Influence of Solution Temperature on Microstructure and Mechanical Properties of Directionally Solidified Superalloy DZ22

The microstructure changed markedly withincreasing solution temperature, i.e eutecticγ' phases and coarse primary γ' phase areredissolved continuously into matrix, whichwas finished at 1250-1260℃, and more and finerγ' phases are reprecipitated. The grain boundarymorphology changed gradually to "fine line"form. The dendritic segregation of elementsdecreased. With raising solution temperaturethe longitudinal stress-rupture life at highand intermediate temperature were enhanced,but the transversal stress-rupture life atintermediate temperature decreased obviously.The incipient melting temperature of DZ22 alloywas measured to be 1230-1240℃ and may beincreased by homogenization at 1150℃. In thispaper the principle of determining solutiontemperature of DS alloys was discussed. Itwas suggested that the solution temperatureof alloy DZ22 selected at 1200-1210℃ is appropri-ate.     

定向凝固镍基高温合金DZ17G的持久寿命

分析了定向凝固镍基金高温合金DZ17G在广泛应力范围（105-950MPa）内的高温（650-980℃）持久实验数据。结果表明，在同一温度下，合金的持久寿命与施加应力间的关系符合半对数规律，可以利用Manson-Succop系数法对短期实验数据进行外推，以预测长期持久寿命。给出了DZ17G合金的持久方程及热强参数综合方程，预测值与实测值得很好符合。     

凝固速率对DZ22合金力学性能和组织的影响EI

本文采用ＺＭＬＭＣ超高梯度定向凝固法（ＺＭＬＭＣ法），研究了两种凝固速率下ＤＺ２２合金的高温力学性能和组织。结果表明，较高凝固速率下大幅度地提高了合金的高温力学性能，９８０℃，２２０ＭＰａ条件下的高温持久寿命由７１ｈ５０ｍｉｎ提高到１６８ｈ５ｍｉｎ；一次、二次枝晶臂间距λ＿１和λ＿２分别由１０５μｍ和３２．７μｍ左右减小到６８μｍ和１６μｍ左右；元素的枝晶偏析得到抑制；合金显微组织的组成相γ＇、（γ－γ＇）共晶、ＭＣ型碳化物的形态、大小和分布均发生了明显的变化。     

DirectionaHy Solidified High-strength Superalloy DZ22

Alloy DZ22 possesses rather high intermediateand elevated temperature mechanical propertiescomparable with the advanced commercial DS al-loy PWA1422.The alloy composition is based onPWA1422 alloy,only the content ranges of Hf,Cand Zr are changed for systematic study.The pres-ent melting technology for master alloy ingot andDS process parameters for components are suitablefor this alloy.The alloy revert which has     

合金化对定向凝固Ti-AI-Nb合金微观结构与力学性能的影响

采用定向凝固方法制备了Cr/Mo微合金化高Nb Ti-Al合金,并考察了其微观结构和力学性能.结果表明,两种合金都呈现出层片状微观组织.尽管温度梯度受限,抽拉速度较高,但与Ti-16A1-12Nb相比,Ti-16A1-12Nb-3Cr-1Mo合金中的片层倾向于与抽拉方向呈更小角度生长,在室温和650℃时的拉伸强度和塑性...     

DZ125定向凝固涡轮叶片合金研究

ＤＺ１２５定向凝固高温合金是为新航空发动机研制的涡轮叶片材料，。它具有高的中，高温强度和延性，特别是具有良好的可铸性和小的薄壁效应，可铸成内腔十分复杂的薄壁空心叶片。     

定向凝固涡轮叶片合金DZ22B的研究EI

ＤＺ２２Ｂ合金是在ＤＺ２２合金的基础上改型的定向凝固涡轮叶片合金，其成分特点是仅含１．０％的铪。合金的力学性能水平与美国著名的定向凝固高温合金ＰＷＡ１４２２相当。经长达５０００ｈ的高温曝晒，未发现ＴＣＰ相析出，力学性能基本稳定。合金已用作某涡轴型发动机高压涡轮叶片材料，并投入批量生产。     

凝固模式对定向凝固TiAl-Nb合金组织和力学性能影响

目的 研究凝固模式对TiAl-Nb合金定向凝固组织和力学性能的影响。方法 利用Bridgman定向凝固方法制备了单一β、亚包晶、过包晶以及单一α相4种凝固模式的TiAl-Nb合金,对显微组织进行观察,并进行室、高温拉伸性能测试及断口形貌分析。结果 单一β凝固模式柱状晶明显倾斜,其他凝固模式合金的柱状晶挺直且宽度较均匀,除单一α凝固合金中片层方向近似与定向凝固方向平行外,其他模式凝固合金中大部分片层方向与定向凝固方向呈近45°夹角;拉伸性能结果显示,亚包晶合金室温和高温抗拉强度最高,分别为429和483 MPa,单一α相合金室温和高温抗拉强度最小,分别为281和204 MPa。结论 亚包晶合金其室温和高温拉伸性能均高于其他凝固模式的合金性能,但定向凝固试样制备过程中产生Y2O3颗粒夹杂,导致拉伸试验过程容易形成应力集中,致使定向凝固TiAl-Nb合金较早发生断裂。     

应变比对定向凝固高温合金DZ125低循环疲劳行为影响的研究

对定向凝固镍基高温合金DZ125在850℃和980℃应变控制的低循环疲劳(LCF)行为进行研究。对比分析应变比R=-1和R=0情况下的应力-应变迟滞环、循环平均应力以及断裂循环次数(寿命)的差异。结果表明:在所研究的两个温度水平下,相同应变范围条件下应变比R=-1和R=0的低循环疲劳寿命差别不大。利用扫描电子显微镜对不同应变比作用的试样断口进行观测,初步分析裂纹萌生机理。     

定向凝固Tb0.3Dy0.7Fe1.95合金的取向与组织研究

利用区熔定向凝固设备制备了Tb0.3Dy0.7Fe1.95合金,研究了不同定向凝固生长速度下Tb0.3Dy0.7Fe1.95合金的轴向择优取向、晶体的生长方式、结晶形貌的变化规律以及它们之间的关系。结果表明,随着定向凝固生长速度V从低速10μm/s逐步增大到380μm/s,Tb0.3Dy0.7Fe1.95合金的轴向择优取向从〈110〉方向转变为〈311〉及〈110〉、〈211〉、〈533〉多种混合轴向取向,之后又转变为原来的〈110〉方向,当V≥350μm/s后,轴向择优取向变得不明显。在整个过程中出现了2个不稳定过渡阶段,即180μm/s相似文献   

DZ125定向凝固高温合金在不同状态下的超高周疲劳行为研究

研究了常规热处理和长期时效状态的DZ125定向凝固高温合金在室温和700℃下的超高周疲劳特征及其差异。利用超声疲劳试验机测试了合金的超高周疲劳性能,采用扫描电镜研究了合金的疲劳断口特征,借助电子探针和纳米压痕测量仪分别测试了合金枝晶间和枝晶干的成分和弹性模量。结果表明:两种热处理制度下DZ125合金的枝晶间和枝晶干的弹性模量以及合金元素分配和偏析比差异不大;DZ125合金在700℃下的超高周疲劳性能低于室温,合金在室温下存在明显的频率效应,但在700℃下不存在频率效应;室温和700℃下,合金经过长期时效后的疲劳性能均有所降低,特别在700℃下合金性能降低得更多。室温下,DZ125合金的两种热处理制度的超高周疲劳裂纹均起源于试样的表面;700℃下,两种热处理制度的超高周疲劳裂纹均起源于试样的亚表面。     

氧化物共晶陶瓷定向凝固研究进展

定向凝固氧化物共晶自生复合陶瓷具有优异的高温强度、抗氧化性、抗蠕变性以及良好的高温结构稳定性,被认为是新一代在高温氧化性气氛中长期工作的首选超高温结构材料之一。回顾了氧化物共晶自生复合陶瓷的发展历史,总结了目前定向凝固氧化物共晶陶瓷凝固组织和力学性能方面的研究现状,同时结合作者在本领域的研究,着重分析了高温度梯度定向凝固条件下氧化铝基共晶陶瓷的组织特征、凝固特性、力学性能以及增韧机制。最后展望了定向凝固氧化物共晶陶瓷的发展趋势。     

Re及时效时间对耐腐蚀镍基定向合金组织和持久寿命的影响

优化设计了三种含Re分别为0％,2％,3％(质量分数)的耐腐蚀定向镍基高温合金,分析了三种合金在900℃高温时效过程中组织的变化,测试了三种合金在不同时效时间980℃/200MPa下的持久寿命.结果表明:随着Re含量和时效时间的增加,合金析出σ相的倾向增大,合金高温持久性能下降;Re明显细化持久性能试样的筏排结构,随着Re含量的增加,合金性能下降的幅度变小.     

镍基单晶高温合金凝固缺陷研究进展

镍基单晶高温合金的凝固缺陷对其力学性能有很大的影响,减少和控制凝固缺陷对提高合金性能和降低成本具有重要意义。综述了镍基单晶高温合金定向凝固过程中可能出现的几个重要缺陷,包括缩松、雀斑、晶体取向的偏离和杂晶,重点讨论了这些缺陷的特点和产生的机理,并从合金成分、工艺参数、铸件结构等方面分析了凝固缺陷的影响因素,指出了减少单晶高温合金凝固缺陷的措施。     

浇注温度对定向凝固Al－Cu合金热裂的影响

针对空心叶片类定向凝固铸件存在的热裂问题，开展了定向凝固热裂规律的研究。本文选择凝固参数较全的Ａｌ－Ｃｕ系合金，研究了定向凝固工艺参数之一的浇注温度对Ａｌ－０．６ｗｔ％Ｃｕ和Ａｌ－２．０ｗｔ％Ｃｕ合金热裂的影响。定向凝固热裂试验表明，提高浇注温度可以降低Ａｌ－０．６ｗｔ％Ｃｕ合金的热裂程度，但对Ａｌ－２．０ｗｔ％Ｃｕ则无作用。理论分析认为，合金在不可补缩区的冷却速率变化是改变合金热裂程度的重要因素。     

定向凝固稀土超磁致伸缩材料的制备及组织性能研究

采用自制的高梯度定向凝固装置制备了晶粒取向的稀土超磁致伸缩材料并考察了定向凝固和热处理工艺参数对材料组织、性能的影响规律。在本实验工艺条件下（定向温度１３７０℃），抽拉速度１２ｍｍ／ｍｉｎ，热处理温度９５０℃，保温６ｈ，炉冷）材料的磁致伸缩值可达到１８００ｐｐｍ（压自力１２．５ＭＰａ）。组织分析表明，定向凝固使得材料沿凝固方向形成了［１１０］取向组织从而使磁致伸缩值明显提高，而热处理对性能的进一步     

定向凝固TiAl合金成分−组织−性能研究进展

TiAl合金由于其低密度和高比强度,在航空材料中展现出良好的应用前景。通过定向凝固控制TiAl合金晶体取向,有助于大幅提升合金高温性能和服役温度,促进TiAl合金在新一代航空发动机上的应用。综述了近年来TiAl合金定向凝固的研究方法和成分?组织?性能关系的研究进展,总结了国内外定向凝固TiAl合金的主要研究单位及研究主题,简要介绍了定向凝固方法与模壳材料的应用情况。从合金成分角度,分析并总结了α、β相稳定元素和其他常见元素对定向凝固组织和性能的作用;从力学性能角度,介绍了定向凝固高Nb?TiAl合金在高温拉伸、蠕变、高周疲劳性能上的优势及相关机理;从定向凝固工艺角度,归纳了生长速率和温度梯度对合金凝固路径、片层取向及宏观、微观偏析的影响。展望了定向凝固TiAl合金的未来发展方向。     

微量锆对DZ3高温合金凝固行为的影响

DZ3合金除去0. 1％Zr显著地减低热裂倾向。这与Zr对合金凝固行为的影响有关。 0. 1％Zr明显地促进γ+γ′共晶的形成,zr偏析形成低熔点的Ni_5Zr相。在凝固过程中富Zr的液膜保持到低于1180℃的温度,结果使合金的凝固范围扩大了80℃。使失去枝晶间补缩的温度与固相线的温度范围扩大了60℃。这是含Zr含金热裂倾向大的原因之一。     

脉冲电流对冷坩埚定向凝固TiAl基合金微观组织和性能的影响

施加脉冲电流进行Ti-45.5Al-4Cr-2.5Nb(原子分数,%)合金的定向凝固并结合仿真实验,研究了脉冲电流对其凝固组织和性能的影响。结果表明：随着频率为200 Hz的脉冲电流密度的增大电流集肤效应增强、熔体内电流集肤效应加重。在集肤层电流焦耳热效应的作用下糊状区侧向散热的热流密度降低,使枝晶的平均偏离角减小,从而使合金的断后延伸率增大。脉冲电流密度较小时,在焦耳热效应和电磁搅拌的作用下熔体中枝晶的重熔和破碎使柱状晶晶粒的径向尺寸减小。但是,过量的焦耳热使熔区的长度增大、温度梯度减小,反而使晶粒的径向尺寸增大。因此随着电流密度的增大TiAl合金的抗拉强度先提高后降低,施加频率为200 Hz、电流密度为35.3 m A/mm的脉冲电流Ti Al合金的抗拉强度最大,比母合金铸锭的抗拉强度提高了70.7%。电流密度为52.9 m A/mm时延伸率达到最大值,比母合金锭的延伸率提高了129.5%。     

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。