A novel process with the characteristics of low-temperature bonding and high-temperature resisting for joining Cf/SiC composite to GH3044 alloy

Taking advantages of reaction composite brazing, transient liquid phase bonding (TLP) and partial transient liquid phase bonding (PTLP), a novel process with the characteristics of low-temperature bonding and high-temperature resisting was developed for joining C_f/SiC composite to GH3044 alloy by using (Cu-Ti) + C + Ni mixed powder filler. Under the bonding temperature (980 °C), the reaction between the liquid Cu-Ti alloy and C particles (reaction composite mechanism), composition homogenizations between the joining layer and Ni particles (PTLP mechanism) as well as Ni-based substrate (TLP mechanism) occurred to complete the transformation (Cu,Ti)_l + C_s + Ni_s → TiC_s + (Cu,Ni)_s. Thereby, a joint with high-temperature resistance and excellent mechanical properties was obtained in relatively short holding time. The melting-point of the joint (1050 °C) was obviously higher than that of Cu-Ti alloy (898 °C) in the filler. The bonded joints exhibited shear strengths of 229, 225 and 104 MPa at room temperature, 600 °C and 1000 °C, respectively.     

GH80A组织特征及平衡相析出行为的热力学计算分析

采用高分辨扫描电镜、物理化学相分析、X射线衍射等手段对实验GH80A合金热处理态的微观组织特征进行了定性和定量分析。结果表明,合金晶界分布有M7C3、M23C6两种碳化物,有效强化晶界,晶内弥散分布有γ’强化相,有效提高合金的高温强度;此外,采用Thermo-Calc热力学计算软件和Ni基数据库,对GH80A平衡析出相和非平衡凝固过程进行了模拟计算,并分析了合金元素Al、Ti对γ’相,C对MC、M7C3、M23C63种碳化物析出量和析出温度的影响。     

镍基高温合金GH202表面纳米陶瓷涂层抗高温氧化性能研究

为了弥补高温合金抗高温氧化性能的不足,解决高温力学性能与抗高温氧化性之间的矛盾,在高温合金GH202合金表面增加含纳米高温陶瓷涂层CXM98-1,通过氧化动力学实验和能谱分析技术对涂层/基体合金体系的抗高温氧化性能进行了研究.实验结果得出:含纳米陶瓷涂层能有效的阻滞合金的高温氧化进程,极大的提高了合金的耐高温抗氧化性能.不论有无涂层,在900℃长时间扩散退火过程中,氧均通过涂层或金属表面向基体合金进行扩散,基体合金中的Cr、Al元素向涂层/基体合金界面上坡扩散,环境中氧原子通过涂层向基体合金扩散,在界面处靠涂层一侧主要形成Cr2O3扩散层,界面的基体一侧主要形成Al2O3晶间氧化层;有涂层与无涂层试样的区别在于氧的扩散速率和扩散通量存在快慢、大小的差别.     

热处理对GH4199合金组织的影响

采用金相显微镜、扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)及布氏硬度实验研究了热处理制度对GH4199合金组织和硬度的影响。结果表明:在1080~1180℃进行固溶处理,合金硬度随着加热时间的延长逐渐下降,固溶温度越低,达到稳定硬度值所需的时间越长,且稳定硬度值也就越高;随着固溶温度的增加奥氏体晶粒逐渐长大,超过1120℃后晶粒明显粗化;在1120℃以下,固溶处理时间对晶粒大小几乎没有影响;合金组织中含有大量的碳化物,主要以M6C形式存在,也有少量的M23C6和MC。随着固溶温度的增加和时间的延长,在晶界呈链状不均匀分布的碳化物逐渐溶解、粗化。     

纳米自修复涂层在GH907材料腐蚀防护上的应用

GH907材料具有高强度、低热膨胀系数和良好的冷热疲劳性能,但在高温环境中长时间工作会产生严重的腐蚀。为使该种材料在航空、航天和船舶等高技术领域良好应用,设计开发了一种SKNC-65纳米自修复涂料对GH907材料进行防护腐蚀,并采用热振、盐雾、湿热和抗氧化试验验证其耐蚀性。结果表明,该涂层能够满足对试件基体的防护要求。     

缺口对GH3536镍基高温合金蠕变性能的影响

针对GH3536镍基高温合金无应力集中和带典型应力集中圆棒试样在160,200,240 MPa应力条件下的高温(750℃)蠕变性能进行了试验和有限元分析,研究了缺口的存在对材料蠕变性能的影响。采用扫描电镜分析了试样断口的形貌,确定了材料的断裂机制。结果表明:缺口的存在对GH3536镍基高温合金试件的蠕变性能影响较大,其降低了试件的最大蠕变应变及在蠕变各个阶段的蠕变速率。缺口对试件的蠕变寿命存在硬化作用,缺口根部轴向应力的再分配和松弛可简单认为是导致缺口对该合金蠕变寿命起硬化作用的影响因素。断口形貌分析表明由于缺口的存在,2种试件的表面形貌虽有不同,但蠕变断裂机理都是由微孔洞不断增大与聚集引起的。     

GH690-RE合金高温塑性本构方程研究

采用Gleeble-3500热模拟机对GH690-RE合金进行高温压缩变形试验,在温度为950～1200℃,应变速率为0.001～2.000s-1的变形条件下测定并分析其应力-应变曲线。结果表明,流变应力随变形温度的升高和应变速率的降低而降低,且流变应力特征可用经典的双曲正弦模型描述。以应力-应变曲线为基础,采用线性回归法确定了GH690-RE合金的常数,建立了GH690-RE合金的高温本构关系方程。     

GH4169高温合金腐蚀加工速度的影响因素

研究了GH4169高温合金在含三氯化铁的腐蚀液中腐蚀加工速度的影响因素。结果表明,腐蚀加工速度主要取决于HF、HNO3、HCl、FeCl3的浓度和加工温度。随着酸浓度的增加,腐蚀加工速度加快;温度每升高10℃,腐蚀速度增加4.35μm/min。FeCl3不仅能够提高腐蚀速度且能降低加工表面的粗糙度;溶液中Ni 2+的存在会影响腐蚀速率,随着Ni 2+浓度增加,腐蚀速率逐步降低。     

Al-Nb含量对转子用GH706合金组织及力学性能的影响

研究了提Al降Nb对GH706合金经过高温长时时效处理前后的组织与力学性能的影响。结果表明,提Al降Nb的成分改进抑制了高温不稳定存在的γ′′相、η相及Laves相和δ相等TCP相的析出,同时,在经过750℃保温500h的处理后,只存在γ′和η相的轻微长大,力学性能下降幅度有限,仍保持在一个较高的水平,而未进行成分改进的合金(传统GH706)中的析出相等均发生明显长大,力学性能下降幅度较大,可见提Al降Nb的成分改进可使得合金在更高的温度服役。     

等离子喷涂制备MoSi<sub>2</sub>-CoNiCrAlY复合涂层的高温氧化行为

以高能球磨法制备的纳米MoSi<sub>2</sub>-CoNiCrAlY复合粉末为喷涂材料,利用等离子喷涂技术在GH4169合金表面沉积了MoSi<sub>2</sub>-CoNiCrAlY复合涂层,并研究了GH4169基材和复合涂层合金试样在900°C静态大气环境下的循环氧化行为。结果表明：复合涂层表现出较好的抗高温氧化性能,其氧化速率仅为1.23×10<sub>-7</sub> mg<sub>2</sub>.cm<sub>-4</sub>.s<sub>-1</sub>,这归因于MoSi<sub>2</sub>在氧化早期形成了SiO<sub>2</sub>相,可以自封氧化膜。氧化后期SiO<sub>2</sub>的脱落,Mo<sub>5</sub>Si<sub>3</sub>相的再次氧化生成MoO<sub>3</sub>和MoO<sub>2</sub>气相,以及MoSi<sub>2</sub>的内氧化直接气化,会降低涂层的抗氧化性能。