热处理对镍基单晶高温合金微观组织和高温持久性能的影响

采用螺旋选晶法,制备了一种镍基单晶高温合金。在非真空箱式电阻炉中进行分级均匀化热处理,研究了热处理制度对合金显微组织及持久性能的影响。结果表明:合金的铸态组织由γ-Ni固溶体相、初生和次生的γ-′Ni3Al相、以及γ/γ′共晶相组成;1 305~1 310℃、16 h固溶处理后,次生γ′全部固溶,少量γ/γ′共晶没有完全固溶;1 315℃、16 h固溶处理后,γ/γ′共晶全部固溶;1 320℃、2 h固溶处理后,出现少量初熔;两次时效处理明显改变了γ′的尺寸、形貌及分布;合金经1 180℃、2 h 1 290℃、2 h 1 315℃、16 h AC 1 140℃、4 h AC 870℃、24 h AC完全热处理后,在1 100℃,137 MPa条件下持久寿命达到100 h。持久裂纹主要沿与拉应力垂直的枝晶间横向段萌生扩展,与γ/γ′共晶完全固溶状态相比,未固溶的γ/γ′共晶更容易成为主要裂纹源。     

Mo含量对一种镍基单晶高温合金显微组织和持久性能的影响

采用螺旋选晶法制备镍基单晶高温合金,研究了Mo含量（质量分数）分别为2％,3％,4％时合金的显微组织和高温持久性能．结果表明：3种成分合金的铸态组织均由γ和γ′相组成．1100℃,500h热暴露后,4％Mo合金中的μ相大量析出并长大,3％Mo合金中只有少量μ相析出,2％Mo合金中不析出μ相．析出的μ相主要由Mo,Re,W,Cr,Co和Nb等元素组成．其中,Mo形成μ相倾向最强;Re,W和Cr次之;Nb和Co最小．大量棒状μ相的析出严重损害了合金的高温持久性能,少量“相不降低合金的高温持久性能．考虑到Mo的固溶强化作用使合金高温持久性能升高,对于Ni-5Cr-10Co-4W-3Re-5.6Al-8Ta-1Ti-0．5Nb基础成分合金,最佳的Mo含量为3％．     

热锻开坯对高铌TiAl合金微观组织的影响

采用热等静压技术处理了高铌TiAl合金铸锭,对直径为115 mm的高铌TiAl合金铸锭在1150～1300℃进行了热锻开坯.结果表明:热等静压处理后的高铌TiAl合金由大量粗大的α2/γ片层晶粒和少量的γ等轴晶、B2相等组成,晶粒度约为80～150μm;通过变形量为75%的2次锻造成形后锻饼表面和内部质量较为完好,没有出现裂纹和太多的氧化现象;铸态粗大片层组织在变形后基本破碎,晶粒得到明显细化.     

短时超温对定向凝固DZ125合金微观组织和拉伸性能的影响

超温是航空发动机涡轮叶片一种常见的服役损伤形式,然而目前国内针对涡轮叶片用定向凝固高温合金在超温条件下的微观组织与力学性能的研究还比较有限。以定向凝固DZ125合金为研究对象,研究了DZ125合金在1100～1270℃温度范围内热处理3 min～2 h的微观组织退化规律,并开展了1100～1240℃温度范围内的拉伸性能测试。结果表明:1100～1230℃温度范围内γ′相短时间便大量溶解,温度超过1160℃时仅5 min后γ′相体积分数便进入稳定状态。随着超温温度升高,γ′相溶解加剧,直至1230℃下枝晶干γ′相完全溶解。温度超过1240℃时残余共晶γ′相开始回溶,1245℃时富Hf元素的MC₂碳化物发生初熔。同样超温热暴露参数下空冷后的γ′相体积分数比水冷样品高约10%。由于超温导致的γ′相大量溶解,使得DZ125合金的拉伸屈服强度从1100℃下的129 MPa降到了1240℃的7 MPa,抗拉强度则从168 MPa降到了24 MPa。超温使得DZ125合金微观组织迅速退化,进而导致力学性能的大幅度降低。     

涡扇发动机二级转子叶片超温断裂分析

运用光学显微镜、扫描电子显微镜、电子探针微束分析仪对断裂叶片表面进行了宏观形貌、叶片断口宏观、微观形貌及显微组织分析,推断出叶片使用时不同部位所承受的温度范围,并对断裂原因进行了探讨.结果表明:启动超温致使叶片γ′相回溶甚至过烧至初熔状态,局部枝晶间和晶界出现明显液化现象,叶片前缘和后缘过烧程度严重,该区承受的温度达到甚至超过了1260℃,距叶片前缘约6mm中心区,其承温在1220℃左右,离叶片前缘8mm处,其短时承温在1180℃以下;超温使叶片处于严重过载状态,最终造成多个叶片瞬间断裂.     

EFFECT OF Cr ON MICROSTRUCTURE OF Ti_3Al＋TiAl ALLOYS

研究了Ｔｉ－４４．９Ａｌ（ａｔ．－％）和Ｔｉ－４４．３Ａｌ－３Ｃｒ（ａｔ．－％）合金的铸态组织及其在热处理过程中的变化。结果表明：Ｃｒ增加了Ｔｉ－Ａｌ合金中ＴｉＡｌ（γ）相的含量，促使Ｔｉ３Ａｌ（α２）相由片状变成块状；加速了α２＋γ片状组织的不连续粗化过程，形成了尺寸较小的新生α２＋γ晶。因此，加Ｃｒ和１１５０℃长时热处理是细化α２＋γ两相合金铸态粗晶组织的有效途径；Ｃｒ促进有序体心立方β２相的     

反应喷射沉积5083铝合金的微观组织

为满足超塑成形对晶粒尺寸的要求, 选择Al-Mg(5083)合金, 利用反应喷射沉积的方法用N2-O2混合雾化气体进行喷射沉积. 结果表明 沉积态的微观组织由等轴晶粒组成, 晶粒尺寸随着雾化气体中O2含量的提高而减小, 过热温度和微量Zr元素的添加对晶粒尺寸也有一定的影响.     

SOLUTION AND TRANSFORMATION OF Ni_5Zr IN CAST NICKEL-BASE SUPERALLOY

本文用示差热分析和金相分析相配合的方法,研究了添加Zr的铸造镍基高温合金中Ni_5Zr相的溶解和转变。Ni_5Zr的存在显著地降低合金的初熔温度并诱发(γ+γ′)共晶的溶解。在850℃以上高温热暴露时Ni_5Zr发生如下转变: Ni_5Zr+γ(C)—→ZrC+γ 试验结果证明示差热分析技术在高温合金相变研究中是一种有用的工具。     

超高锰钢加工硬化及耐磨性的研究

超高锰钢是奥氏体锰钢的新发展。它是在常规Ｍｎ１３的基础上，适当提高碳，锰含量，并加入一定量的铬，钼，钛等合金元素，试验表明，在较强冲击的工况条件下形变时，有高密度的位错和大量的形变孪晶形成，孪晶间距小，孪晶带薄，并有一定数量的交叉孪晶，模拟磨损试验表明，而较强冲击的条件下，超高锰钢较常规Ｍｎ１３加工硬化能力和耐磨性有明显的提高。     

Ni3Al＋Ni7Hf2共晶合金的微观结构及凝固行为研究

利用金相、扫描电镜、透射电镜观察了Ｎｉ３Ａｌ＋Ｎｉ７Ｈｆ２共晶合金的微观组织结构,并利用高梯度定向凝固技术研究了该合金的凝固行为：Ｎｉ－５．８Ａｌ－３２Ｈｆ Ｎｉ３Ａｌ＋Ｎｉ７Ｈｆ２共晶组成,是Ｎｉ３Ａｌ／Ｎｉ７Ｈｆ２共晶复合材料的合适成分。由于不平衡凝固,有害相β－ＮｉＡｌ与金属间化合物Ｎｉ７Ｈｆ２以共晶体的形式存共晶胞间,在一定的温度梯度下,可以通过降低生长速度的方式予以消除。Ｎｉ－５．８Ａｌ