K417高温合金电磁搅拌法真空晶粒细化技术研究

使用X射线衍射分析仪、扫描电镜、电子拉伸试验机、高温金相显微镜研究了在模壳内壁表面的涂层中添加孕育剂铝酸钴和在真空熔铸过程中施加工频旋转电磁搅拌对K417高温合金真空精密铸件凝固组织和性能的影响。结果表明:采用将在真空熔铸过程中施加150 A的工频旋转电磁搅拌和在模壳内壁表面的涂层中添加孕育剂铝酸钴相复合的方法,可以得到晶粒细化至95μm、断面等轴晶比例达到99%的K417高温合金真空精密铸件。当在电磁搅拌和孕育剂作用下将K417高温合金真空精密铸件的晶粒尺寸从3.45 mm细化至95μm,可以使其粗大等轴晶向细小粒状晶转变,(γ+γ’)共晶的尺寸减小,室温和650℃中温的拉伸性能得到明显改善。     

基于数值模拟的K418B高温合金精密铸件组织与性能研究

目的 探究高温合金调压铸造的充型凝固过程,研究调压铸造工艺对铸件组织缺陷和力学性能的影响规律,并验证数值模拟对实际生产指导的可靠性。方法 以某精密构件为研究对象,借助ProCAST数值模拟软件模拟了铸件的调压铸造充型凝固过程并对组织缺陷的形成进行了预测。对成形铸件的特征关键部位进行了取样,通过金相显微镜和扫描电子显微镜对铸态试样的微观组织进行了观察,借助准静态万能拉伸试验机测试了特征试样的室温和高温(750 ℃)拉伸性能,并对断口形貌进行了观察和分析。结果 数值模拟结果表明,金属液充型平稳,凝固过程基本符合自上而下的顺序凝固,铸件缺陷较少,缩孔体积分数仅为0.22%。实验结果表明,铸件的铸态组织为典型的树枝晶组织,晶粒尺寸细小均匀;二次枝晶间距较小,组织致密,缩松缩孔缺陷较少,这与数值模拟的结果吻合较好;铸件的平均抗拉强度超过900 MPa,最大伸长率为15%,该铸件具备较好的综合力学性能。结论 通过数值模拟方法指导铸造生产具有一定的可靠性,同时,通过调压铸造工艺可以生产出具有较好组织和力学性能的高温合金薄壁铸件。     

Ti-6Al-4V合金铸件拉伸性能差异原因分析

目的 研究Ti-6Al-4V合金两种不同结构铸件产品之间,拉伸性能存在着较大差异的原因。方法分别对同批次母合金浇注的两种熔模精密铸件进行化学成分分析、金相组织检查和拉伸试棒宏微观断口形貌观察。方法 分析发现,肋板和支承座铸件两者化学成分没有明显差异,断口表面未见明显冶金缺陷。金相组织检查表明：肋板的原始β晶粒尺寸和晶粒内部的α片层间距均,小于支承座的原始β晶粒尺寸和晶粒内部α片层间距。结论 分析结果表明,拉伸性能数据存在差异主要与其晶粒度和晶内片层间距差异有关,该组织差异主要由铸造工艺中不同的冷却速度引起的。通过改变取样位置,试样的拉伸强度可获得明显提高。     

热处理次数对ZTA15合金组织与性能的影响

目的 研究热处理反复矫形5次对ZTA15合金铸件组织与性能的影响。方法 通过熔模精密铸造方法制备ZTA15合金铸件和试样,进行1次热等静压处理后再进行5次920 ℃循环热处理,分析并对比了ZTA15合金在热等静压和热处理状态下的宏观组织和微观组织变化,以及对室温和高温400 ℃拉伸性能的影响。结果 随着热处理次数的增加,晶粒度趋向圆润;合金在α+β两相区循环热处理过程出现α条碎断、粗化的现象,典型的魏氏体组织向网篮状组织转变,组织更加稳定;室温拉伸性能较热等静压状态略有下降,而高温400 ℃性能与热等静压状态基本持平。结论 ZTA15合金经5次热处理后,室温拉伸性能稳定满足抗拉强度≥885 MPa,屈服强度≥785 MPa,伸长率≥5%,断裂收缩率≥12%,高温400 ℃拉伸性能稳定满足抗拉强度≥622 MPa,伸长率≥10%指标要求,可以为铸件热矫形提供数据支持。     

化学法细化高温合金K4169的低周疲劳性能研究

采用一种新型中间合金复合细化剂,在常规生产工艺条件下对高温合金K4169铸件进行了晶粒细化.测试了常规工艺和细晶铸造工艺两种试样的常温和中温(700℃)条件下的低周疲劳性能.结果表明,这一新型工艺方法能有效细化高温合金K4169晶粒.细晶试样的室温低周疲劳性能有较大的提高,且数据的分散性有所改善;在中温时,疲劳寿命的优劣和疲劳应变幅有关:在小应变幅条件下,细晶仍然有较高的疲劳寿命,在大应变幅条件下,细晶疲劳寿命比粗晶有所降低,但数据的稳定性较好.     

激光快速成形GH4169合金显微组织与力学性能

利用GH4169合金粉末进行激光快速成形实验,制备出GH4169合金块状试样,并进行固溶时效热处理。利用扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS)等方法分别对激光成形沉积态及固溶时效态试样进行显微组织及元素偏析分析,并测试显微硬度、室温及高温拉伸性能。结果表明:沉积态微观组织为生长方向不一的细长柱状树枝晶,组织细小致密;经过固溶时效热处理后晶粒得到细化,晶粒内部仍保留枝晶亚结构;固溶时效态试样较沉积态显微硬度及抗拉强度大幅提高,塑性有所下降,但整体优于锻件技术标准。断口形貌表现为韧性穿晶断裂方式。     

超细晶化对高温合金GH4169性能的影响

为了研究超细晶化对高温合金GH4169机械性能的影响。对超细晶GH4169合金与普通GH4169合金在室温，高温的力学性能及较低应变速率下，950℃时的超塑拉伸性能进行了对比。结果表明：超细晶GH4169合金相对于普通GH4169合金其室温强度有所提高；超细晶GH4169合金在950℃有很好的超塑性，相对于普通GH4169合金其流动应力大大降低，可用于超塑成形。     

本刊1983年1～6期目录索引

6一16材料应用GH22o合金工艺塑性与再结晶研究初生。相对BTg钦合金性能的影响Mg一Nd一Z:系ZM6合金热强性能的改进粗晶带对】Cr18NigTi性能的影响有机玻璃光弹性性能的实验研究铃付定向凝固镍基高温合金持久性能的影响KK一3号高低温航空润滑脂及其应用高温合金材料应用实践锻造和热处理综合条件对Ti一679合金组织 和室温拉伸性能的影响飞机迷彩伪装涂料高温无机盐料浆铝硅涂层TCll合金片状组织的热处理改进从零件漏油看橡胶与工作油介质的匹配国产密封剂在民航机上的应用DD3铸造单晶镍基高温合金的拉伸性能氟橡胶与金属粘接用胶粘剂…     

GH6159合金成分−组织−性能关联研究

目的 研究不同成分GH6159合金冷拉态和热处理态显微组织的变化情况,分析不同成分对合金室温和高温拉伸性能的影响规律,为GH6159合金成分优化与性能提升提供理论指导。方法 基于MP159合金成分,设计熔炼了4种不同成分的GH6159合金,经锻造开坯和热轧,进行了拉伸率为48%的冷拉变形和663 ℃/4 h的时效热处理,分别制成冷拉态和热处理态GH6159棒材,采用MTS 8810拉伸实验机进行室温和595 ℃的高温拉伸测试,获得了不同成分合金冷拉态和热处理态的室温和595 ℃高温拉伸性能,结合OLYMPUS−PM3光学显微镜和Tescan Mira 3 XMU扫描电子显微镜观察了显微组织的变化情况。结果 GH6159冷拉态棒材内存在大量的变形孪晶,热处理态组织内析出了弥散分布的强化相,合金拉伸性能主要受到基体元素和强化相元素的影响。结论 较高含量的Co、Cr、Ni基体元素有利于提高冷拉态GH6159合金的室温和高温拉伸强度,而Al、Ti、Nb强化相元素会提高热处理态GH6159合金的室温拉伸强度,但过高的Ti元素会降低合金强度,一定含量的Al、Ti、Nb元素有利于提高冷拉态和热处理态合金的高温塑性。     

Ti、B复合细化对高温铸造铝合金（ZL－208）的作用

Ｔｉ、Ｂ复合细化使ＺＬ－２０８高温铸造铝合金的高温持久性能受到损害，对室温拉伸和疲劳性能作用不明显。：取６炉１８根试样算数均值。图３　Ｔｉ、Ｂ复合细化对合金高温持久破断寿命的影响（３００℃、８８．３ＭＰａ；３－５炉数据）复合细化剂中的Ｔｉ是合金成分之一，总含量符合技术条件要求［４］，只有Ｂ是新添加的微量元素，与Ａｌ、Ｔｉ等形成Ｂ化物质点［１］，有可能是残存在合金中的这些质点或以其它形式存在的Ｂ损害了高温性能。（３）疲劳性能疲劳性能采用φ４×２５ｍｍ光滑试样在Ｅ型／１００００转／分，循环周次为２×１０７条件下测试，用沉降法求出室温和３００℃未细化和复合细化的疲劳强度，结果列入表２。表２表明Ｔｉ、Ｂ复合细化后的合金室温和高温疲劳性能没有明显变化，这可能是由于复合细化使合金晶粒度减小有限所致。表２　Ｔｉ、Ｂ复合细化对合金疲劳性能的影响３．３铸件切取性能为了进一步验证Ｔｉ、Ｂ复合细化的作用，对未经Ｔｉ、Ｂ复合细化的某直升机发动机附件—减速器机匣前部铸件，与同种经Ｔｉ、Ｂ复合细化的铸件（法国产）进行切取性能对比试验，切取试样直径为φ３，两铸件的化学分析成分列入表３。切取性能对比试验结果如表４、表５所示。表４表明两种铸