激光增材制造沉淀强化镍基高温合金热裂纹研究进展

针对沉淀强化镍基高温合金中的裂纹现象,对比了2类热裂纹（即凝固裂纹和液化裂纹）的典型特征、形成位置和条件。从枝晶生长、元素偏析、强化相析出、固态相变和残余应力应变等角度,系统综述了热裂纹的形成机理和热裂纹敏感性影响因素。在此基础上,从合金成分调控、工艺参数优化、基板预热以及热等静压处理等方面,概述了增材制造高温合金热裂纹调控和抑制的主要措施。最后,针对激光增材制造沉淀强化镍基高温合金热裂纹研究中存在的问题,提出了进一步研究和发展的建议,为实现无裂纹镍基高温合金的增材制造提供了参考。     

无保护层纳秒脉冲激光强化对DD5单晶合金耐磨性能的影响

目的 提高发动机涡轮叶片榫头材料DD5单晶高温合金的高温耐磨性能。方法 采用不同能量的无保护层纳秒脉冲激光对DD5单晶合金试样表面进行处理,利用摩擦磨损试验机获得DD5单晶合金在650 ℃下的摩擦磨损性能参数,并通过显微硬度计、扫描电子显微镜、能谱仪、共聚焦三维表面轮廓仪对磨损前后的DD5单晶试件进行表征分析,揭示纳秒脉冲激光强化技术提高单晶高温合金耐磨性能的机理。结果 采用纳秒脉冲激光处理DD5单晶高温合金后,材料表层发生了重熔现象,并在重熔层中生成了弥散分布的铝的氧化物颗粒,其粒径为5~50 nm;纳秒脉冲激光处理后产生的弥散分布的氧化铝颗粒为硬质相,它提升了单晶表面的显微硬度;经纳秒脉冲激光处理后,试样的磨损率降低了19.7%~37.6%,单晶合金的磨损机制以磨粒磨损为主。结论 经纳秒脉冲激光处理后,单晶表面生成了含有弥散分布的纳米氧化铝颗粒的重熔层,在它与激光诱导的等离子体冲击波产生的硬化层的共同作用下,提升了镍基单晶高温合金在高温下的耐磨性能。     

稀土元素Y对K38G高温合金 800℃恒温氧化行为的影响

对加入0.05mass%～0.5mass%稀土Y铸造的K38G高温合金800 ℃恒温的氧化行为进行了研究.结果表明,含Y铸态K38G合金的氧化动力学曲线偏离了抛物线规律,接近于立方规律;Y有效抑制了该合金的内氧化;当Y含量达0.5mass%时,该合金中析出富Y相,降低了其氧化抗力.       

EBPVD制备ODS Ni基高温合金抗氧化性能研究

采用电子束物理气相沉积技术制备了微晶氧化物弥散增强Ni基高温合金,并研究了该合金的高温氧化行为.通过最小二乘拟合得到的合金氧化动力学模型近似遵循4次方规律,并在高温氧化过程中,合金能够生成单一的Al2O3氧化膜,而且氧化膜的粘附性好,不易脱落.稀土氧化物的添加可明显地改善合金的抗高温氧化性能,提高氧化膜的粘附性.     

Microstructure, Properties and Heat Treatment Process of Powder Metallurgy Superalloy FGH95

 Microstructure and properties of nickel based powder metallurgy (PM) superalloy were presented. Effects of nonmetallic inclusions and heat treatment on microstructure and properties were discussed. Development tendency of microstructure and properties of PM superalloy was presented.     

数值模拟在整铸涡轮精密成形中的应用现状

随着计算方法和铸造工艺的发展,数值模拟技术在铸造领域中得到了广泛应用.涡轮作为发动机上的重要热端部件,其结构伴随着发动机的更新换代,向着精密化、轻量化、薄壁化方向发展,数值模拟技术也成为铸造工作者控制涡轮质量的重要手段.目前相关学者通过铸造模拟软件对涡轮精密成形的充型过程与宏观物理场结果进行分析,依据模拟结果来改善铸造...     

镍基高温合金GH202高温氧化后的微观组织演变

研究了镍基高温合金GH202在800~1100 ℃高温氧化后晶粒、碳化物和强化相的演变过程。采用透射电子显微镜、扫描电子显微镜和电子背散射衍射对其微观结构进行了表征。结果表明：镍基高温合金的硬度随氧化温度的升高而降低,1100 ℃氧化100 h后,硬度降低了43.5%。800和900 ℃氧化后晶粒生长速度较慢,而经900 ℃氧化后晶界碳化物析出显著增加。在1000和1100 ℃氧化后,晶粒尺寸明显增大。氧化过程中晶界迁移是由晶界两侧自由能差决定,温度越高,晶界向曲率中心迁移越快,大量细小晶粒被吞并形成了大晶粒。大块状碳化物（MC）分解成大量的碳原子,与Cr原子结合形成少量的富Cr颗粒状M₂₃C₆。在900 ℃氧化150 h后,M₂₃C₆演化为富Ti的M₆C。随着氧化温度的升高,碳化物在γ相中回熔。在800、900和1000 ℃氧化后,γ′相逐渐长大,在1100 ℃氧化100 h后,完全溶解于γ相。     

激光直接成形高温合金成形精度研究

选用GH163高温合金粉末进行了多种几何形体的激光直接成形试验,试验结果表明:理论成形轮廓和实际成形轮廓之间的偏差会造成成形角度误差,分析了产生误差的原因并提出了解决方案,获得了具有良好的外形和尺寸精度的薄壁中空复杂几何形体.     

Steam reforming of n-hexadecane over noble metal-modified Ni-based catalysts

Steam reforming of n-hexadecane, a main constituent of diesel, over noble metal-modified Ni-based hydrotalcite catalyst was carried out in a temperature range of 700–950 °C, at an atmospheric pressure with space velocity of 10,000–100,000 h⁻¹ and feed molar ratio of H₂O/C = 3.0. The catalysts were prepared by a co-precipitation and dipping methods. The noble metal-modified Ni-based hydrotalcite catalyst displayed higher resistance for the sintering of active metal than the Ni-based hydrotalcite catalyst prepared by the conventional method. It was found that the Rh-modified Ni-based catalysts showed high resistance to the formation of carbon compared to Ni-based catalysts. The results suggest that Rh-modified Ni-based catalyst can be applied for the steam reforming (SR) reaction of diesel.     

Methanol Steam Reforming Over NiAl and Ni (M) Al Layered Double Hydroxides (M = Au, Rh, Ir) Derived Catalysts

This paper deals with an experimental investigation concerning steam reforming of methanol at 280, 340 and 380 °C over NiAl and Ni (Au, Rh or Ir)Al layered double hydroxides (LDHs) derived catalysts. Incorporation of noble metal ions into the NiAl-LDH framework was evidenced by XRD, TGA and TEM techniques. High selectivity to H₂ and CO₂ with less than 5% (volume) CO and trace CH₄ was observed over the NiAl-LDH catalyst. Whereas CO and H₂ are major products at lower temperatures after addition of Au, Rh and Ir to the NiAl-LDH system. They are significantly reduced with the concomitant increase in CH₄ and CO₂ as the temperature increased.