高锰钢的发展与应用

本文校为系统地介绍了常规Mn13，以及在其基础上开发出的中锰钢、介稳奥氏作锰钢、超高锰钢、低合金化高锰钢的成分、组织特征及其加工硬化机制，并具体介绍了各种钢的应用范围，为各种工件的合理选材奠定了一定的理论基础     

铪对铸造镍基高温合金焊接裂纹的影响

对含铪铸造高温合金在TIG焊接凝固过程中物理冶金特性的研究结果表明,铪显著降低合金焊接裂纹的敏感性。铪增加合金r+r’共晶量并扩大凝固温度范围,使合金枝晶间微液池在很宽温度范围内相互连通。凝固后期富铪熔体具有良好的流动性和润湿性并具有趋肤效应,趋肤液是含铪量高于6%的多元共晶液,它具有自钎接性能,对裂纹起“自愈合”作用。这些结果证明,合金凝固范围宽窄不是影响焊接裂纹的唯一因素,最后凝固液体的物理化学性质具有重要作用。     

改善定向凝固合金的新途径

本文分析了功率降低法因不同合金定向效果不同的原因,以及通过整枝技术获得合理显微组织的方法。 试验结果表明,合金的固—液温度间隔越大,造成发达的侧枝,使主干密度降低,同时使初生相粗化,不利于提高定向合金的性能。使定向合金在固—液温度范围内保温并快速冷却可增加上干密度,整去粗大的侧枝,细化初生相,改善了合金的枝晶间状态。     

FORMATION OF μ-PHASE AND ITS EFFECT ON MECHANICAL PROPERTIES OF CAST NICKEL-BASE SUPERALLOYS

本文研究了铸造镍基高温合金中沉淀的片状μ相,揭示了μ相的形成规律、化学成份、TTT曲线、断裂特征和对力学性能的影响。研究结果表明,μ相的形成温度范围很宽,从800—1140℃。片状μ相的宽面是六方指数的{0001},它沿基体γ的{111}面板出。在760℃以下冲击,拉伸和持久的断裂特征是沿μ相{0001},面解理断裂,电子空位数N_v值不是控制μ相形成的唯一因素,还与(Mo+W)at.-％和Mo(Mo+W)有关。此外,硼也是抑制μ相的有效因素。     

影响含Hf定向凝固合金初熔的某些因素

含Hf的镍基高温合金存在Ni_5Hf相,它是影响合金初熔的主要因素之一。当该相的量大于1.0v-%时,在加热示差热分析(DTA)曲线上的1135-1160℃处出现Ni_5Hf相的熔化峰。P.D法定向铸锭上、下端存在明显的Ni_5Hf偏析,因而对初熔的敏感性明显不同。Ni_5Hf相的初熔促进了共晶γ′和M_3B_2的熔化。低碳与无碳含Hf合金的初熔倾向更大,缓冷组织和固溶处理的升温速度对初熔是敏感的。高于3V-%的初熔量将会降低合金的持久强度,其断裂主要沿Ni_5Hf初熔区和共晶γ′之间的界面扩展。采用1150℃8h预处理能消除全部的Ni_5Hf相,有效地控制含Hf合金的初熔。     

热变形高铌Ti-Al合金获取全片层组织的热处理工艺

研究了热变形高铌Ti-Al合金获取全片层组织的热处理工艺及转变机理,提出了新的热处理工艺为:1480℃×10min→1345℃×20min→900℃×2h,空冷。采用新工艺热处理时可使高铌Ti-Al合金中在β相与α相区两次重新形核长大,破坏了原始变形组织中晶粒间的取向关系,从而得到了均匀的α相,因而新工艺热处理后得到较为均匀细小的全片层组织。     

EFFECTS OF WITHDRAWAL RATE ON MICROSTRUCTURE AND STRESS RUPTURE PROPERTIES OF A Ni3Al–BASED SINGLE CRYSTAL SUPERALLOY IC6SX

采用螺旋选晶法制备Ni₃Al基单晶合金IC6SX试棒, 研究了不同拉晶速率对凝固组织和高温持久性能的影响. 结果表明, Ni₃Al基单晶合金IC6SX凝固组织为树枝状, 随着拉晶速率从1.5 mm/min增加到6 mm/min, 一次枝晶间距逐渐减小. 与普通镍基高温合金不同, 位于枝晶干处的次生γ'相尺寸比枝晶间处的大. 随着拉晶速率的增加, 枝晶干和枝晶间处的γ'相尺寸都逐渐减小, 由不规则形状逐渐立方化, 枝晶间处的初生γ'相的数量逐渐增多. 一次枝晶间距和γ'相尺寸对高温持久性能影响显著, 随着拉晶速率的增加, 组织细化, 铸态IC6SX单晶合金的高温持久寿命增加.     

初生M6C的形成及其对高钨铸造模具高温合金的影响

高钨铸造合金已用于铸造大型模具，由于大量初生M6C碳化物的形成使模具变脆，需探明初生M6C的形成条件．实验表明当含碳量超过0．15％时，合金中易析出初生M6C，而10％Co起有效的抑制作用．初生M6C是在1375℃时形成的，它对通过固-液范围的冷却速度十分敏感，快冷抑制它的形成．铸件中M6C的形成存在明显的尺寸效应，枝晶间距大于150μm时的较厚截面极易形成毫米量级的M6C，严重的损伤合金的高温强度．因此对大截面的模具合金，为防止初生M6C的析出，合金中最好保持0．04％—0．07％C和10％—15％Co．     

Effect of Cerium on Microstructures and High Temperature Oxidation Resistance of An Nb-Si System In-Situ Composite

Nb-16Si-24Ti-6Cr-6A1-2Hf-xCe （x =0, 0.05, 0.1,02.5, 0.5, 1 （%, atom fraction）） in situ composites were prepared by arc melting The microstmcture and the effect of rare earth element cerium on 1250℃ oxidation resistance of the composites were investigated with scanning electron microscopy （SEM） and X-ray energy disperse spectrum （EDS）, as well as X-ray diffraction （XRD）. The experimental results showed that the high temperature oxidation resistance of the alloy was improved by adding a proper amount of cerium （Ce）. The effect of Ce was considered as the concurrent of the following three factors： first, the oxide of Ce formed in the interface reduced the internal oxidation rate; second, the lath shaped oxide containing Ce increased the cracking resistance and reduced the expansion of the oxide scale; and third, the decrease of the sificide volume fraction on account of Ce addition reduces the power of the sample resisting oxygen penetration.     

Influence of Carbon Content and Solidification Condition on Incipient Melting of DS Superalloy MAR-M200+2Hf

Hf lowers the incipient melting temperatureof superalloy. As carbon content in Hf-bearingalloy decreases, the incipient melting temperaturedrops furthey. PD ingots have stronger tendencyto incipient melting than HRS ones. Even thoughin PD ingot, the sensitivities at both endsof the ingot are quite different. The meltingof Ni_5Hf phase may be considered as one of themain factors affecting incipient melting. Themore Ni_5Hf the alloy contains, the more seriousthe incipient melting becomes. The results ofdifferential thermal analysis (DTA) have provedthat the peak of 1135-1160℃ corresponds tothe melting range or Ni_5Hf. By means of apretreatment at 1150℃, 8h, Ni_5Hf phase can beeliminated in two ways: the reactionNi_5Hf+γ(C)→MC_(2)+γ and solid solution, andtherefore the final solid solution treatmentcan be carried out at 1260℃. This brings abouta high homogenized structure and further increasesthe stress rupture properties of the alloy at1040℃, 140 MPa.