钇和硅对Ni_3Al基IC6合金组织和性能的影响

利用电子探针研究了不同含量Y和Si对定向凝固Ni3Al基合金IC6微观组织的影响,测定了合金的1100℃抗氧化性能、1100℃／80MPa持久性能、1100℃热疲劳性能以及各种温度下的瞬时性能,结果表明,加适量Y有利于提高IC6合金的高温抗氧化性能、持久性能和热疲劳性能,Si也有利于提高IC6合金的高温抗氧化性能,而对持久性能和热疲劳性能不利,Y和Si对IC6合金联的瞬时性能均无明显影响     

钇提高Ni3Al基合金IC6氧化皮／基体粘着力的机制

测定添加了Ｙ和ＩＣ６合金在１１００℃抗氧化性能的影响。结果表明,加入０．０４％－０．０３０５Ｙ能显著提高氧化皮／基体之间的粘着力,。利用电子探针元素线扫描技术,观察到合金表面在氧化过程中形成一层富层Ｎｉ和Ｍｏ,贫Ａｌ的扩散层,发现Ｙ能阻止Ｓ偏析至氧化皮／基体界面,从而提高氧化皮／基体之间的结合力。Ｘ射线衍射对剥落的氧化组成的分析表明,Ｙ能促进Ａｌ的选择氧化。使得加Ｙ后合金的高温氧化能力得出提高。     

硅对定向凝固Ni3Al基合金IC6A微观组织和性能的影响

利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、电子探针(EPMA)、能谱(EDS)和X射线衍射(XRD)技术研究了硅对定向凝固Ni3Al基合金IC6A微观组织的影响。结果表明在IC6A合金中添加0．10％～0．20％Si(质量分数,下同)会使合金的枝晶间区析出块状的Mo1.24Ni0.76相和Mo6(Ni0.75Si0.25)7相,当硅的添加量达到0．30％时,合金的枝晶间区除了析出这两种相外,还有针状的δ-NiMo相析出。这相的析出不利于合金的高温持久性能,它们的硬度较大,只能通过孪晶的方式变形。硅有利于提高IC6A合金的高温抗氧化性能,而对合金的抗腐蚀性能和瞬时拉伸性能无明显影响。     

Ni3Al基单晶合金IC6sx的表面再结晶

对Ni3Al基单晶合金IC6sx的表面进行吹砂变形处理;再在800-1260 ℃热暴露1-10 h,采用OM,SEM和EPM研究了IC6sx合金的再结晶行为.结果表明,合金再结晶开始形核的温度约1000 ℃,一次再结晶完成的温度为1200-1210 ℃.在1200-1240 ℃热暴露时的再结晶层厚度约为10 μm,而在1260 ℃热暴露时增长到约23 μm.再结晶在枝晶干长大的速度明显小于枝晶间,再结晶层和基体的枝晶干之间观察到一种由粗大条状γ′相和γ γ′相构成的胞状转变结构,这是由于枝晶干中粗大的γ′相阻碍再结晶向基体内生长形成的.     

Ni3Al基复合材料的组织与性能

通过机械法将ＮｉＡｌ粉、Ｎｉ粉ＷＣ粉混合后烧结，堆焊制备成Ｎｉ３Ａｌ＋ＷＣ复合材料。研究结果表明，该复合材料在堆焊过程中，可促使大部分ＷＣ不溶入熔池而直接以颗粒状分布于Ｎｉ３Ａｌ基体上，在ＷＣ的抗磨特性和基体的抗汽蚀性能联合作用下，使该复合材料具有高的硬度及较好的抗汽蚀和抗水砂磨损的性能。     

合金元素对Ni3Al合金抗汽蚀性能的影响

研究了Ｎｉ３Ａｌ合金中ＡＬ,Ｃｒ,Ｆｅ以及Ｍｏ含量对该合金的抗汽蚀性能的影响,结果表明含６％－９％Ａｌ,８％Ｃｒ并用Ｚｒ,Ｂ韧化的Ｎｉ３Ａｌ基合金具有优良的抗汽蚀性能,Ｍｏ和Ｆｅ元素的加入使抗汽蚀性能有一降低２,但仍不失为较好的抗汽蚀材料。     

Al含量对Ni3Al基IC10合金凝固行为的影响

研究Ni3Al基合金IC10两种不同Al含量合金中初生相的析出温度及析出顺序,确定了两种合金在不同等温温度下固-液两相比例变化。结果表明,低铝合金中(γ+γ′)共晶析出温度比高铝合金下降了20℃,液相线温度提高了5℃,并且失去枝晶间毛细补缩能力温度与固相线之间的温度范围明显缩小,失去枝晶间补缩区的液相量F明显减少,从而使低铝合金浇铸叶片时的热裂倾向降低,合金的可铸性提高。     

控制参数对Al—Al3Ni共晶合金间距的影响

在不同温度梯度及生长速度下测量了Ａｌ－Ａｌ３Ｎｉ共晶合金间距选择范围。实验结果表明,在一定生长速度下,共晶间距存在一容许范围。其宽度随生长速度的增加减小,在某一温梯度下,共晶间距与生长速度的关系满足λ＾ｎｕ＝常数ｎ＝１．７－２．０）的关系,温度梯度增加,其最大,最小及平均间距离略有减小。同时,Ａｌ－Ａｌ３Ｎｉ合金的间距选择范围与初始生长速度无关。     

Zr,Cr和B对Ni3Al合金组织和力学性能的影响

本文研究了含Zr(0—0.6at.-％),Cr(0—7.7at.-％)和B(0—2.22at.-％)的Ni_3Al合金的组织和室温至1050℃拉伸性能。结果表明,Ni_3Al合金的屈服强度随温度升高而增加,表现出反常的温度关系。到达峰值后,随温度升高,屈服强度降低。Zr和Zr+Cr在整个试验温度范围都增加Ni_3Al合金的屈服强度,并改善高温抗张强度和塑性。硼增加Ni_3Al合金的抗张强度和屈服强度,同时改善塑性。但当硼含量超过1.37at.-％时,则降低强度和塑性。当硼含量超过溶解度极限时,Ni_3Al合金中形成岛状和球状的Ni_(20)Al_3B_6和Ni_3Al的共晶组织,对强度和塑性都是有害的。     

950℃长期时效对Ni3Al基合金IC6的组织及力学性能的影响

利用扫描电镜（SEM）、能谱（EDS）、透射电镜（TEM）等分析手段研究了IC6合金950℃长期时效500，1000，1500，2000h后的显微组织和力学性能。结果表明，在950℃时效10h后，γ相已发生转变，析出了细小的棒状Y－NiMo相；时效50h后，析出了针状Y－NiMo相，时效1000h前，Y－NiMo相的数量和尺寸随时效时间延长而显著增加；继续时效至1500h，Y－NiMo相的数量和尺寸均没有明显变化；时效2000h后，Y－NiMo相数量减少。合金中的硼化物在时效过程中没有变化。高温时效500h后，IC6合金的室温屈服强度和延伸率明显下降。但继续时效却几乎保持不变。室温抗拉强度在时效前后没有明显变化。合金的1100℃，90MPa高温持久寿命在时效1000h前随时效时间延长而降低；时效2000h后，由于Y－NiMo相向γ相转变而使持久寿命明显提高。     

EFFECT OF SILICON ON THE MICROSTRUCTURE AND MECHANICAL PROPERTIES OF YTTRIUM MODIFIED Ni_3Al BASE ALLOY IC6

1.IntroductionAdirectionallysolidifiedNi3AIbasealloyIC6hasbeenrecentlydevelopedinBIAMasahigh-temperaturestructuralmaterialusedforadvancedjet--enginebladesandvanesoperatinginthetemperaturerangeof1000mll50oC[1].Thealloynotonlyhashighyieldstrengthandfairlygoodductilityfromroomtemperatureto1100"C,butalsohashighcreepresistanceinthetemperaturerangeof760--1100"C.Itsoxidationresistancehasbeensubstantiallyimprovedbytheadditionofproperamountsofsiliconandyttrium[2--4].Siliconmaybeusedasrefiningaddit…     

IMPROVEMENT OF OXIDATION RESISTANCE AND MECHANICAL PROPERTIES BY THE ADDITION OF YTTRIUM AND SILICON IN A Ni_3Al BASE ALLOY IC6

1.IntroductionAdirectionallysolidiliedNi3AlbasealloyIC6hasbeenrecentlydevelopedinBIAMasahightemperaturestructuraJmaterialusedf0radvancedjet-enginebladesandmesoPeratinginthetemperaturerangeof105or1150oC[1].TheaJloyn0t0ulyhashighyieldstrengthandfairlygoodductilityfr0mro0mtemperaturetol100"C,butal8ohashighcreepresistanceinthetemperaturerangeof76th1100"C.Howeverits0ridati0nresistanceshouldbefurtherimprovedinordertobr0adenitsaPplicati0n.0neofthecriticalrequlrementsforaprotectiveoaldescaleonan…     

EFFECT OF Zr,Cr AND B ADDITIVES ON MICROSTRUCTURE AND MECHANICAL PROPERTIES OF Ni_3Al ALLOYS

The microstructure and the mechanical properties from room temperature up to 1050℃ ofNi_3Al alloys containing 0—0.6 at.-%Zr,0—7.7 at.-%Cr and 0—2.22 at.-%B have beenstudied.It was found that the temperature dependence of their yield strength variation revealsto be anomalous,i.e.the strength increases with the temperature raising,and then decreasestill it surpassed the peak value.Both Zr and Zr+Cr may improve the yield strength of the al-loys in the entire range of testing temperatures,as well as the tensile strength and elongationunder high temperatures.B is favourable to raise the tensile and yield strengths of the alloys,and also plasticity.But the strength will reduce as B added is over 2.22 at.-%.TheNi_(20)Al_3B_6 and Ni_3Al eutectic mixture like islands and globes precipitated inside the grainsand along the grain bounderies,which are harmful to the strength and ductility,may beformed when the B content exceeds the limit of solubility.     

EFFECT OF YTTRIUM ON PERFORMANCE OF DIRECTIONALLY SOLIDIFIED Ni 3Al BASE ALLOY IC6

１　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＡｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｌｙｓｏｌｉｄｉｆｉｅｄＮｉ３ＡｌｂａｓｅａｌｌｏｙＩＣ６ｈａｓｂｅｅｎｒｅｃｅｎｔｌｙｄｅｖｅｌｏｐｅｄｉｎＢＩＡＭａｓａｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｍａｔｅｒｉａｌｕｓｅｄｆｏｒａｄｖａｎｃｅｄｊｅｔｅｎｇｉｎｅｂｌａｄｅｓａｎｄｖａｎｅｓｏｐｅｒａｔｉｎｇｉｎｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒａｎｇｅｏｆ１０００～１１５０℃［１］．Ｔｈｅａｌｌｏｙｎｏｔｏｎｌｙｈａｓｈｉｇｈｙｉｅｌｄｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｆａｉｒ…     

MICROSTRUCTURE AND MECHANICAL PROPERTIES OF A Ni_3Al-Fe BASED ALLOY

The microstructure,tensile properties at 20—950℃ and creep rupture properties at 700-900℃ in a Ni_3Al-Fe based alloy after high temperature deformation have been studied.Theresults show the microstructure of the alloy is composed of γ′-and β-phases.The grain sizeand yield strength of the alloy is stable when the temperature≤600℃,and it is ductile athigh temperature.The creep of the alloy at 700—900℃ is controlled by the climbing of dislo-cations,and the activation energy for creep is 439 KJ/mol with a stress exponent of 4.     

Mg，RE复合微合金化Ni_3Al（B）－Cr基合金的中、高温性能

研究了Ｍｇ，ＲＥ复合微合金化Ｎｉ_３Ａｌ（Ｂ）－Ｃｒ基合金（合金Ⅱ）和加Ｚｒ的Ｎｉ３Ａｌ（Ｂ）－Ｃｒ基合金（合金Ⅰ）的中、高温性能．发现加入Ｍｇ，ＲＥ仍能保持合金反常的强度－温度特性．该两种合金在中、高温下的延伸率都有缓降区．剧降区及平稳区三个阶段，分别由位错阻碍，氧扩散及氧浓度稳定三种机制控制．合金Ⅱ比合金Ⅰ在更低的温度进入塑性剧降区可能和Ｍｇ，ＲＥ在晶界偏聚促进了氧的扩散有关．