617B镍基高温合金长期时效组织演变

对617B合金在650、700、750℃分别时效至3000 h并通过光学显微镜、场发射扫描电镜以及能谱分析其在时效过程中的组织演变规律。经研究发现,在时效过程中617B合金中主要的析出相为γ'相、富Cr、Mo的M_(23)C_6。650℃/600h后开始析出γ'相,且随着时效时间的延长以及温度的提高发生一定程度的粗化。低于700℃时效,γ'相的粗化满足传统的LSW理论,而大于750℃长期时效则转变为以团聚为主的粗化方式。晶界碳化由细小不连续分布的锯齿状逐渐粗化转化为连续的网状结构,晶内碳化物析出增多。750℃高温长期时效,碳化物存在与基体、γ'相之间的相互作用。     

镍基铸造高温合金中合金元素的偏析规律

研究了用Ni-x二元相图来判断镍基铸造高温合金中合金元素x处于正偏析、负偏析或者基本不偏析状态以及偏析严重程度的可能性,并用实验验证了正确性。     

一种新型镍基高温合金长期时效后的组织和性能

研究了一种新型镍基高温合金在不同温度下长期时效后的组织及冲击韧性、硬度等性能．结果表明，合金在593℃和704℃时效l000h后，主要析出相是γ′和MC，在704℃以上又析出了M23C6．合金在750℃时效l000h后晶界处开始析出η相，而在849℃时效l000h后晶内出现了大量的片状η相，呈魏氏体分布．γ′相随时效温度的增加生长迅速，且在849℃时效l000h后出现回溶．没有发现σ等脆性相的出现．随着时效温度的提高，合金的冲击韧性下降，由韧性断裂变为脆性断裂．室温显微硬度随时效温度的提高而降低，主要由γ′的长大所致；合金在标准热处理条件下的高温显微硬度高于室温显微硬度．     

变形对镍基高温合金GH4169长期时效过程的影响

对镍基高温合金GH4169进行长期时效实验,分析变形、温度和时间等因素对合金性能的影响,同时对不同状态下时效的合金进行微观分析对比.结果表明:适当的变形有利于抑制TCP相的析出,对提高合金性能有利,合金在40％变形后进行750℃保温50h时效,处理效果最佳,此时晶内析出颗粒尺寸适中及细小弥散分布的强化相γ',强化了材料的力学性能.     

长期时效对高钨镍基高温合金碳化物演变的影响

采用SEM、TEM和EPMA等分析方法对高钨镍基高温合金在1 000℃长期时效期间的碳化物演变行为进行了研究。结果表明,随着长期时效进行,合金中初生的MC型碳化物可分解为M_6C型碳化物,且数量随时效时间延长而增加。当时效时间为500 h时,颗粒状M_6C型碳化物转变为块状,并在时效1 000 h后逐渐转变为短棒状。时效1 500 h后,合金中的M_6C型碳化物主要呈针状。     

长期时效对两种镍基高温合金组织稳定性的影响

利用光学显微镜、扫描电子显微镜和EDS能谱分析仪研究了新型镍基高温合金WZ-A3和第三代粉末高温合金RR1000铸态固溶时效后长期时效过程中的组织演变。结合相图计算结果,重点研究了TCP相的析出与组织稳定性。结果表明:WZ-A3合金固溶时效态出现η相;长期时效过程中,η相未消失,合金组织中未观察到其它类型的TCP相;RR1000合金固溶时效态以及长期时效态未发现TCP相;由于Ta、Nb元素的添加,提高了γ′相的固溶温度,WZ-A3合金650、750℃持久强度优于RR1000合金;少量针状η相对合金性能的影响不明显。     

镍基定向凝固高温合金高温时效后的微观组织及力学性能

为了研究某型号镍基定向凝固高温合金在高温时效过程中组织及性能的演变规律,利用扫描电镜、纳米压痕仪、疲劳试验机等测试方法对该型号高温合金高温时效前后微观组织及力学性能进行测试。结果表明:该型号高温合金经980℃长时高温时效后,γ'相显著粗化,但其基本形态仍呈立方态分布;共晶γ'相的硬度和弹性模量基本保持不变,而枝晶干的硬度及弹性模量均有所下降,对应宏观力学性能则表现为拉伸强度及980℃×250 MPa持久寿命有所下降。此外,高温时效前后,无论是平均弹性模量还是平均硬度,横向都比纵向001方向的大。这种共晶γ'相和枝晶干的力学性能所具有的方向性对于研究镍基定向凝固高温合金的各向异性有着重要的意义。     

镍基高温合金长时效下两相分离行为研究

采用原子探针仪器LEAP 4000X Si,研究镍基高温合金Ni-Al-Cr-W-Re-Ru长期时效后的元素分布规律。结果表明,Ni、Cr和Re原子在无序γ(FCC)-基体相中富集,而Al和W原子更多分配到有序γ"(L12)-析出相。在γ/γ"相界面γ相一侧出现Ni原子局部富集,导致界面自由能降低。γ"相中,溶质元素原子浓度总和约25 at.%,实验局部Al-R（R=Re、Ru或W）RDF在第1最近邻距离处负相关,说明Re、Ru和W优先占据Ni3Al(L12)结构的Al位。和三元合金Ni-Al-Cr相比,添加W、Re和Ru后,合金的γ相得到固溶强化,γ"相体积分数提高,硬度增加。     

一种镍基单晶高温合金长期时效后γ'相的粗化动力学

研究了第二代镍基单晶高温合金DD5在870～980℃时效150～2000 h后γ′相的粗化动力学。结果表明:长期时效后DD5合金γ′相的形貌和尺寸取决于时效温度和时效时间,可用形貌稳定因子来表征;在870～980℃时效温度下,枝晶中γ′析出相发生粗化,γ′析出相的平均尺寸随时效时间和温度的增加而增大;动力学计算结果表明DD5合金在长期时效后,γ′相的粗化长大受合金元素扩散的控制,γ′析出相依然保持规则立方状,具有较好的组织稳定性。     

镍基单晶合金CMSX-2高温蠕变后的显微组织及合金元素分布特征

对单晶合金CMSX－2在1000℃下分别进行了载荷为95，120，165和216MPa的拉伸蠕变实验，在SEM下观察了合金试样枝晶干的枝晶间区域中γ′相的形态，有EDS方法分析了上述枝晶区域中合金元素的分布特点，对枝晶干和枝晶间区域中γ′形成元素Al,Ti,Ta的原子分数与基体固溶元素Cr,Co,W的原子分数的比值（CA1＋CTi CTa)/(Ccr CCo Cw)和同一元素在枝晶与在枝晶干中的原子分数比（Ci/Cc)Ta,Cr,Co,W以及共格错配度的变化对γ′相粗化程度和筏形化形态的影响分别进行了讨论。     

金属铼元素在镍基高温合金中的应用

铼的基本性质 金属铼(Re)呈银白色,在元素周期表中位列第75,属于第6周期过渡元素,不具备放射性[1].铼于 1925年被德国科学家沃尔特·诺达克 (Walter Noddack)、伊达·诺达克 (Ida Tacke-Noddack)、奥托·伯格(Otto Carl Berg)发现,是人类最晚发现的稳定元素.铼在地壳...     

Nb/Ti比对铸造镍基高温合金长期时效组织演化的影响

采用OM,SEM和TEM等手段,分析了Nb/Ti比对铸造镍基高温合金长期时效微观组织演化的影响.结果表明,在长期时效期间,Nb/Ti比对g'相形貌演化和粗化影响不大,但对g'相体积分数有一定影响.初生MC中Nb/Ti比和(Nb+Ti)/(W+Mo)比与合金Nb/Ti比具有很好的线性关系.随合金Nb/Ti比下降,2个比值线性下降,使MC分解程度提高,热稳定性降低;但是,2个比值的显著改变并不能导致MC分解程度的大幅变化,还存在其它因素对MC热稳定性具有重要影响.MC的分解程度可通过分解前后体积分数的变化来计算,而热稳定性强弱则可由分解程度来定量表达.Nb/Ti比降低,晶界粗化更加严重,晶界析出M23C6的倾向增大,析出M6C的倾向减小.但是,合金中m相的析出演化行为并未受到Nb/Ti比的明显影响.     

镍基单晶高温合金的蠕变损伤规律研究

基于镍基单晶合金蠕变过程中的细、微观组织结构变化及损伤特点，本文建立了考虑材质劣化和空洞损伤的双参数蠕变损伤本构方程及寿命预测模型。利用ＤＤ３单晶材料〈００１〉晶体取向的７６０，８５０和１０００℃实验结果考核表明，所建模型可以比较准确地预测蠕变第二、第三阶段变形状态及破坏特征。第二阶段持续时间、第三阶段开始时间可以表示成蠕变应力的指数函数；随着温度的升高，材料劣化加剧，空洞损伤也增加。     

K17G铸造镍基高温合金长期时效组织和性能的稳定性

K17G 铸造镍基合金在750—950℃长期时效后组织稳定,无有害σ相析出,力学性能降低不多.叶片取样经长期时效后虽比标准精铸试样的性能有所降低,但瞬时拉伸性能和持久强度仍保持在较高的水平上.     

喷射成形镍基高温合金时效行为（英文）

主要研究了喷射成形镍基高温合金的微观组织特征和时效硬化行为。合金经1140℃,8 h固溶处理,然后在780℃,2~12 h时效处理。分别测试了合金显微硬度、析出相大小及形态、电导率和正电子湮没寿命与时效时间的关系。结果表明,在时效8 h时,显微硬度达到最大值,此时γ'长大到临界尺寸56 nm。然而,时效时间超过8 h,合金显微硬度降低,这是由于γ'长大超过了其临界尺寸。随着时效时间延长至6 h,电导率快速增加到其最大值32%IACS,但是正电子湮没寿命则降低到最小值149 ps,在时效时间为10 h时,正电子湮没寿命达到最大值297 ps。这是由在时效过程中γ'尺寸的变化以及缺陷浓度的变化引起的。     

C1023镍基高温合金中时效析出σ相

研究了5种成分的C1023镍基高温合金850 ℃时效试样中析出σ相的形态、数量、分布及其对高温持久寿命的影响.对C1023合金铸态试样进行了850 ℃保温500 h的时效热处理及850 ℃、应力325 MPa的高温持久性能测试;对时效试样显微组织和持久试样断口形貌及微区成分进行观察分析,测定了时效试样中σ相的含量.结果表明,C1023合金850 ℃时效析出的σ相有2种典型形态:在枝晶间均匀分布的颗粒以及从枝晶间伸向枝晶干的长针;在850 ℃时效240 h左右出现析出峰,时效400 h之后σ相的生成量相对稳定.存在合金成分-σ相生成量-高温持久寿命之间的良好对应关系.成分中Cr、Mo等元素含量在成分范围的下限,而C与Ti含量在成分范围中限的合金,时效σ相的生成量相对少,σ针相对短粗,对应具有相对最高的持久寿命.     

扫描电镜下一种镍基单晶高温合金 长期时效过程中的界面位错演化

利用场发射扫描电镜观察分析了一种镍基单晶高温合金在长期时效处理过程中的位错网演化过程.结果 表明:在1100℃时效过程中合金γ/γ'界面形成了大量界面位错,界面位错反应形成位错网.随着长期时效时间的增加,界面位错网的间距逐渐减小.随着位错反应的进行,部分初始为四边形的界面位错网逐渐转化为八边形,最后形成方形位错网.界面...     

镍基高温合金高温塑性形变时的晶粒取向演变规律研究

在变形温度为1000～1100℃、变形速率为0.001～1 s-1、应变值为0.9下对镍基高温合金进行单轴压缩形变试验.采用EBSD研究了试样的显微结构.结果 表明,在软化阶段,平均晶粒尺寸会增大,并随着硬化阶段的进行,晶粒逐渐细化,晶粒取向在[110]取向存在择优;在这个过程中,微观组织中的局部取向差及其相对迁移率对...     

镍基单晶高温合金的里面变损伤规律研究

基于镍基单晶合金蠕变过程中的细、微观组织结构变化及损伤特点，本文建立了考虑材质劣化和空洞损伤的双参数里面变损伤本构方程及寿命预测模型。利用ＤＤ３单晶材料（００１）晶体取向的７６０，８５０和１０００℃实验结果考核表明，所建模型可以比较准确地预测蠕变第二、第三阶段变形状态及破坏特征。第二阶段持续时间、第三阶段开始时间可以表示成蠕变应力的指数函数；随着温度的升高，材料劣化加剧，空间损伤也增加。     

镍基单晶高温合金γ和γ′相合金元素分布特征

用测算的办法分析了镍基单晶高温合金中γ和γ′相元素的分布特征.枝晶干和枝晶间γ和γ′相的化学成分测算表明,Cr、Mo、Co主要分布在γ相中,Ta、Al主要分布在γ′相,Ta在γ和γ′相中的分配比最大,W的分配比最小,Cr、Mo、W元素的分布特征为01,为正分布.对枝晶干和枝晶间错配度的测算表明,枝晶干和枝晶间的错配度相差较大,枝晶间的γ-γ′错配度大于枝晶干的错配度,这与试样中这两个区域γ′的尺寸大小和形态特点相对应.