热挤压对FGH96镍基粉末高温合金微观组织的影响

研究了热挤压温度、挤压比、挤压速度、挤压前预处理对FGH96镍基粉末高温合金微观组织的影响规律,确定了获得晶粒尺寸小于10 μm的超塑性细晶组织的热挤压方法。研究结果表明,热等静压后FGH96合金发生了再结晶,实现了粉末的完全致密化成形,但晶粒大小极不均匀,且存在明显的原始颗粒边界(PPB)缺陷。采用热挤压前预处理工艺在确保合金晶粒不长大的同时,又可使γ'相粗化,显著降低热挤压变形抗力。随着挤压温度的升高,合金晶粒尺寸呈长大趋势。挤压温度为1 080 ℃时,获得平均晶粒小于10 μm的完全再结晶超塑性组织,挤压温度继续升高,晶粒尺寸将明显长大。随着挤压比的增大,挤压载荷明显增大,采用大于6∶1的挤压比,有利于获得平均晶粒小于10 μm的完全再结晶超塑性组织。载荷随热挤压速度的升高而增大,在保证合金组织为细晶的条件下,应尽量选择较低的挤压速度。由于在热挤压过程中合金已发生了完全的动态再结晶,未观察到明显的取向,力学性能测试结果也表明沿着挤压方向和垂直于挤压方向的性能相当,说明不同挤压方向的微织构对性能没有明显影响。     

时效处理对粉末高温合金惯性摩擦焊接头室温拉伸行为的影响

对惯性摩擦焊扩散连接的FGH96合金试样经时效处理前后的室温拉伸行为进行了研究,并对其失效机制进行了评估.结果表明,对于焊接态(原状态)FGH96合金试样,由于焊缝区和热影响区的γ'相综合强化效果弱,晶界平直化,导致焊缝区和热影响区的强度低于基体,在室温拉伸过程中塑性应变量大:由于热影响区的晶粒尺寸大,晶界强化效果弱,...     

DD15单晶高温合金持久性能各向异性

研究了[001]、[011]和[111]3种不同取向的DD15单晶高温合金的热处理组织、980 ℃/300 MPa和1 150℃/120MPa的持久性能、持久断口和断裂组织.结果表明在与定向凝固方向垂直的截面上,3种取向合金具有明显不同的热处理组织形貌,γ'相的形状分别为规则的正方形、矩形和多边形.合金在980℃/30...     

K465高温合金短时超温后的显微组织退化及拉伸性能

航空发动机涡轮叶片在非正常工况下服役会发生短时超温的现象,导致叶片严重损伤。本工作利用高温拉伸实验设备,对航空发动机涡轮叶片用K465合金在1180~1270℃短时超温条件下的瞬时拉伸性能进行了测试。利用SEM、XRD和物理化学相分析的方法观察和定量表征拉伸前后的显微组织,研究了短时超温过程中显微组织的演变规律及其对拉伸性能的影响。结果表明:随超温温度增加,K465合金中γ′相、碳化物和晶界γ′膜逐步回溶;γ′相形成元素在枝晶间的富集导致枝晶间γ′相完全溶解温度显著高于枝晶干。在1270℃下,晶界与枝晶间残余共晶处发生初熔。合金的屈服强度随着超温温度的增加显著降低,由1000℃时的439MPa急剧下降至1180℃时的85MPa和1240℃时的26MPa。一次γ′相与晶界γ′膜的回溶及初熔是影响拉伸性能的主要因素。     

变形高温合金纯净熔炼设备及工艺研究进展

本文试图对国内外近年来变形高温合金纯净设备及其熔炼技术的发展情况进行综述.文章总结了变形高温合金中夹杂物的分类方法,调研了国内外变形高温合金熔炼设备生产厂家,分析了真空感应熔炼炉、电渣炉、真空自耗炉的设备特点与技术,归纳了国内外变形高温合金真空感应熔炼、真空感应熔炼+保护气氛电渣重熔、真空感应熔炼+真空自耗重熔、真空感应熔炼+保护气氛电渣重熔+真空自耗重熔四类工艺的研究进展.最后提出了提升我国变形高温合金冶金质量与性能的一些建议.     

IC10合金定向空心叶片“黑线”缺陷鉴别与原因分析

以IC10合金定向空心叶片为研究对象,确认其铸造缺陷的位置分布及宏观形貌,并对缺陷的形貌特征及产生原因进行分析,认为这主要与凝固后期补缩不足有关。对铸件的局部化学成分进行分析,讨论Al、Hf等合金元素对补缩过程热力学与动力学的影响。最后,采用相场模拟法探究了局部散热情况对IC10合金凝固过程的影响。结果表明,当铸件以较低的冷却速率冷却时,易在枝晶间形成连通的液相通道,与显微组织观察中的缺陷形貌一致。     

单晶高温合金小角度晶界组织演化

研究了单晶高温合金不同状态小角度晶界组织的演变规律。从小角度晶界附近局部凝固热力学状态的角度,分析了小角度晶界铸态组织的形成。结果发现,由于整个单晶铸件由一个晶粒组成,连续分布在共晶中的γ′相不能额外形核,而是以小角度晶界一侧晶体为基长大,同时为了避免出现额外相界面,共晶中的γ相以晶界另一侧晶体为基长大,因而含有连续共晶的小角度晶界两侧倾向于形成不同的相。由于单晶高温合金基体相γ和析出相γ′粒子之间存在严格的晶体取向关系,以及在小角度晶界的限制下,标准热处理态合金中晶界处的γ′相粒子通常为不完整立方体。由于不同相之间严格取向关系作用,同时由于γ′相的体积分数明显占优,合金小角度晶界两侧同为γ′相的几率较高。     

DD9镍基单晶高温合金固溶处理初熔组织研究

研究了DD9单晶合金固溶处理过程中组织的变化以及初熔组织的生成机理。结果表明,初熔组织分为两类,即γ/γ′共晶组织熔化生成的不规则初熔组织及固溶微孔熔化生成的规则初熔组织。初熔组织严重降低铸件的高温性能,在1100℃、137 MPa条件下,初熔组织使铸件的使用寿命缩短35h。两种初熔组织都可以通过延长较低温度下的保温时间,促进元素的扩散来消除。     

采用动态图像分析技术对高温合金粉末形状定量表征

采用场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）和动态图像分析（DIA）技术,选用8个形状参数对高温合金粉末形状进行了定性及定量表征。结果表明,Krumbein球形度（SPHT_K）,长宽比（AR）,紧凑度（Compct）和Krumbein圆润度（RDNS_C）对高温合金粉末形状具有显著的区分度,可以作为粉末形状表征的关键参数使用。此外,发现圆度（C）、球形度（SPHT）、SPHT_K三者之间的区分度依次增加,尤其是SPHT_K的区分度最高。通过对比8个形状表征参数的区分度差异,发现C、SPHT,凹凸度（Conv_A）和坚固性（Solid）的区分度并不显著。最终,将SPHT_K,AR,Compct和RDNS_C 4个参数组合用于定量表征高温合金粉末颗粒形状变化,为雾化参数的有效调整提供粉末形状的定量表征依据,促进增材制造和先进粉末冶金技术的研发。