复合BaTiO3的Li0.5La0.5TiO3固体电解质的制备和性能

采用高温固相法合成具有高离子电导率的固体电解质Li0.5La0.5TiO3,并以Li0.5La0.5TiO3为母体,通过复合高介电纳米BaTiO3制得一系列不同复合量的复合电解质。对样品进行XRD、SEM分析,并应用交流阻抗技术测试其电导率。母体钛酸镧锂(LLTO)为存在超结构的立方晶体,30℃时晶粒电导率为1.1×10-3S/cm。在复合样品中,LLTO与BaTiO3形成具有棒状结构的钙钛矿型固溶体(Li、La、Ba)TiO3。在低的复合量下(小于10%),复合样品的晶粒电导率比纯样晶粒电导率高。120℃时,母体与复合5%样品的晶粒电导率分别为0.84×10-2、2.39×10-2S/cm,活化能分别为0.22、0.40eV。     

热处理状态对GH4698合金盘件组织和蠕变性能影响研究

开展了GH4698盘件后续热处理对盘件显微组织和蠕变性能影响研究以及GH4698盘件标准热处理下750℃的全阶段蠕变行为研究。试验结果表明:GH4698盘件标准热处理后的显微组织由晶内两种尺寸的球状γ'相和碳化物组成。增加第四段热处理后,显微组织有所变化,晶内小γ'相尺寸有所增加,晶界γ'相贫化区的宽度明显减小,晶界颗粒状碳化物析出更加完善。四段热处理后对GH4698盘件在750℃/382 MPa下的蠕变极限有利。GH4698合金750℃全蠕变曲线以及俄原型机盘件蠕变性能对比表明,GH4698合金在750℃稳态蠕变阶段较短,盘锻件的显微组织和晶粒度的不均匀会造成蠕变性能较大波动,合理的蠕变性能验收条件应为700℃/412 MPa/100 h下残余应变≤0.2%。     

17-4PH不锈钢拉杆失效分析

某安装工程中作为承力构件的17-4PH不锈钢拉杆在使用过程中发生断裂,对失效拉杆进行化学成分分析、断口形貌和金相组织观察以及力学性能测试,并与完好拉杆进行了对比分析。结果表明：不锈钢拉杆是在腐蚀及应力的共同作用下发生了应力腐蚀断裂;由于热处理不当,导致失效拉杆中块状δ-铁素体的大量存在,时效过程中晶界上碳化物的析出造成材料抗腐蚀能力下降,以及材质＂硬脆＂共同导致拉杆发生断裂。     

发动机轴承内环裂纹原因分析

发动机装机磨合试车3 h后分解检查,发现一型轴承内环端面上有一条裂纹。通过对轴承内环端面裂纹进行宏微观观察、断口微观分析、裂纹处组织及硬度检测,确定裂纹的开裂原因。结果表明,轴承内环端面裂纹是由于原材料存在缩孔残余缺陷,在锻造过程中被压扁呈一条闭合的线性氧化物夹杂带,在后续的磨合试车过程中开裂。原材料的缩孔缺陷为铸锭中近冒口的缩孔残余或二次缩孔,其在原材料中的分布较集中,通过低倍检验可以发现这一缺陷。后期在钢材出厂检测环节增加了低倍检验后,成品零件未再出现此类缺陷。     

K465合金涡轮叶片叶身开裂分析

发动机厂内试车后进行荧光检测,发现多件K465合金涡轮叶片在叶冠叶身出现裂纹。采用体视显微镜和扫描电镜对叶片进行裂纹形貌及断口分析、金相组织检查等。结果表明：裂纹性质为疲劳开裂,起源于内腔表面。裂纹产生原因是叶片采用铝基型芯浇注以及模组方式不当,使得该位置产生较大铸造应力。通过将铝基型芯改为硅基型芯、改进铸造工艺和优化模组方式,可降低叶片的铸造应力,预防此类故障。     

发动机粉末合金高压涡轮盘断裂的原因

某型发动机在进行300h长试试车过程中,材料为FGH4097粉末高温合金的高压涡轮盘发生断裂,造成发动机烧毁,对涡轮盘掉块断口进行宏观、微观观察以及能谱分析,对故障原因进行了排查并对排查结果进行了模拟试验。结果表明:失效的高压涡轮盘为疲劳断裂,涡轮盘疲劳断裂的原因是其冷却孔边存在的夹杂物以及夹杂物周围的大面积原始颗粒边界(PPB),夹杂物主要为电弧焊的焊渣,PPB是焊渣与合金反应生成的伴生物。     

C250钢缺口扭转疲劳断裂特征研究

采用体视显微镜和扫描电镜对不同应力比、不同循环寿命下的C250钢缺口扭转疲劳断裂特征进行研究。结果表明:C250钢缺口扭转疲劳断口宏观可分为斜面状、棘轮状、锯齿状和平面状等4类断口形貌。斜面状和棘轮状断口一般出现在R>0、循环周次在105级以上的断口上；锯齿状断口一般出现在应力比R<0、循环周次在105级以上的断口上；平面状断口一般出现在循环周次在104级以下的断口上。在斜面状断口和棘轮状断口上，与轴向呈45°的扩展斜断面上为类解理特征，微观可见典型的疲劳条带特征；与轴向垂直的扩展断面主要为扭转磨损特征；瞬断区为韧窝断裂特征。斜面状断口、棘轮状、锯齿状断口疲劳裂纹的萌生和扩展主要受切应力的作用。而平面状断口裂纹的萌生和扩展主要受平面拉应力作用。     

非氧化物锂盐与Li0.5La0.5TiO3的复合以及性能研究

采用溶胶-凝胶法合成了Li0.5La0.5TiO3（LLTO）粉体，加入不同量的LiCl与LLT0粉体进行了复合，通过XRD，SEM等测试手段研究了复合材料的成分以及形貌，通过阻抗谱对复合材料的电导性能进行了研究。结果表明：LiCl的加入，稍降低了晶粒电导，但却明显影响了颗粒的晶界电导，使得总电导增大。LiCl的加入是通过改善晶界烧结，从而使总电导得到提高。LiCl体积含量为13％时，效果最好，总电导和晶界电导提高数倍左右。     

燃油-液压油散热器泄漏失效分析

燃油-液压油散热器在使用过程中发生了泄漏。通过宏微观形貌观察、金相检查和焊缝熔深测试,确定了燃油-液压油散热器的泄漏性质及原因。结果表明:出口封头与壳体焊缝处的周向裂纹为疲劳裂纹,未焊合焊接缺陷的存在是导致其疲劳开裂的原因;壳体拼接焊缝处的轴向裂纹也为疲劳裂纹,焊接气孔缺陷的存在和焊缝熔深不足是导致其疲劳开裂的原因。燃油-液压油散热器泄漏是由于出口封头与壳体焊缝发生疲劳开裂造成的,壳体拼接焊缝发生疲劳开裂会造成壳体表面出现鼓胀,进一步增加了出口封头与壳体焊缝处的张应力,对最终的散热器泄漏起到促进作用。     

TC17钛合金压气机鼓筒篦齿裂纹分析研究

发动机第二寿命期到寿后返厂大修，在进行荧光检测时，发现TC17钛合金的高压压气机一、二级盘组合件连接鼓筒的三道封严齿处出现宏观裂纹。通过对连接鼓筒裂纹的分布、形态及走向进行宏、微观分析，并对裂纹打开断口进行分析，以及检查鼓筒周向4个位置的封严齿处的磨损及烧伤情况，结果表明:高压压气机一、二级盘鼓筒裂纹性质为疲劳开裂；疲劳裂纹产生的原因是封严环篦齿与蜂窝环设计间隙过小，发动机工作时出现严重对磨，产生高温，磨损导致的温升由于钛合金导热率低而不能及时传导，导致齿顶基体组织出现过热甚至过烧现象，材料性能下降，在发动机高速旋转时的对磨应力作用下，疲劳裂纹萌生和扩展。通过放宽封严环篦齿和蜂窝环之间的设计间隙，适当的改善蜂窝环的制造工艺，降低蜂窝环硬度，从而解决了此类故障。