氏体不锈钢进行了不同光斑搭接率下的激光冲击强化处理,并对不同部位的表面残余应力和显微硬度进行了测试,研究了光斑搭接率对激光冲击强化效果的影响.结果显示,随着光斑搭接率的增加,残余压应力和显微硬度均有所提高,不同部位残余压应力和显微硬度值的波动明显减小,搭接率由50%增加到75%,残余压应力波动减少60%,显微硬度波动减少65%.因此提高光斑搭接率可以优化冲击光斑周围的残余应力和硬度分布.     

发动机1Cr11Ni2W2MoV叶片激光冲击强化的应用研究

激光冲击强化是一种新型表面处理技术,利用高功率激光束冲击金属零件表面,在零件表面形成较大的残余压应力,可有效改善零件的疲劳性能。以发动机1Cr11Ni2W2MoV叶片为研究对象,对其进行了激光冲击强化处理,研究强化处理对材料的微观组织和疲劳性能的影响。研究结果表明:相比未处理试样,激光冲击强化在1Cr11Ni2W2MoV叶片材料表层形成较大的残余压应力,表层晶粒更为细化,叶片的疲劳寿命提高1.7倍。     

Fatigue behavior of (graded) (Ti, Al)N-coated 1Cr11Ni2W2MoV stainless steel at high temperature

The high-cycle fatigue properties of graded (Ti, Al)N- and Ti_0.7Al_0.3N-coated 1Cr11Ni2W2MoV at 500 °C have been investigated using a rotating bending fatigue testing machine. The results show that fatigue strength and life of 1Cr11Ni2W2MoV stainless steel were apparently increased by the presence of Ti_0.7Al_0.3N coating. The fatigue life and strength was also improved to some extent by the presence of the graded coating at higher stress levels (475 MPa-525 MPa). The fracture morphologies were analyzed by SEM. It is concluded that the presence of the coatings, which were well adhered and have high compressive stress, restricted plastic deformation of the substrate, thus improved the fatigue properties of the steel.     

热力参数对0Cr11Ni2MoV钢高温流变应力的影响

在Gleeble1500热模拟试验机上进行等温热模拟压缩试验,研究了热力参数(变形温度、变形速度和变形程度)对0Cr11Ni2MoVNb钢在变形温度950℃~1100℃、应变速率0.01~10s-1时的高温变形行为的影响。基于数理统计原理,科学分析并回归确定了合金在该温度范围下的变形激活能Q为429.48kJ/mol,应变速率敏感指数m为0.11059,得出了能综合反映热力参数对材料性能影响的本构方程。通过计算相关系数(R)和绝对误差的平均值(AARE)表明该本构有较好的精度,可对0Cr11Ni2MoVNb钢的流变应力进行很好的预测。