Ta含量对FGH4098粉末高温合金力学性能的影响北大核心

研究了不同Ta含量FGH4098合金的冲击韧性(室温),拉伸性能(室温、650℃、750℃)和持久性能(650℃、750℃),以及650℃疲劳裂纹扩展速率,并结合不同Ta含量合金的冲击、拉伸、持久断口和650℃/3 000 h、750℃/3 000 h两种时效处理制度后的显微组织,分析了Ta含量对合金力学性能的影响。结果表明:合金中Ta含量过高会显著降低合金的冲击韧性,Ta含量在1.2%～3.6%(质量分数,下同)间的合金冲击韧性维持在较高水平;随着Ta含量的增加,FGH4098合金室温和高温抗拉强度逐渐增加,Ta含量为1.2%～3.6%的合金,其室温和高温拉伸塑性较好;随着Ta含量的增加,合金650℃持久寿命显著增加,但在750℃下,过量的Ta会促进TCP相的析出,严重影响合金的高温持久性能,Ta含量在2.4%～3.6%时,合金的持久性能最优。随着Ta含量的增加,合金650℃疲劳裂纹扩展速率逐渐降低。综上,Ta含量在2.4%～3.6%间的FGH4098合金的综合力学性能最优。     

粉末高温合金原始颗粒边界与MC型碳化物溶解度的关系

原始颗粒边界(PPB)是在粉末加热固结过程中MC型碳化物在颗粒边界析出造成的,利用扫描电镜(SEM)和电子探针X射线显微分析仪(EPMA)研究了 MC型碳化物在镍基高温合金中的溶解度与粉末高温合金中原始颗粒边界(PPB)的关系.结果表明:强碳化物形成元素(Ti、Zr、Hf、Nb、Ta)对应的MC型碳化物在镍与镍基高温合金中的溶解度顺序为:TiC＞NbC＞TaC＞ZrC＞HfC,同时温度越高MC型碳化物的溶解度越大;在镍基高温合金中溶解度较大的TiC容易在粉末高温合金的PPB上析出,而溶解度较小的TaC则避免了这种现象.未添加Ta元素的FGH4098合金中原始颗粒边界(PPB)上的MC型碳化物主要为TiC;添加Ta元素的FGH4098合金,制粉过程中会在粉末颗粒内部析出更多的含Ta的MC'型碳化物,在随后的热等静压过程中,这种MC'碳化物转变成为更高稳定性的MC型碳化物(Ta,Ti,Nb)C.(Ta,Ti,Nb)C存在富Ti的核心,Ti和C元素被"固定"在了碳化物中,阻碍了 MC型碳化物在PPB上析出.     

Cu2O-PVA/纳米纤维素复合材料的制备与吸附—光催化性能

为了改善氧化亚铜(Cu₂O)的光催化性能,将Cu₂O颗粒和聚乙烯醇(PVA)同时加入纳米纤维素(CNF)中,成功制备了具有三维(3D)多孔结构和丰富活性位点的功能化纤维素基气凝胶(Cu₂O-PVA/CNF)。采用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射仪、全自动比表面积、压缩测试对气凝胶样品进行了表征。以降解亚甲基蓝(MB)为模型污染物,评价了Cu₂O-PVA/CNF复合催化剂的光催化性能,考察了6wt%Cu——2O-PVA/CNF在不同初始浓度、不同催化剂用量及不同溶液pH条件下对MB光降解效率的影响。结果表明,三维多孔的纤维素气凝胶的使用提高了对MB的吸附能力,延长了对可见光的吸收。特别是在纤维素基体中掺杂的Cu₂O在光照下激发出电子-空穴,增加了活性位点,从而提高了催化能力。6wt%Cu₂OPVA/CNF复合催化剂对MB的光降解率达到95.6%,远高于纯Cu₂O的79.6%。Cu₂O-PVA/CNF复...     

欧美第四代粉末高温合金研究进展

为满足先进航空发动机高压涡轮盘等热端部件的使用要求,需要研制更高性能的第四代粉末高温合金,其标志是最高使用温度要达到815℃。概述了最近10年来美国和英国第四代粉末高温合金的研究进展情况。重点介绍了美国高Ta含Hf的ME501合金和高W高Ta含Hf的TSNA-1合金,英国的高Co高Ta合金、高Ta低成本合金和高Nb的RRHT系合金的成分设计特点、组织及其稳定性、力学性能及抗氧化性。     

消除粉末高温合金中原始颗粒边界机制北大核心

采用SEM、TEM研究了高温合金粉末颗粒内部与合金中碳化物的类型和组成,采用热力学软件计算了不同Hf含量FGH4096的碳化物组成,结果表明,粉末高温合金中原始颗粒边界上的析出物为以TiC为主的MC型碳化物,MC型碳化物(TiC、ZrC、HfC、NbC、TaC)在镍基高温合金中按溶解度从大到小为TiC>NbC>TaC>ZrC>HfC。TiC在FGH4096中的溶解度较HfC的大,雾化粉末快速凝固过程中,加入Hf的FGH4096合金碳化物析出量大于不加Hf的FGH4096合金碳化物析出量,HfC均匀形核于整个粉末颗粒中。在热等静压过程中,Hf与C的结合力强而形成HfC,最终在FGH4096合金中形成(Hf,Ti,Nb)C,致使C元素无法扩散至粉末颗粒表面形成TiC,避免了原始粉末颗粒边界的形成。加入Zr消除FGH4096中原始颗粒边界的机制与添加Hf的FGH4096相同。     

消除粉末高温合金中原始颗粒边界机制

采用SEM、TEM研究了高温合金粉末颗粒内部与合金中碳化物的类型和组成,采用热力学软件计算了不同Hf含量FGH4096的碳化物组成,结果表明,粉末高温合金中原始颗粒边界上的析出物为以TiC为主的MC型碳化物,MC型碳化物(TiC、ZrC、HfC、NbC、TaC)在镍基高温合金中按溶解度从大到小为TiC＞NbC＞TaC＞...     

不同Ta含量FGH4098合金中的MC型碳化物

利用扫描电镜(SEM)和场发射电子探针显微分析仪(EPMA)等研究热处理后不同Ta含量的FGH4098合金中MC型碳化物的形貌、含量、尺寸和组成。结果表明:对于热处理态FGH4098合金,加入Ta元素可以抑制MC型碳化物沿原始粉末颗粒边界(PPB)析出;随Ta含量的增加,FGH4098合金中MC型碳化物的含量有所增加,等效粒径也略有增加,但变化不大;加入合金中的Ta元素会替代MC型碳化物中的Ti,改变了MC型碳化物组成,且随着合金Ta含量的增加,MC型碳化物组成中Ta元素的所占比例显著增加。