热等静压对铸造高温合金疲劳性能的影响

本文研究了热等静压对K 17和K 17 G 两种合金在650℃和700℃不同应力下的低周疲劳性能,700℃下不同应力的高温高速疲劳性能及室温下高周疲劳性能的影响。试验表明:经HIP 后低周疲劳寿命及高温高速旋转疲劳寿命均明显提高,结果还表明,铸造试样的疲劳裂纹成核于表面疏松处,而热等静压处理疲劳裂纹起源于试样内部;HIP 处理可使试样微裂纹扩散速率减慢。     

热等静压可提高K38铸造镍基高温合金的材质

本文通过对K-38铸造镍基高温合金热等静压工艺研究表明,选定热等静压处理温度为1160～1180℃,压力120兆帕,保温保压时间3小时,可以改善铸造合金的材质。能有效地消除铸造叶片的宏观缩孔和显微疏松等铸造缺陷,显著提高合金的持久寿命和塑性,改善瞬时拉伸性能,延长低周疲劳寿命,缩小试样与试样之间以及同一叶片不同部位的性能差异。     

细晶铸造K418B合金热等静压工艺研究

研究了不同热等静压工艺对K418B高温合金细晶铸件松和晶粒组织的影响。结果表明：对于不同的热等静压设备,由于设备精度和工作尺寸的原因,热等静压真实作用温度会有稍微的差异。铸件铸态晶粒越细。在进行热等静压处理时晶粒越容易长大,在1185℃以上进行热等静压,铸件内部疏松可以完全闭合,但在1210℃以上进行热等静压处理时,合金晶粒易于长大。该合金适宜的热等静压工艺制度为1185-1200℃/140-160MPa/4h。     

热等静压工艺在改善铸造高温合金质量中的应用

国外用热等静压工艺处理高温合金铸件,通过消除缺陷、改善组织和减少性能分散度后,可使铸件的高温低频疲劳改善3～10倍,持久寿命提高两倍,瞬时性能也得到改善。此外,用热等静压处理后的铸件还有可能减少拓扑密堆的有害相形成。由于热等静压具有高温、高压、各向均匀受压,及气氛可控制等特点,可解决用其他工艺加工而无效的材料成型问题。     

热等静压对第二代DD6单晶高温合金高温高周疲劳性能的影响

对第二代DD6单晶高温合金进行了标准热处理和热等静压处理+标准热处理,然后再在850℃和300~850 MPa应力条件下进行高温高周疲劳试验,观察了不同处理状态合金的显微组织,分析了热等静压处理对合金显微组织和高温高周疲劳性能的影响。结果表明:与仅进行标准热处理的合金相比,增加热等静压处理后,合金内部显微疏松的数量和尺寸显著降低,其体积分数从0.31%降低到0.04%,合金的高周疲劳强度由331MPa提高至433MPa,高周疲劳寿命也显著提高。     

铸造镍钼合金的析出相及其对耐蚀性能的影响

采用金相显微镜,X 射线衍射、电子探针和透射式电子显微镜相结合的方法,研究了Ni-Mo 型铸造镍基合金的组织,析出相形态、种类、成分、结构及形成条件,并研究了它们对均匀腐蚀、晶间腐蚀和电化学腐蚀性能的影响。研究结果表明,Ni-Mo 型铸造合金在800～1150℃温度范围内均有不同程度的Ni-Mo 金属间化合物和M_6C 型碳化物析出。合金经1150～1180℃固溶处理后,在浓盐酸介质中、温度为50℃的苛刻条件下具有良好的耐蚀性能。此外还采用俄歇能谱仪对Ni-No 合金在36%HCl 中形成的钝化膜进行了初探。结果表明,此合金在36%HCl 中生成一层Ni、Mo 的氧化膜主要成分为Ni_2O_3和MoO_3。钝化膜的厚度大约为100(?),过渡层厚约为150(?)。     

应力时效对DD11单晶高温合金TCP相析出行为的影响

对完全热处理后的DD11镍基单晶高温合金分别进行了1 070℃、100 MPa应力时效和1 070℃无应力时效处理,分析了不同条件时效后拓扑密堆(TCP)相的析出行为。结果表明:在应力时效和无应力时效50h后,试验合金中均未析出TCP相,时效至100h时,在枝晶干区域均开始析出TCP相,且析出量随时效时间的延长而增加;在相同的时效时间内,应力时效后TCP相的析出量比无应力时效后的少,应力没有改变TCP相的化学成分和晶体结构,析出的TCP相均为μ相。     

铸造参数对镍基铸造高温合金的影响

镍基和钴基高温合金被广泛用作燃气轮机叶片,而对于许多常用的涡轮大多采用精密铸造合金。为了保证这些铸件性能的可靠性,对于铸造工艺的严格控制,必须予以充分注意。联合工程发展公司最近完成了铸造参数对In738合金性能影响的研究工作,对欧洲燃气涡轮材料的合作发展计划作出了贡献。为了补充其研究工作,本文就铸造参数对铸造镍基高温合金的影响方面的有关文     

高温合金低熔点相及其对焊接热裂纹的影响

一前言铸造镍基高温合金在焊接时通常容易形成焊接热裂纹—结晶裂纹和液化裂纹,如图1所示。日本的井川博等提出晶间白色相是Inconel 713C等镍基合金形成焊接热裂纹的主要原因。     

热等静压在铸造涡轮叶片上的应用

一、序言铸造高温合金是近二十多年来已得到了广泛应用的涡轮叶片材料,疏松是铸件固有的缺陷,它不仅减少了铸件的有效截面,而且还造成微观应力集中,因而对铸件性能必然有很大影响,往往是疲劳断裂的疲劳源,为了减少疏松、冶金工作者进行大量的科学研究,目前最有效的方法之一就是采用热等静压处理。本试验以K_(17)与K_(17)G合金作为对象以资比较。Wasielewski等人认为热等静压的致密作用是一个蠕变-扩散结合过程,并把孔隙的闭合分成两个阶段:首先是通过介质把力从各个方向等量地传递到     

定向凝固K17G镍基高温合金

本文研究定向凝固K17G合金显微组织特点及其与凝固时冷却速率关系,当冷却速率在0.4～1.0℃/秒时,其尺寸、数量与冷却速率平方根成反比。热处理对显微组织和机械性能有重要影响,重新析出的细小γ′相数量与固溶温度有关,尺寸则取决于时效温度(相同时效时间)。经1220℃/4小时/空冷加900℃/16小时/空冷热处理后,760℃66公斤/毫米~2的持久寿命为300～450小时,是普通铸造K17G合金的3～4倍;持久塑性δ在15%左右,约为普通铸造合金的4倍。对蠕变过程中MC碳化物及γ-γ′共晶断裂,也作了一些探讨。     

K4202镍基铸造高温合金的组织研究

系统研究K4202镍基铸造高温合金的组织.研究表明,K4202合金在热处理后合金的组织为:在γ基体上分散着沉淀强化相γ',晶界有少量的M23C6碳化物,主要沿晶界呈链状析出,晶内有块状的MC型碳化物,同时由于合金成分中含有一定量的B,因此在枝晶间边上也有少量的硼化物(M3B2)存在.通过1170℃×4h固溶 840℃×10h时效处理后,γ'相数量达到10%左右.     

加工铸造高温合金K413专用丝锥的设计

铸造高温合金K413是一种时效硬化型镍基合金钢,材料硬度在40HRC以上。现需在该材料工件上加工M12—6H螺孔。采用普通等径丝锥加工该材料难度很大,加工中丝锥极易发生崩刃或断裂,加工出的螺孔尺寸精度和表面质量难以满足技术要求。为解决这一加工难题,设计了加工K413材料的专用丝锥。     

Haynes282合金中不同元素含量对析出相析出行为的影响

采用JMatPro软件对Haynes282合金进行热力学计算,得到温度由1 400℃降至600℃时合金内不同析出相的含量,分析了铬、钴、钼、钛、铝、碳、硼等元素含量对析出相析出行为的影响。结果表明:碳化物的析出量主要由碳含量决定;铬元素可以增强M23C6的稳定性;铬、钴、钼、钛、铝能促进σ相的析出及稳定;钼含量增加可以促进μ相的析出,而硼、钴、铬、钛、铝等元素会抑制μ相的析出;硼元素对M3B2的稳定性没有影响,但含量增加会增大其析出量;钛元素能促进γ′相的析出并增强其稳定性,铝元素可增加γ′相的析出量。     

热等静压FGH96合金热处理过程的组织

对热等静压FGH96合金热处理工艺进行了研究,采用物理化学相分析方法研究了FGH96合金热处理前后析出相类型、数量和γ′相粒径分布,研究表明FGH96合金中析出相主要是面心立方晶系γ′相,微量相主要为面心立方结构的M(C,N)和四方晶系的M_3B_2;热处理冷却速度对FGH96合金中析出相结构影响不大,但对FGH96合金γ′相析出行为有很大影响,通过降低热处理后冷却速度,FGH96合金中γ′相的尺寸和大尺寸γ′相的含量大幅度增加。     

热等静压及退火对铸造TG6钛合金组织和拉伸性能的影响

对熔模精密铸造的近α型TG6钛合金依次进行了热等静压和不同温度退火处理,研究了不同状态合金的显微组织和拉伸性能。结果表明:铸态合金的显微组织主要为魏氏组织,组织中存在缩松缺陷;其室温抗拉强度和伸长率分别为871.3 MPa,0.8%,缩松处为断裂源。900℃热等静压处理消除了缩松缺陷,合金的室温伸长率提高至3.7%,拉伸断口呈准解理断裂特征。经700~800℃退火处理后,合金组织中的β板条部分溶解并析出条状及颗粒状硅化物,在α板条中弥散分布着α2相析出物;其室温伸长率提高到11%以上,室温及550℃拉伸断口为韧性断裂和解理断裂共存的混合型断口,而650℃和700℃拉伸断口呈腐蚀开裂特征。     

热等静压工艺对选区激光熔化成形Hastelloy X合金持久性能的影响

在4组工艺参数(1 100℃/100MPa/1h,1 175℃/160MPa/1h,1 175℃/160MPa/2h,1 175℃/100MPa/2h)下对选区激光熔化(SLM)成形Hastelloy X合金试样进行热等静压(HIP)处理,并在815℃、105MPa条件下进行了持久试验,研究了HIP工艺对试样显微组织和持久性能的影响。结果表明:HIP处理前试样的显微组织由细小柱状晶和树枝晶组成,经HIP处理后,晶粒长大,晶界上析出碳化物;在1 175℃下HIP处理后,试样的断后伸长率和断面收缩率均显著高于HIP处理前和在1 100℃下HIP处理后的,且显微组织和持久性能的各向异性减小;较长的HIP时间或较低的HIP压力会缩短试样的断裂时间,降低其断后伸长率和断面收缩率;当HIP工艺参数为1 175℃/160MPa/1h时,试样的持久性能相对较好,裂纹的消除效果也较好。     

K418B和FGH91双合金热等静压扩散连接的动力学模拟研究

采用DICTRA动力学软件和Thermo-Calc热力学软件对K418B铸造高温合金和FGH91镍基粉末高温合金进行热等静压扩散连接动力学模拟研究。主要进行两种不同的高温合金在热等静压扩散连接反应层中的元素互扩散规律模拟计算。利用热力学软件模拟确定两种合金在不同温度下的相分布情况,为成分的确定和温度的选取提供参考。在热力学相分析的基础上,利用动力学软件计算不同温度、不同时间扩散连接界面的元素分布情况,得到界面元素互扩散区宽度随时间和温度变化的增长规律,综合考虑过高温度和保温过长时间增加的设备负担,提出热等静压(Hot iso-static pressing, HIP)扩散连接的优化工艺范围,即连接温度为1 120～1 150 、扩散时间为3～5 h是较合适的扩散连接工艺范围。     

铸造高温合金K423A内圆车削工艺优化研究

针对铸造高温合金K423A,采用硬质合金刀具进行内圆车削试验研究,跟踪观察刀片的磨损状态,以切削效率和刀具寿命为指标优化工艺参数。研究表明,相比于进给量,切削速度对刀具寿命的影响更为显著,在进给量为0.1~0.2 mm/r范围内,切削速度为10 m/min时表现出了较好的刀具寿命,切削路程是其他条件下的1.5~4倍。同样地,切削速度对材料去除量的影响更大,为实现相同切削效率,选取较小的切削速度,相应地增大进给量,可以获得较大的材料去除量。