氮化物弥散强化铁基合金的显微组织和力学性能研究

本实验向雾化Fe-12.8Cr-3.4W铁基粉末中引入氮化物粉末进行球磨,然后对球磨粉末进行热挤压和热轧制制备得到合金样品。对雾化粉末和球磨粉末的形貌和成分、各组成形合金的显微组织、各组成形合金的力学性能以及断口形貌进行了研究。实验结果表明,球磨对粉末晶粒起到了细化作用,同时球磨后粉末与空气接触会引入少量的氧,YN(氮化钇)的引入起到了细化球磨粉末的作用;在氮化物弥散强化合金中检测到了尺寸小于100 nm的Ti N和TiO_2的复合弥散颗粒,少量弥散颗粒与合金中的Cr、W、Y和O元素结合长大形成大于100 nm的复杂化合物颗粒。采用氮化钇制备的合金抗拉强度与氧化钇合金基本相同,延伸率增加,同时显微硬度提高;采用氮化钛和氮化钇进行制备的合金显微硬度进一步增加。     

Rene104镍基高温合金选区激光熔化成形及开裂行为

采用选区激光熔化技术,结合旋转+填充扫描策略制备Rene104镍基高温合金,研究了成形参数对显微组织和开裂行为的影响。结果表明:线能量密度和扫描间距是影响Rene104镍基高温合金致密度及开裂的主要参数。当线能量密度为250 J/m,扫描间距为0.08mm时,Rene104镍基高温合金成形件的致密度达98.37%。选区激光熔化成形Rene104合金主要由横截面尺寸为0.5μm、轴向尺寸为3~5μm或30μm的柱状晶组织组成,晶粒沿建造方向的(200)晶面择优取向生长,同时,在晶界存在碳化物和Laves相,出现了裂纹、孔洞及残留粉末颗粒等缺陷。高线能量密度产生的大温度梯度导致残余应力,从而在晶界析出相周围形成应力集中,在熔池和层间搭接处的熔池尖端萌生裂纹,且沿建造方向扩展。残留孔洞主要来自粉末空心缺陷,残留粉末颗粒则由粉末飞溅产生。