镍基粉末高温合金FGH97的强化设计北大核心CSCD

为了提高粉末高温合金FGH97的拉伸强度,同时保持基础合金良好的塑性、高温持久性能和较好的组织稳定性,通过正交设计和热力学计算,调整了FGH97中Co、Cr、Mo、W 4种固溶强化元素的含量,结合热力学计算结果筛选出3种成分的设计合金,对合金进行显微组织观察、物理化学相分析、室温高温拉伸等力学性能检测,以及长时效热处理试验。结果表明:在FGH97基础上调整成分的设计合金具有更高的室温、高温拉伸强度,实现了很好的强化效果;设计合金塑性损失不明显,还具有更长的高温持久寿命及较好的组织稳定性。     

镍基粉末高温合金FGH97的强化设计

为了提高粉末高温合金FGH97的拉伸强度,同时保持基础合金良好的塑性、高温持久性能和较好的组织稳定性,通过正交设计和热力学计算,调整了FGH97中Co、Cr、Mo、W 4种固溶强化元素的含量,结合热力学计算结果筛选出3种成分的设计合金,对合金进行显微组织观察、物理化学相分析、室温高温拉伸等力学性能检测,以及长时效热处理试验。结果表明:在FGH97基础上调整成分的设计合金具有更高的室温、高温拉伸强度,实现了很好的强化效果;设计合金塑性损失不明显,还具有更长的高温持久寿命及较好的组织稳定性。     

高温合金概念及性能特点

正高温合金是指在650℃以上,具有一定力学性能和抗氧化、耐腐蚀性能的合金,或指以铁、镍、钴为基,能在600℃以上的高温及一定应力作用下长期工作的一类金属材料。关键在使用温度下具有良好的组织稳定性和使用可靠性。性能特点:具有较高的高温强度;良好的抗氧化和抗腐蚀性能;良好的疲劳性能、断裂韧度和韧性。     

高温合金概念及性能特点

正高温合金是指在650℃以上,具有一定力学性能和抗氧化、耐腐蚀性能的合金,或指以铁、镍、钴为基,能在600℃以上的高温及一定应力作用下长期工作的一类金属材料。关键在使用温度下具有良好的组织稳定性和使用可靠性。性能特点:具有较高的高温强度;良好的抗氧化和抗腐蚀性能;良好的疲劳性能、断裂韧度和韧性。     

喷射成形镍基高温合金的显微组织特征

采用喷射成形技术制备了镍基高温全金沉积坯,对合金沉积态、热等静压态和热处理态的显微组织进行了观察,并对共热处理后的维氏硬度、拉伸性能及断裂组织特征进行了测试和分析结果表明喷射成形高温合金组织细小、均匀,呈现出黄型的快速凝固组织特征。合金具有良好的高温组织稳定性。适宜的热等静压和热处理可使材料具有良好的拉伸性能     

GH984耐高温腐蚀管材合金的热处理工艺

我国自行设计研制的Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｒ基高温管材合金，主要用作舰船锅炉过热器。它是靠加入ＭＯ、Ｃｒ等元素实现固溶强化，靠加入Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｂ和Ｃ等元素实现沉淀强化。合金中的Ｃｒ含量主要以确保合金具有良好的抗氧化和抗高温燃气腐蚀能力为准，根据了服役条件，合金在７００℃以下长期使用时还应具有良好的组织与性能的稳定性。     

980 ℃长期时效对DD15单晶高温合金组织稳定性的影响

采用选晶法在真空高梯度定向凝固炉中制备第四代单晶高温合金DD15试棒,热处理后在980 ℃分别时效400、800、1200、1600、2000 h,研究不同时效时间的合金组织。结果表明:合金的热处理组织由立方化较好γ′相和基体γ相组成。随着980 ℃时效时间增加,γ′相合并长大仍保持立方形状,基体通道的宽度增加;时效1600 h时,未有TCP相析出;时效2000 h时,析出极少量TCP相,合金具有良好的组织稳定性;合金中较多的Re、W、Ta、Mo、Nb等高熔点元素能够抑制γ′相长大,Ru元素能够抑制TCP相的析出,合金具有良好的组织稳定性。     

镍基高温合金的研究现状与发展前景

航空发动机的工作叶片、涡轮盘、燃烧室等关键的高温部件都会使用镍基高温合金。它不但有良好的高温抗氧化和抗腐蚀能力,而且有较高的高温强度、蠕变强度和持久强度,以及良好的抗疲劳性能。文章综述了镍基高温合金的研究进展,主要介绍了合金体系、强化方式、主要制备工艺、应用领域,以及合金中的夹杂物及净化的情况,并介绍了镍基高温合金的发展趋势做了展望前景。镍基高温合金应向低制作成本、高强度、抗热腐蚀性、小密度的方向发展:保持组织稳定性,提高材料高温强度;发展耐热腐蚀性能优越的单晶合金;开发密度尽量小的单晶高温合金;降低成本,减少昂贵的金属元素添加量。     

C、B、Hf在镍基高温合金中作用的研究进展

高温合金由于较高的高温强度以及良好的组织稳定性等特征,被广泛地应用于航空航天领域。随着高温合金的发展,难熔元素以及贵金属元素的添加使得其成本大幅度提高,同时也使铸造缺陷显著增加。近年来的研究发现:C、B、Hf的添加可以强化晶界,提高铸造产品的成品率、力学性能和组织稳定性并降低生产成本。本文总结了近年来微量元素C、B、Hf在高温合金中的作用,主要论述了C、B、Hf的添加对高温合金凝固特性、凝固组织和力学性能的影响。     

粉末高温合金

高温合金具有良好的抗氧化性、抗腐蚀性能、优异的拉伸、持久、疲劳性能和长期组织稳定性,是为了满足各种高温使用条件下的现代航空航天技术的要求而发展起来的,在先进的航空航天发动机领域显示出强大的生命力。粉末冶金高温合金是采用粉末冶金的方法制备的高温合金,与传统的铸锻高温合金相比,具有组织均匀,无宏观偏析,以及屈服强度高、疲劳性能好等优点,克服常规工艺产生的偏析(不均匀),所使用的预合金化粉末的每个颗粒就是一个"显微钢锭",合金偏析只能在粉末颗粒的细小范围内发生,能够提高合金的综合性能,并且能减少切削加工量,提高了合金的利用率。特别是随着高温合金成分日趋复杂、零件尺寸不断增大,粉末冶金高温合金显示出更大的优越性。     

时效热处理对K487合金组织和性能的影响

研究了时效处理对K487合金组织和性能的影响.结果表明,在850℃时效时,合金具有很好的室温和高温性能稳定性:在900℃时效时,该合金室温性能基本稳定,合金的高温拉伸塑性提高,屈服强度略有下降,900℃x50h时效时合金性能依然保持在良好水平之上;在950℃时效时,随着时效时间的延长,γ相长大并且由球形向立方形转变,针状μ相减少,条块状μ相增多,合金高温拉伸抗拉强度增大,屈服强度下降,塑性提高,在900℃×50h时效时合金具有良好的综合性能,能够满足内涵尾喷管铸件的使用要求.     

高温合金专刊前言

<正>高温合金在国防建设和国民经济发展中有着重要的作用,是先进航空发动机、燃气轮机、航天动力推进系统以及其它高端制造业不可或缺的关键材料。高温合金的合金化极为复杂,通常加入Al、Ti、Cr、W、Mo、Ta、Re、Nb、Co等十余种强化元素,以形成足够的高温强度、优异的抗高温氧化/腐蚀性能及良好的合金组织稳定性,其制造工艺也与钢和其它金属材料有很大的不同,产品的性能和质量对工艺和工艺参数的敏感度极高。因此,高温合金的研发     

Mg-5Y-3Sm合金的组织与性能稳定性研究

采用OM、XRD、SEM、EDS和拉伸试验,研究了时效态Mg-5Y-3Sm合金的显微组织和拉伸性能的稳定性。结果表明,合金中有Mg_(24)Y_5相生成。合金具有良好的室温及高温抗拉强度,从室温到300℃,抗拉强度缓慢降低,其稳定性优于WE54商用耐热镁合金。合金的抗拉强度与强化相Mg_(24)Y_5的硬度呈线性关系,拉伸性能的稳定性主要归因于强化相Mg_(24)Y_5硬度的稳定性。     

镍基高温合金K403电火花沉积工艺

高Al、Ti型镍基高温合金具有良好的热稳定性、热强度和高温组织稳定性,广泛地应用于航空发动机叶片、燃气轮机热端部件等高端精密领域。由于这些热端部件造价昂贵且极易损坏,对该种零件进行维修与再制造成为降低该类部件运行成本的重要方法。由于Al、Ti含量会增大高温合金的焊接裂纹发生率,传统的熔焊技术很难应用到该类部件的维修当中,利用微弧电火花沉积技术对高Al、Ti型镍基高温合金K403进行了沉积试验,获得无裂纹堆焊层,为高Al、Ti高温合金的再制造工程增加了新的工艺方法。     

GH4169合金的介绍

正GH4169合金是以体心四方的γ″和面心立方的γ′相沉淀强化的镍基高温合金,在-253～700℃范围内具有良好的综合性能,在650℃以下的屈服强度居变形高温合金的首位,具有良好的抗疲劳、抗辐射、抗氧化、耐腐蚀性能及良好的加工性能、焊接性能和长期组织稳定性,能够制造各种形状复杂的零部件,在宇航、核能、石油工业中,在上述温度范围内获得了极为广泛的应用。     

GH4169、GH4169plus和GH4738高温合金组织稳定性

为了获得不同沉淀硬化相作用的高温合金在高温长期时效过程中的组织稳定性的对比规律,对3种应用最为广泛的高温合金GH4169、GH4169plus、GH4738经720℃时效后的显微组织和硬度变化进行了对比分析。结果表明,合金的组织稳定性与晶界相和弥散强化相有关,晶界碳化物较晶界δ相稳定,γ'相较γ″相有更好的稳定性,但同为γ'相,组织稳定性还与其和基体的错配度有关。对比3种合金,随时效时间的延长,GH4169plus合金的稳定性稍次于GH4738合金,但要优于GH4169合金。     

ВЛИЯНИЕ МОЛИБДЕНА И НОБИЯ НА СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВА ЛИТОГО ЖАРОПРОЧНОГО СПЛАВА НА НИКЕЛЬ-ХРОМОВОЙ ОСНОВЕ

系统地研究了钼、铌对不含铝、钛等元素的镍铬基耐热合金的组织及性能的影响,确定了这些强化元素在所研究合金中恰当的含量范围,并在此基础上制订了新型铸造用镍铬基耐热合金,此合金具有良好的、包括高温强度在内的力学性能及在高温、长时作用条件下必要的组织稳定性。     

钼、铌对镍铬基铸造耐热合金组织及性能的影响

系统地研究了钼、铌对不含铝、钛等元素的镍铬基耐热合金的组织及性能的影响,确定了这些强化元素在所研究合金中恰当的含量范围,并在此基础上制订了新型铸造用镍铬基耐热合金,此合金具有良好的、包括高温强度在内的力学性能及在高温、长时作用条件下必要的组织稳定性。     

镍基单晶高温合金组织稳定性的数学统计分析

镍基单晶高温合金的组织稳定性与难熔元素铼(Re)和钌(Ru)的含量之间有着紧密的联系。总结了在镍基单晶高温合金的发展过程中难熔元素Re和Ru添加的特点;综述了难熔元素Re和Ru对镍基单晶高温合金的组织稳定性的影响,并指出了其中存在的问题,展望了未来研究发展的方向。     

镍基单晶高温合金中Ru元素作用的研究进展

具有优异的高温抗蠕变、抗疲劳、抗氧化和耐热腐蚀等综合性能的先进镍基单晶高温合金，是当代先进航空发动机热端部件的首选材料。研究者发现，Ru元素的引入对镍基单晶高温合金的组织稳定性和高温蠕变性能有重大影响。但是相关研究开始较晚，不够充分，因此Ru元素具体作用机制尚不明晰。此外，Ru的添加提高了镍基单晶高温合金的制造成本，所以高代次单晶合金目前仍处于试验阶段，并未在实际生产中实现大规模应用。本文从Ru元素对镍基单晶高温合金铸态组织、热处理态组织、组织结构稳定性和蠕变性能的影响4个方面出发，总结了Ru元素在单晶高温合金中具体作用的研究进展。