DD407单晶高温合金760℃拉伸性能的各向异性

研究了具有[001]、[011]和[111]取向以及[001]附近取向的DD407单晶高温合金经过热处理后,在760℃温度下的拉伸性能。结果表明,该合金具有明显的拉伸性能各向异性：[001]取向上表现出了最高的屈服强度和抗拉强度;当取向逐渐偏离[001]时,强度开始降低,但在相同的偏离角度内,偏向[111]取向的试样具...     

一种镍基单晶合金的组织演化与蠕变行为

通过蠕变曲线测定及组织形貌观察,研究了一种镍基单晶合金的蠕变行为和变形特征.结果表明:单晶合金在试验的温度和应力范围内,对施加应力和温度有明显的敏感性.由所得数据测算出合金的蠕变激活能和应力指数.蠕变初期在施加温度和应力场的作用下,立方γ′相逐渐转变成与施加应力轴方向垂直的N型筏状结构.稳态蠕变期间,合金的变形机制是位错攀移越过筏状γ′相,由于高温蠕变稳态阶段形成的N型γ′相筏状组织厚度较小,位错易于攀移,因而合金具有较大的应变速率.蠕变后期,由于塑性变形,在近断口处筏形γ′相转变成与应力轴方向呈45°角的形貌,合金的变形机制是位错剪切筏状γ′相.     

一种单晶合金的高温蠕变行为及其变形特征

通过测定一种单晶镍基合金的高温拉伸蠕变曲线及位错运动的内摩擦应力σ0,建立了综合蠕变方程,计算出稳态蠕变期间的表观蠕变激活能及相关参数.结果表明：在蠕变期间,位错运动的内摩擦应力σ0,随外加应力的提高略有提高,随温度的升高而明显降低.蠕变后期,由于缩径使样品不同位置承受不同的有效的应力,导致筏状γ＇相具有不同的粗化特征,在近断口处,载荷的有效应力增大,使筏状γ＇相扭曲且粗化加剧.界面位错网对形变硬化和回复软化具有协调作用,并减缓位错切入γ＇相,因此有利于合金蠕变抗力的提高.     

DD3单晶高温合金疲劳-蠕变复合作用下的形变特点

研究了DD3单晶高温合晶在疲劳-蠕变复合作用下的材料形变特点,分析了DD3单晶在不同的交变应力和平均应力的组合下材料的动态变形曲线特点,建立了在930℃此单晶的疲劳-蠕变交互作用变形类的断裂特征图。研究发现DD3单晶合金断裂特征图F区具有较宽的应力范围,而C区则具有相对较窄的应力范围。这表明DD3单晶合金具有相对较强的抗蠕变能力和相对较弱的抗疲劳能力。     

第2代单晶高温合金DD6的燃气热腐蚀行为

在高温度梯度真空定向凝固炉中制备了第2代单晶高温合金DD6。研究了DD6单晶高温合金900℃燃气热腐蚀行为,采用扫描电镜、X射线衍射仪、能谱分析仪对腐蚀产物进行了分析。结果表明,DD6单晶高温合金具有优异的耐燃气热腐蚀性能,900℃试验100h的腐蚀动力学曲线基本遵循抛物线规律。腐蚀100h后合金表面生成了紧密排列的不规则的棱形NiO。腐蚀产物分为两层,外层为氧化物,内层为硫化物。由于Al含量降低,紧靠腐蚀产物的基体,γ′相的立方化程度降低。     

单晶高温合金DD6不同状态下的显微组织和力学性能

研究了低成本的第二代单晶高温合金DD6在铸态、固溶处理状态和完全热处理状态的显微组织、拉伸性能和持久性能.结果表明在铸态、固溶处理和完全热处理三种状态中,完全热处理状态下DD6合金拉伸强度和持久寿命最高,分别为铸态的1.1倍和2.5～3倍;采用适当的热处理工艺可提高DD6合金中γ'相的数量,改善γ'相的尺寸和分布,显著提高合金的综合力学性能.     

单晶高温合金DD6表面渗碳处理组织研究

对单晶高温合金DD6进行表面渗碳处理,采用SEM、TEM研究了DD6合金渗碳层组织,运用EDS与SAD分析了渗碳层内碳化物的类型。结果表明,表面渗碳处理后,在渗碳层γ相内析出大量细小的MC型碳化物,与合金名义成分相比,其化学成分富含铌、钽和钼,而铝和镍含量较低。该碳化物呈块状析出,尺寸约为0.1μm,弥散分布在渗碳层区域内。由于碳化物的析出,渗碳层区域内的γ′相不能保持完整的立方化形态。渗碳处理温度越高,渗碳层深度越大。MC碳化物与基体γ相之间存在[001]MC∥[001]γ,(200)MC∥(200)γ的晶体学取向关系。     

第二代单晶高温合金DD6的拉伸性能

研究了低成本的第二代单晶高温合金DD6的拉伸性能.结果表明[001]取向DD6合金的屈服强度与国外实际应用的第二代单晶高温合金的屈服强度相当;室温至760℃,DD6合金的屈服强度基本相同;在760～850℃范围内,随着温度升高,屈服强度提高;850℃时,合金的屈服强度达到最大值,即1030 MPa;当温度超过850℃后,随着温度的升高,DD6合金的屈服强度显著降低.     

第二代单晶高温合金DD6的薄壁持久性能

采用薄壁试样研究了760℃、980℃、1070℃条件下第二代单晶高温合金DD6的持久性能.结果表明与标准试样的持久应力-寿命曲线相比,DD6合金760℃薄壁持久性能高,980℃薄壁持久性能先高后低,1070℃薄壁持久性能略低;760℃、980℃和1070℃条件下,与标准试样相比,薄壁试样持久寿命随应力降低而增加的速度较慢.     

IN792LC单晶高温合金长期热暴露下的蠕变性能退化

研究了800℃条件下最长时间达到3 000 h的长期热暴露对IN792LC单晶高温合金显微组织演变及蠕变行为的影响。结果表明：长时间热暴露后,γ′相球化生长均匀分散在γ基体内,γ′相的粗化行为符合Lifshitz-Slyozov-Wagner(LSW)模型。热暴露后一些不连续碳化物在γ/γ′共晶组织周围析出,但无拓扑密排相(TCP)生成。对长期热暴露后的合金进行了760℃/662 MPa下蠕变断裂寿命测试,随着热暴露时间延长,由于组织退化,合金蠕变寿命降低,而断裂伸长率不断提高。当热暴露达到3 000 h时,合金蠕变断裂寿命降低81.1%。合金蠕变寿命的减少主要由γ′相粗化、碳化物的退化以及柯肯达尔孔洞增大导致。分析发现在热暴露后共晶相周围MC碳化物分解形成的M₂₃C₆碳化物,空位在碳化物处塌陷聚集成微孔,加速了裂纹的萌生与拓展。此外,由于热暴露后合金蠕变过程中的位错网络被破坏,位错切入γ′相运动,从而进一步降低蠕变断裂寿命。研究结果为IN792LC单晶高温合金近服役温度条件下使用寿命预测提供了参考。     

SRR99镍基单晶高温合金在落管微重力环境下的枝晶生长行为研究

利用50m长落管研究了SRR99镍基单晶高温合金在微重力与重力环境下的枝晶生长行为。采用金相显微镜观察了试样在微重力(微重力试样)和重力(重力试样)下凝固组织的差异,并利用图像分析软件测量了枝晶的一次臂和二次臂的长度及间距。结果表明,微重力试样在下落过程中从未熔部分外延生长的最大长度约为1.7mm,重力试样的最大长度为1.9mm。微重力试样的一次枝晶干粗大,平均间距约为80μm,而重力试样中存在较多的细小一次枝晶干,一次臂平均间距约为71μm。一次枝晶平均间距在微重力环境下增大20%。微重力试样的二次臂长度较长,且在20～160μm的整个长度范围内较均匀分布;重力试样二次臂长度较短,且集中分布在20～80μm区间内。微重力试样和重力试样的二次枝晶臂平均间距相同,均为17μm。     

Ti-4Al-5Mo-6Cr-5V-1Nb合金的热变形行为及热加工图

基于等温恒应变速率热压缩实验,探究了新型Ti-4Al-5Mo-6Cr-5V-1Nb合金在变形温度700～900℃、应变速率0.001～1.000 s-1条件下的热变形行为.通过真应力-真应变曲线分析了变形参数对合金力学性能的影响规律,选用修正的Arrhenuis双曲正弦函数模型推导了耦合应变的本构方程,基于动态材料模型...     

Ti-6Al-4V-0.1B合金热压缩过程中温度和应变速率对变形行为和组织演化的影响

Tamirisakandala等报道了通过在Ti-6Al-4V合金中添加0.1%硼,使合金的β晶粒尺寸由1 700μm减小为200μm。然而截至目前,对于添加硼的Ti-6Al-4V合金在热机械加工过程中的变形行为和显微组织演化还不是很清楚。为此,印度学者ShibayanRoy等人对添加硼的Ti-6Al-4V合金进行了热压缩试验,研究了变形温度和应变速率对变形行为和组织     

Ti-6A1—4V-0．1B合金热压缩过程中温度和应变速率对变形行为和组织演化的影响

Tamirisakandala等报道了通过在Ti-6A1-4V合金中添加0．1％硼,使合金的口晶粒尺寸由1700μm减小为200μm。然而截至目前,对于添加硼的Ti-6A1-4V合金在热机械加工过程中的变形行为和显微组织演化还不是很清楚。     

Ti-6Al-1.5Cr-2.5Mo-0.5Fe-0.3Si合金中温变形行为的研究

正Ti-6Al-1.5Cr-2.5Mo-0.5Fe-0.3Si(也称BT3-1)是一种在汽轮机叶片领域比较常用的两相钛合金。大多数研究都是针对其800℃以上的变形行为,而服役温度600℃以下的变形行为却几乎没有被讨论过。我们必须注意到800℃以上的高温变形行为在很多方面完全不同于600℃以下的中温变形行为,比如     

TiO_2纳米管表面改性的Ti-6Al-4V合金的疲劳性能研究

正植入体不仅需要具有生物相容性,保证与人体内腐蚀环境无任何反应,还必须与人体骨骼有较好的整合能力。多种表面改性技术均可使植入物材料克服惰性特性,与活体组织成功结合,提高其与活体组织的骨整合能力。当前许多研究表明,在钛及钛合金表面形成高度有序排列的TiO_2纳米管是最有望促进钛基植入体与活体组织结合的方法。然而,     

C47A铝锂合金组织和性能的研究

通过力学性能测试和显微组织观察研究了C47A合金组织和性能之间的关系. 结果表明: C47A 合金具有强度高、各向异性小、热稳定性好等特点;该合金在T6状态下, 主要的析出强化相是δ′相、θ″相以及少量的T1相. 而在T8状态下, 其主要强化相是δ′相和T1相, 预变形促进了T1相的析出, 提高了合金的时效强化效果. C47A合金在107, 150 ℃热暴露表现出良好的热稳定性;但在200 ℃热暴露时, 由于T1相显著粗化和δ′相的熔解, 热稳定性降低.