分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-19 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 将静电场应用于γH4169 合金的时效过程, 研究了静电场对合金d 相沉淀析出行为的影响规律, 并探讨了其机理. 结果表明, 合金在850 ℃以8 kV/cm静电场强度进行15 min 时效, d 相开始在晶界析出; 时效1 h 晶内分布大量γ"相. 随时效时间延长, d 相尺寸增大、体积分数增加, γ"相尺寸亦增大. 与未加静电场时效处理相比, 静电场时效处理后合金中d 相体积分数降低、尺寸减小, γ"相体积分数升高; 晶界d 相中Nb原子分数降低、Fe 和Cr 原子分数升高, 晶界d 相点阵常数c 减小、a 和b增大. 由于静电场时效处理后合金中平均空位浓度升高, 促进了Fe 和Cr 原子扩散, 同时Fe 和Cr 原子置换晶界d 相中Nb原子, Nb原子固溶入晶内. 另一方面, 空位浓度的升高增加了γ"相非匀质形核几率, 促进γ"相析出. 同时, 空位亦可松弛基体γ相与γ"相的共格畸变, 有效抑制了γ"相向d 相转变, 增加了强化相γ"相的稳定性.
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-19 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 利用SEM和物理化学相分析方法研究了5 种Hf含量的FGH97 粉末高温合金中g'相和MC型碳化物形貌、化学组成及含量. 结果表明: Hf促进g'相和MC相析出, 改变g'相和MC相的化学组成, 对MC相的尺寸和形貌影响不大, 显著影响g'相的尺寸和形貌, 促使g'相的形态失稳, 导致立方状g'相发生分裂, 使g'相更快地进入稳定的立方状择优形态. 在FGH97 合金中添加Hf, 可通过改变错配度d, 从而改变g'相发生分裂的临界尺寸Dc. 建立了Dc与Hf 含量w(Hf)的关系式: Dc=315.4+640.2w(Hf)-358.2[w(Hf)]2. 随着Hf 含量的增加, |d|逐渐变小, Dc增大. g'相长大到临界尺寸时, g'相由立方状分裂为八重小立方体状.
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-19 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 利用FEG-SEM, TEM, AES和EDS分析技术以及物理化学相分析等方法, 系统地研究了微量元素Hf 在镍基粉末高温合金中的作用. 结果表明: Hf以固溶态分布在枝晶间γ固溶体内, 有助于减少原始粉末颗粒边界组织. Hf促进γ′相形态失稳, 导致大尺寸立方状γ′相发生分裂, 更快地进入γ′相低能稳定的择优形态. Hf 主要分布在γ′相和MC型碳化物中, 改变γ′相和MC型碳化物及γ固溶体相间合金元素的再分配, 有利于消除合金的缺口敏感性, 改善合金综合力学性能.
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-19 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 研究了GH4169 合金在750 ℃长期时效中的组织演化及其对低周疲劳行为的影响规律. 结果表明, 随时效时间的延长, 合金中g ″相尺寸逐渐增大、体积分数减少; d 相尺寸增大、体积分数增加; 长期时效后合金低周疲劳最大循环应力响应降低, 疲劳寿命缩短. 随循环周次的增加, 合金循环应力响应均依次呈循环硬化、稳定、而后软化的特征. 合金时效过程中g ″相尺寸增大和体积分数降低, 导致其对合金的强化效果减弱, 由此循环应变的应力响应降低; 而时效中长针状d 相及其周围的无析出带的生成成为裂纹扩展路径, 导致疲劳寿命下降.
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-19 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 在对一系列高合金化模型合金进行系统比选研究的基础上, 发展了新型的GH4065 变形高温合金, 该合金化学成分与René 88 DT合金类似, 并针对铸锻制备工艺的要求进一步实施了优化. 研制结果表明, 应用三联低偏析熔铸和多重循环热机械处理等新型技术生产的GH4065 合金, 适用于制备先进航空发动机关键热端转动部件, 综合性能完全满足高压压气机盘和低压涡轮盘的工况要求, 必要时可以作为高压涡轮盘的高可靠性、低成本解决方案. 随着变形高温合金材料和制备工艺的发展, 应用铸锻工艺制备的高性能涡轮盘材料能够满足先进航空发动机的技术要求.
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-18 合作期刊: 《材料研究学报》
摘要: 应用三维原子探针技术研究了600℃超超临界电站锅炉过热器/再热器用18Cr9Ni3CuNbN奥氏体耐热钢中强化相富Cu相的早期析出行为, 并绘制出富Cu相在18Cr-9Ni 型奥氏体耐热钢中的C曲线。结果表明: 在高温时效过程中富Cu相无论在650℃还是在700℃均能较快地析出, 其形成过程都是在短时间内先形成富Cu偏聚区, 随着时效时间的延长Cu原子继续扩散到富Cu偏聚区, 其它原子如Fe, Cr, Ni 等则被排出富Cu偏聚区而扩散到奥氏体基体中, 最终形成富Cu相。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2016-11-15 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 研究了含微量元素Hf(0-0.89%)的FGH97粉末高温合金中拓扑密排μ相的析出动力学、组织形态以及μ相对Hf含量为0.30%的合金盘坯力学性能的影响。结果表明:Hf含量为0.30%和0.89%的合金经750-900℃长期时效后μ相已明显析出,并随着时效温度的升高、时效时间的延长以及Hf添加量的增加,μ相析出量增加和尺寸长大。合金中的μ相主要在晶内以长条片状形态析出。合金盘坯(Hf含量为0.30%)在550-650℃长期时效后没出现μ相,高温拉伸性能和高温持久性能没有降低,组织稳定性良好。750℃长期时效后μ相的析出对合金盘坯的高温拉伸强度无明显影响,但降低拉伸塑性和高温持久寿命,而提高持久塑性约20%。详细讨论了μ相的析出行为、γ固溶体中合金元素的再分配以及合金断裂断口的特征,从理论上解释了μ相对力学性能的影响的脆-韧双重作用的机理,并提出控制和避免μ相大量析出造成性能劣化的措施和方法。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2016-11-15 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 采用热模拟实验研究了定向凝固与等轴晶U720Li合金的高温塑性变形行为,利用OM,SEM和EBSD分析了不同变形条件下合金的组织特征及动态再结晶机制.结果表明,定向凝固与等轴晶合金的变形抗力均随变形温度升高而降低.定向凝固U720Li合金沿垂直柱状晶方向变形时变形抗力较低,枝晶间协调变形能力良好,未出现裂纹.与等轴晶合金相比,相同变形条件下定向凝固合金的动态再结晶组织均匀;高温塑性变形过程中,定向凝固合金的动态再结晶主要以晶界弓弯和位错塞积方式形核.定向凝固U720Li合金的变形激活能为766 kJ/mol,比等轴晶合金降低了38.6 %,定向凝固合金呈现出更好的热加工特性.