定向凝固和单晶高温合金的再结晶

本文系统分析了定向凝固和单晶高温合金再结晶的特点、危害以及影响再结晶的主要因素,阐述了再结晶的物理本质.再结晶行为受合金元素、变形程度、热处理温度及时间、变形速率、变形工艺等的影响.再结晶的物理本质是由铸态γ'相溶解控制的高能态畸变组织向低能态无畸变组织转变的过程.镍基定向凝固高温合金再结晶开始温度在1050℃左右,钴基定向凝固高温合金在1100℃左右.定向凝固和单晶高温合金的动态再结晶行为主要与高温氧污染和自由表面有关.再结晶对高温持久、疲劳性能影响较大,含再结晶层的断口源区表现为沿晶断裂.目前定向凝固构件上的再结晶检测普遍采用金相方法.     

致密TiC-Al2O3复合陶瓷材料的自蔓延高温合成

本文通过自蔓延高温合成结合准热等静压法制备出了致密度为９７．２％的ＴｉＣ－Ａｌ２Ｏ３复合陶瓷,分析了合成产物的结构,组织和性能。结果表明,复合陶瓷由近乎球形的ＴｉＣ颗粒和不规则的Ａｌ２Ｏ３相组成,ＴｉＣ和Ａｌ２Ｏ３之间的界面光滑。     

钛合金球形气瓶随炉试样力学性能不合格原因分析

采用扫描电镜、光学金相和能谱等分析手段,对钛合金球形气瓶随炉试样的力学性能不合格原因进行了分析.结果表明球形气瓶随炉试样性能不合格的主要原因是试样变形时局部温度过高(超过β相变点).     

钛合金螺钉脆性断裂原因分析

钛合金螺钉在装配过程中发生断裂失效,对装配和模拟扭转试验过程中断裂的钛合金螺钉断口进行了宏微观观察和能谱成分分析,对同批次螺钉进行了应力持久试验,对失效钛合金螺钉的金相组织进行了检查.结果表明,螺钉的断裂性质相同,均为脆性断裂;螺钉断裂的主要原因是存在内部缺陷,而与氢致脆性断裂的关系不大;螺钉的内部缺陷可能是在锻造过程后期由于某种偶然因素造成了原始β晶界开裂所致.     

机械预变形对定向凝固DZ4合金持久寿命的影响

对定向凝固DZ4合金机械预变形和热处理后的持久寿命与断裂行为进行了测试与分析，研究了再结晶对定向凝固DZ4合金持久行为的影响机制。结果表明，定向凝固DZ4合金机械预变形和热处理后在其表面形成再结晶层。再结晶层对定向凝固DZ4合金持久寿命的影响很大，表面130gm的再结晶使其持久寿命下降33％。再结晶层本身的强度极低、再结晶层与基体的变形不协调以及界面所具有的缺口效应导致了定向凝固DZ4合金机械预变形和热处理后持久强度的下降。     

钛合金断口反推疲劳应力的实验与工程应用研究

对钛合金在实验和工程应用条件下的构件进行断口定量反推，研究疲劳条带间距反推疲劳应力在钛合金应用的可行性。结果表明，实验条件下应力水平较低时，钛合金断口反推计算的疲劳应力的误差较小，随着应力水平的提高，误差逐渐增大，采用无量纲数a/D在0．45～0．55范围内的疲劳条带间距进行反推的误差在10％以下；而对钛合金实际构件的疲劳断裂，可采用疲劳条带间距进行反推其疲劳振动应力，该方法简单易行，且误差较小。     

定向凝固合金叶片的裂纹与再结晶研究

对定向凝固合金叶片的裂纹进行分析，在断口观察与金相组织分析的基础上，对叶片的失效模式与失效原因进行研究，并提出预防该类故障发生的措施。研究结果表明，定向凝固合金叶片的裂纹是由于叶片表面的再结晶而导致的。叶片表面的再结晶在叶片使用之前就已存在，是由于固溶热处理前叶片的表面存在塑性变形，在固溶热处理过程中形成的。     

某涡桨发动机三级涡轮叶片失效原因分析

某型涡桨发动机涡轮叶片在长期使用过程中出现了两种类型的裂纹与断裂失效,一类是使用寿命超过4500h时在榫齿R处出现较普遍的裂纹,另一类则是使用600h以上时在榫齿与伸根R处的断裂.在断口宏、微观观察与痕迹分析的基础上,结合成分、硬度、晶粒度测定以及有限元应力分析,对这两类失效的性质与原因进行了分析研究.结果表明,使用寿命超过4500h时叶片榫齿裂纹为蠕变-疲劳裂纹,其原因是叶片材料难以满足发动机长寿命的使用要求;而榫齿与伸根R处的断裂则是大应力机械疲劳断裂,其原因可能与相邻叶片间隙偏大致使出现较高的振动弯曲应力以及表面较深的加工锉痕引起的应力集中有关.     

B10铜镍合金海水加速腐蚀行为

B10铜镍合金具有优良的耐海水腐蚀性能,为研究其在海水中的腐蚀行为,取厦门天然海水,加入双氧水作为腐蚀加速剂,在室内模拟海水全浸腐蚀实验,采用失重法、电化学阻抗谱(EIS)技术分析B10合金在海水腐蚀中的腐蚀速率随腐蚀时间的变化规律,用不同腐蚀周期的电化学阻抗谱特征来表征工作面积为1cm~2的合金表面氧化膜的生长破坏情况。结合扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDX)、XPS和拉曼光谱技术分析B10合金表面腐蚀产物膜的成分以及B10合金在海水腐蚀中的腐蚀类型。结果表明,氧化膜的生成与破坏使得合金在海水中的瞬态腐蚀速率呈先减小后增大的趋势,腐蚀产物包含碱式氯化铜Cu_2(OH)_3Cl和氧化亚铜Cu_2O,腐蚀由点蚀开始,逐渐经历了晶间腐蚀-剥蚀。     

TiC-Al_2O_3-Fe复合材料的微观组织研究

对ＳＨＳ／ＰＨＩＰ技术制备出的ＴＩＣ－Ａ１２Ｏ３－Ｆｅ复合材料的微观组织结构进行了分析和研究．结果表明,随着Ｆｅ含量的增加,ＴＩＣ颗粒尺寸减小,Ａｌ２Ｏ３的分布趋于均匀．在ＴｉＣ晶粒中发现少量颗粒相;在Ｆｅ粘结相中发现具有ε－ＡｌＦｅ３Ｃ０．６９型结构的胞状相;ＴｉＣ晶粒中存在大量位错．