Ti_3Al TiAl片层组织的不连续粗化转变

为细化铸造ＴｉＡｌ基合金的显微组织,将成分为Ｔｉ４４．９Ａｌ和Ｔｉ４４．３Ａｌ３．０Ｃｒ（摩尔分数,％）的两种合金在略高于ＴｉＡｌ共析温度的１１５０℃进行长时保温处理。结果表明,保温一定时间后,两种合金中的Ｔｉ３Ａｌ＋ＴｉＡｌ片层组织都会发生不连续粗化转变,这种转变的结果能在一定程度上细化合金的晶粒尺寸,其中Ｔｉ４４．３Ａｌ３．０Ｃｒ合金的晶粒细化效果更佳。进一步的研究表明,二元Ｔｉ４４．９Ａｌ合金中的片层组织的不连续粗化转变近似符合最大熵增率原理和Ｌｉｖｉｎｇｓｔｏｎ的稳态扩散模型,其转变控制因素为晶界扩散控制;合金元素Ｃｒ的加入,原始片间距的细化及表面预变形都会大大促进这种不连续粗化转变过程。     

GH690合金管材热处理工艺优化

以国外Inconel 690成品管的显微组织为参照对象,对国产GH690合金管材在不同工艺条件下的固溶处理与TT处理工艺进行了研究;采用OM、SEM和TEM等表征手段分析了工艺参数对其晶粒度、晶界碳化物形貌和贫Cr区的影响。结果表明:国产GH690合金管在固溶处理过程中,随着固溶温度的提高,尺寸较大晶粒所占比例逐渐升高,长大激活能为265 kJ/mol。当固溶温度超过1100℃时,保温时间对晶粒尺寸影响显著。国产GH690合金管析出细小半连续晶界碳化物的TT处理工艺参数为680℃/10~20 h,715℃/10~20 h,750℃/5~15 h。经1090~1110℃/5 min固溶处理以及715℃/10 h或15 h的TT处理后,国产GH690合金管晶粒尺寸分布、晶界碳化物形貌特征和贫Cr区演化特征与国外Inconel 690成品管非常相似;而其TiN颗粒数量和尺寸明显少于和小于后者,贫Cr区的最低Cr浓度高于后者。通过对显微组织特征的综合评价,表明国产GH690合金管的显微组织总体优于国外Inconel 690成品管。同时,兼顾实际生产中的成本问题,提出国产GH690合金管热处理工艺优化的建议。     

热变形高铌TiAl合金室温塑性研究

研究了包套锻造对大尺寸高铌TiAl合金室温塑性的影响.结果表明,经过多步包套锻造后,合金室温塑性大大改善,延伸率可达2.29%.这主要归于：多步包套锻造有效地破碎了粗大的铸态组织以及在锻造过程发生了动态再结晶,这样不仅使合金平均晶粒尺寸降低,而且使合金晶粒分布均匀化,得到均匀细小的双态组织.此外,高铌TiAl合金经多步锻造后,有效消除了晶界偏析的脆性β相,从而使合金的室温塑性得到改善.     

Ni3Al+Ni7Hf2定向共晶合金的凝固行为

研究了Ni3Al/ Ni7Hf2定向共晶复合材料的组织和凝固行为。结果表明, Ni- 5.8Al-32Hf 和 Ni-4Al-26Hf-8Cr-4W 合金是这类Ni3Al/ Ni7Hf2定向共晶复合材料的合适成分。这两种合金在铸态下存在Ni3Al和Ni7Hf2相。缓慢凝固时会出现少量β-NiAl相。三元合金和五元合金的凝固范围分别为41℃和57℃,临界G/R值分别为5×105和7×106℃*s*cm－2 。对三元合金在温度梯度G=250℃*cm－1 和生长速率R=5μm*s－1,对五元合金在G=350℃ cm－1和R=1μm*s－1 条件下制备了平行于生长方向定向排列Ni3Al/Ni7Hf2片状共晶材料。     

Re对Al在Ni中扩散的影响

研究了Al在含Re的Ni基合金中的扩散行为。结果表明:Al在Ni基体中的扩散激活能随着Re含量的增加而增加,在Re质量分数为1%,2%和3%的Ni中Al的扩散激活能分别为230,238和256kJ/mol;温度低于(1170±5)℃的时候,Al在Ni基体中的扩散速率随着Re含量的增加而减小,Re阻碍Al原子在Ni基体中的扩散;而在高于(1170±5)℃的时候,Al在Ni基体中的扩散速率随Re含量的增加而增加;(1170±5)℃是一个转折点,在此温度,Al在不同Re含量的Ni基体中的扩散速率几乎相等。     

Ni3Al基合金IC6及MCrAlY包覆涂层的抗腐蚀性能

采用离子电弧镀的方法在Ni3Al基合金IC6上涂覆了NiCrAlY，NiCoCrAlY及NiCoCrAlYHf3种MCrAlX涂层，测试了IC6合金及其涂层900℃时的抗热腐蚀性能。利用电子探针、SEM、X射线等手段观察了腐蚀试样的微观结构，分析了腐蚀产物的组成，探讨了IC6合金及其涂层的腐蚀机理。结果表明：3种涂层均使IC6合金的抗热腐蚀性能有明显改善，NiCoCrAlYHf涂层的效果最为显著，表面氧化膜的酸性溶解是造成热腐蚀的主要原因。     

950℃长期时效对Ni3Al基合金IC6的组织及力学性能的影响

利用扫描电镜（SEM）、能谱（EDS）、透射电镜（TEM）等分析手段研究了IC6合金950℃长期时效500，1000，1500，2000h后的显微组织和力学性能。结果表明，在950℃时效10h后，γ相已发生转变，析出了细小的棒状Y－NiMo相；时效50h后，析出了针状Y－NiMo相，时效1000h前，Y－NiMo相的数量和尺寸随时效时间延长而显著增加；继续时效至1500h，Y－NiMo相的数量和尺寸均没有明显变化；时效2000h后，Y－NiMo相数量减少。合金中的硼化物在时效过程中没有变化。高温时效500h后，IC6合金的室温屈服强度和延伸率明显下降。但继续时效却几乎保持不变。室温抗拉强度在时效前后没有明显变化。合金的1100℃，90MPa高温持久寿命在时效1000h前随时效时间延长而降低；时效2000h后，由于Y－NiMo相向γ相转变而使持久寿命明显提高。     

Effect of anisotropy on microstructure and high temperature stress rupture properties of Ni3A1 base single crystal alloy

The effect of anisotropy on microstructure and high temperature stress rupture property of Ni3A1 base single crystal alloy was investigated. The single crystal specimens were produced by screw selection crystal method. The microstructures were examined by OM, SEM, TEM and X-ray EDS techniques. The stress rupture tests were can-led out in air by constant load creep machines under 1 100 ℃ and 130 MPa. The experimental results show that the dendrites preferential orientation deviates certain angles to heat flow orientation, and the secondary arms occur for different crystallographic orientations. The single crystal alloy with different orientations shows obvious anisotropy during tensile stress rupture tests under 1 100 ℃ and 130 MPa. The 〈111〉 orientation specimen has the best stress rupture life of 211 h. The high ductility at 1 100 ℃ of the 〈001〉 orientation specimen may be attributed to the most multiple equivalent slip systems.     

热处理对Ni_3Al基单晶合金IC6SX组织和性能的影响EI北大核心

研究了热处理对Ni3Al基单晶合金IC6SX的微观组织和持久性能的影响。实验结果表明:IC6SX单晶合金的铸态组织具有典型的树枝晶结构,由γ′相、γ相和NiMo相组成。合金经过1280℃/10h,风冷固溶处理后,γ′相全部固溶,合金组织均匀,γ′相尺寸约为0.28μm。合金在1340℃固溶处理后发生了少量的初熔。对固溶后的合金进行了870℃/32h,空冷的时效处理,得到了尺寸约为0.5μm的立方状分布的γ′相。对不同状态的IC6SX单晶合金在1100℃/130MPa条件下进行持久性能测试,结果表明,经过时效处理后的合金具有最长的持久寿命,高达120h。     

Co-9Al-(9－x)W-xMo-2Ta-0.02B (x=4,9)合金的显微组织与高低温拉伸性能

以Co基高温合金Co-9Al-9W-2Ta-0.02B成分为基础,分别添加了4at%和9at%的Mo元素替代W(使W+Mo含量为9at%),用电弧熔炼法制备了Co-9Al-xMo-(9-x)W-2Ta-0.02B合金(x=4,9),分别称为4Mo和9Mo合金,研究了Mo含量及时效温度对合金相组成、显微组织形貌和高低温拉伸性能的影响。结果表明:铸态合金由Co的固溶体γ相基体和金属间化合物γ’相Co3(Al,Me)组成(其中Me为合金元素W、Mo、Ta),γ’相位于γ相界。1350℃/8h固溶+800℃/100h时效处理的4Mo合金γ相中均匀析出了与之共格并规则排列的立方形γ’相Co3(Al,Me),γ’相尺寸为200～300nm;9Mo合金析出大量胞状和针状的к-Co3Mo相以及少量的γ’相。1350℃/8h固溶+900℃/100h时效处理时4Mo合金的γ/γ’共格组织中也析出微量针状к-Co3Mo相,而9Mo合金中的针状相明显粗化。4Mo合金的高低温抗拉伸强度与塑性均高于9Mo合金,合金在600℃以上发生反常屈服。