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     

高温精炼处理对铸造镍基高温合金组织与性能的影响

研究了高温精炼处理对铸造镍基高温合金组织与性能的影响.普通铸造镍基合金枝晶组织粗大,晶界碳化物呈链状分布,晶内碳化物呈草体汉字状密集分布于枝晶间,是合金塑性低的主要原因.经高温精炼处理后,合金的枝晶组织细化,晶界及枝晶间的碳化物数量减少,γ γ共晶相数量增加,晶界碳化物呈不连续质点状分布,晶内碳化物的密集程度下降,拉伸塑性和蠕变(持久)寿命得以明显提高.经1 650℃,5 min高温熔体处理后,合金室温延伸率由3.5%提高到9.2%,700℃高温塑性由2.0%提高到8.0%,900℃高温塑性由2.8%提高到9.6%,蠕变寿命由34 h提高到52 h,蠕变塑性由4.3%提高到6.11%.推荐的最佳高温精炼处理制度为1 650℃保温4 h.分析了高温精炼处理对合金液态结构、凝固组织与性能的影响机理.     

恢复热处理对K403镍基高温合金组织与性能的影响

对涡轮叶片用典型材料镍基高温合金K403进行应力时效模拟使用后的叶片,再对其进行恢复热处理。采用扫描电镜和力学测试设备对铸态试样、预先应力时效试样和恢复热处理试样的微观组织与力学性能进行了测试分析。结果表明,不同时间预先应力时效K403合金试棒经恢复热处理以后,微观组织中的γ′强化相明显细化,形貌接近立方,恢复热处理试样的高温抗拉强度和高温持久寿命都优于未经处理的合金试棒。预先应力时效时间越长,恢复热处理后合金试棒的高温持久寿命提高率越高。     

节钴抗热蚀镍基高温合金

本文针对引进的2.3万瓩工业燃机导向喷嘴用材N-155(含20％Co),研究设计了一个代N-155合金(GH23),其主要元素含量为Ni-26Cr-6W-4Mo-3Co。它可铸可锻,具有相当于N-155合金的强度水平,和优良的抗热腐蚀性能以及良好的综合工艺性能和组织稳定性,而GH23合金的钴含量比N—155合金降低85％左右。     

镍基高温合金Al-Si渗层高温氧化表面形貌分析

采用无机盐料浆法在镍基高温合金表面制备了Al-Si渗层.依据GB/T13303-91<钢的抗高温氧化性能测定方法>标准,用静态增重的试验方法,对制备了Al-Si渗层和未制备渗层的镍基高温合金进行了1 000℃恒温抗氧化性能试验.利用带能谱分析的扫描电镜(SEM/EDX)进行了渗层表面形貌观察和成分测试并用XRD-6000对氧化后的渗层进行相组成分析.研究结果表明:制备了Al-Si渗层的镍基高温合金在高温氧化过程中,渗层表面已转变成致密完整的α-Al2O3氧化膜,且渗层与基体合金的附着性良好,其抗高温氧化性能明显优于未制备渗层的镍基高温合金.     

Zr和Y对铸态M951镍基高温合金显微组织的影响(英文)

应用光学显微镜、扫描电镜、电子探针和X射线衍射研究Zr和Y对镍基高温合金铸态组织的影响。结果表明,随着镍基合金中Zr和Y含量的增加,合金中的γ+γ′共晶数量明显增多。同时,随着Y和Zr含量的增加,合金的初生MC碳化物形貌也发生明显变化,由针状或片状转化为以孤立的块状为主。XRD衍射测试发现,加入一定量的Zr和Y后,MC碳化物的晶格常数变大。电子探针结果表明,针状或片状碳化物主要含Nb和C,而块状的碳化物则平均含有39.2%Zr和39.6%Nb。这两种元素对铸态显微组织的影响可以归结于它们所具有的原子尺寸效应。     

铸造镍基高温合金K35的高温氧化行为

测定了铸造镍基高温合金K35在850-1000℃温度范围内的氧化动力学曲线;并计算出其氧化激活能Qp1=274kJ／mol,Qp2=315kJ／mo1．其氧化动力学曲线都符合抛物线规律．900℃以下,K35合金属于完全抗氧化级;900-1000℃为抗氧化级．X射线衍射、扫描电镜和能谱分析表明,K35合金的氧化膜分为3个区域：外层是性质疏松的Ti及Cr氧化物混合层,并含有少量尖晶石Nicr2O4与NiAl2O4;中间层是性质致密的Cr2O3氧化层;内层(过渡层)是A12O3．     

高Cr镍基单晶合金1050℃的高温氧化性能

采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及能谱(EDAX)等手段,研究了一种高Cr镍基单晶高温合金在1050℃的高温氧化行为.结果表明,氧化初期合金增重迅速,氧化增重不遵循抛物线规律,表面氧化膜出现剥落,氧化过程由形成Al2O3和Cr2O3所控制.高温氧化期间,合金发生明显的外氧化和内氧化,外氧化膜Cr2O3和(Ni,Co)Cr2O4组成,内氧化物为Al2O3.在内氧化物上方出现贫Al富Ta区,元素贫化区尺寸随时间的延长而增大,富Ta相抑制基体中Al向外扩散,并抑制氧化膜生长.     

新型镍基高温合金950℃氧化行为的研究

利用静态增重法研究新型镍基高温合金950℃氧化动力学,氧化增重分段遵循抛物线规律.并且通过XRD、SEM和EDX等观察和分析.结果表明,新型镍基高温合金氧化膜的组成主要以Cr2O3为主,并且含有(Co,Ni)Cr2 O4,Al2O3及TiO2,在氧化过程中,发生了内氧化.     

铸造镍基高温合金K447的高温氧化行为

用静态增重法测定了铸造镍基高温合金K447在700℃～950℃空气中的恒温氧化行为,其氧化动力学符合抛物线规律.在900℃以下为完全抗氧化级,在900℃～950℃为抗氧化级.X射线衍射、扫描电镜和能谱分析表明,K447氧化膜分为3层：外层是疏松的Cr2O3和TiO2的混合物,并含有少量的NiO及NiCr2O4尖晶石;中间层是Cr2O3;内氧化物层是Al2O3,并含有少量TiN.     

一种含Re单晶镍基合金的组织结构与蠕变性能

通过组织形貌观察及蠕变曲线测定,研究了一种含Re镍基单晶合金在高温的蠕变行为。结果表明,合金经完全热处理后的组织结构是立方γ′相以共格方式嵌镶在γ基体中。在试验的温度和应力范围内,与无Re合金相比较,含Re合金有较好的蠕变抗力及较长的蠕变寿命,并测算出合金在稳态期间的蠕变激活能与应力指数。通过分析位错攀移越过筏状γ′相及影响合金应变速率的因素,研究了合金在稳态蠕变期间的变形机制,其中,元素Re溶入γ基体后可有效阻碍位错运动,降低合金的应变速率,是使合金具有较低应变速率和较长蠕变寿命的主要原因。     

抽拉速率对定向凝固镍基高温合金组织和偏析的影响

研究了抽拉速率对一种定向凝固镍基高温合金组织与偏析的影响。结果表明,随着抽拉速率的增加,固液界面由平界面向胞状,再到粗枝状,最后到细枝状的演变过程,枝晶不断细化;一次和二次枝晶间距不断变小,γ′相形貌越来越呈规则的立方体,γ′尺寸逐渐变小。元素偏析程度先增大后减小,并在100μm/s时到达峰值;共晶和碳化物尺寸均随着抽拉速率的增大而变小,碳化物和共晶体积分数随抽拉速率增大而增大。     

加热温度对掺杂钨丝再结晶组织及性能的影响

研究了在1700～1900 ℃之间不同温度及真空、分解氨气氛条件下加热对掺杂钨丝再结晶组织形态的影响.结果表明,掺杂钨丝在含有镍、铁和锰的气氛下,由于这些合金元素渗入掺杂钨丝的表层中,使钨丝表层的再结晶温度大幅度下降,以致掺杂钨丝的表层形成了等轴晶的再结晶组织,这使掺杂钨丝严重脆化,其力学性能也大幅度降低.     

Al含量对镍基高温合金组织和性能的影响

利用真空感应熔炼炉制备了不同Al含量的镍基合金,研究了Al含量对镍基合金微观组织和力学性能的影响.结果表明,当Al含量为9.5wt％时,合金铸态组织主要由γ'相和γ相组成;当Al含量超过10.5wt％时,合金中出现β(NiAl)相;当Al含量超过13.5wt％时,合金中出现α(Cr)相;当Al含量达到17.5wt％时,合金中的γ'和γ相消失,主要由β(NiAl)相和α(Cr)相组成.随着Al含量的提高,合金的强度和伸长率呈下降趋势,断裂由穿晶向沿晶转变.     

稀土Y对单晶高温合金组织和高温持久性能的影响

在高温度梯度真空定向凝固炉中,采用螺旋选晶法制备了不含Y和含0.01%Y的两种单晶高温合金,研究了稀土Y对单晶高温合金组织以及在980℃/300 MPa条件下持久性能的影响。结果表明,添加微量稀土Y后,单晶高温合金的固相线和液相线降低,合金的一次枝晶间距有减小趋势,铸态和热处理γ′相均有所减小。在1100℃时效200 h后,不含Y和含Y合金都发生了γ′相的长大粗化以及少量针状TCP相的析出,而含Y合金的γ′相粗化程度较轻,Y对TCP相的析出无明显影响。添加微量稀土Y后,合金的高温持久性能提高。最后讨论了加入稀土Y提高单晶高温合金持久性能的原因。     

掺杂La对钼丝组织和性能的影响

用粉末冶金工艺先制取掺杂稀土La的钼坯，再经旋锻、拉拔制成掺杂钼丝。通过力学性能实验和SEM观测，对掺杂钼丝与纯钼丝的性能和组织结构进行对比分析。结果表明，由于稀土元素La与Mo中的氧结合形成细小弥散分布的La2O3质点，强化了显微组织，使其再结晶温度较纯钼丝提高500℃左右，室温脆性显著改善，高温加工性能和室温弯折性能大幅提高。所研制的掺杂钼丝是制造高温加热元件和耐高温结构元件理想的材料。     

合金元素对G01压铸铝合金组织和性能的影响

运用一元回归正交试验法分析了Cu、Mg、Zn三种合金元素对G01压铸铝合金组织和性能的影响.结果 表明:Mg元素对此合金的抗拉强度和布氏硬度影响最为显著,Cu元素对冲击韧度的影响显著,Zn元素单独对力学性能作用效果一般.     

稀土对镍基自熔合金真空熔结涂层组织和性能的影响

用真空熔结法在碳钢表面制备了稀土镍基自熔合金涂层,利用扫描电镜对熔覆层组织进行了观察与分析.用X射线衍射仪对涂层进行了物性分析,采用显微硬度测试仪对熔覆层进行了硬度测试,并与Ni60感应重熔涂层进行了对比.结果表明,稀土元素La+Ce明显改善了真空熔结Ni60涂层的组织,相比高频感应加热重熔涂层,稀土重熔涂层与基体的冶金结合面宽度大大增加,并且真空熔结对结合处基体的组织及力学性能也有一定改善效果;稀土还略微提高了Ni60涂层的显微硬度.此外,稀土对涂层的改善机理也进行了分析.     

Effect of Heat Treatment on Microstructure and Mechanical Properties of GH4169 Superalloy

研究了4种热处理制度对GH4169合金显微组织、室温拉伸、650℃拉伸和持久性能的影响。结果表明:980℃固溶加两阶段时效处理,合金的室温和650℃拉伸的屈服强度和抗拉强度最高;960℃固溶加两阶段时效处理,合金的持久寿命最长。固溶处理调整y相的含量,主要强化相y"在720℃时效时析出,辅助强化相y’在620℃时效析出。     

一种镍基第三代单晶高温合金的横向拉伸性能

在760℃到1100℃条件下,研究了一种镍基第三代单晶高温合金的横向拉伸性能。采用光学显微镜(OM)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)与扫描透射电子显微镜(STEM)观察了合金的显微组织与断口形貌。结果表明：随着温度的升高,合金的拉伸强度降低,而拉伸延伸率增加。在760℃与850℃条件下的拉伸断裂均为类解理断裂。在980℃,1070℃和1100℃条件下,试样断口出现了反映凝固方向的枝晶形貌特征,且随着温度的升高枝晶形貌在断口上的面积增加。在980℃条件下,拉伸断裂为类解理断裂与韧窝断裂的混合断裂。在1070℃与1100℃条件下,拉伸断裂均为韧窝断裂。随着温度的升高,塑性变形过程中开动了更多滑移系,导致形成了不同的位错形貌。760℃拉伸,合金中出现了高密度大致平行分布的a/2<110>位错;980℃拉伸,合金中出现了位错缠结;1100℃拉伸,合金中形成了位错网络。