【摘 要】
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定向凝固DZ4125高温合金是在美国René125基础上改良得到的综合性能水平较高的合金之一,已大量用于制作航空发动机的涡轮叶片。叶片在服役的过程中易发生γ相粗化、碳化物转变等组织损伤。与常用的金相显微组织观察方法相比,以电解提取为基础的物理化学相分析方法,可以精确定量分析各相的含量和组成,从而定量描述服役过程中的各类组织特征的退化演变,再结合性能变化的规律,有助于研究叶片在服役过程中的寿命评估,
【机 构】
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北京科技大学,北京100083;钢研纳克检测技术有限公司,北京100081 北京科技大学,北京10
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定向凝固DZ4125高温合金是在美国René125基础上改良得到的综合性能水平较高的合金之一,已大量用于制作航空发动机的涡轮叶片。叶片在服役的过程中易发生γ相粗化、碳化物转变等组织损伤。与常用的金相显微组织观察方法相比,以电解提取为基础的物理化学相分析方法,可以精确定量分析各相的含量和组成,从而定量描述服役过程中的各类组织特征的退化演变,再结合性能变化的规律,有助于研究叶片在服役过程中的寿命评估,为合金的设计和使用提供理论依据。
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本文对用于核电蒸汽发生器传热管的690合金试制初期的锻造棒材的锻态异常组织进行了分析、模拟热挤压和热处理态组织分析,并对管材的退火态组织和"TT"处理态组织进行了分析。并同优化后晶粒均匀细小的锻造棒材进行对比。结果表明:锻造棒材中碳化物的不均匀析出是导致锻造棒材存在细晶带的主要原因;锻造棒材中细晶带的存在会对后续加工过程中的690合金管材组织均匀性产生不利影响,最终导致690合金传热管局部组织不均
本文以两种典型Al、Ti时效强化型Fe基高温合金为研究对象,系统地研究Al、Ti以及Al+Ti的含量变化对Fe基高温合金拉伸强度的影响。研究结果表明,Al、Ti时效强化型Fe基高温合金即使具有较高的Ti含量也未必会得到显著的强化效果。只有Ti含量达到一定数值后,提高(Al+Ti)含量数值,合金方可具有非常高的抗拉强度。
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Thermo-Span合金具有优异的力学性能和良好的抗氧化性,现已在国外先进航空发动机和火箭发动机获得应用.Thermo-Span合金Cr含量为5.5%,高温均匀化处理时氧化强烈,并不适合进行长时间的高温均匀化处理.目前针对偏析对该合金性能影响的研究十分有限,无法为合理制定均匀化工艺提供指导.本文以不同均匀化处理的Thermo-Span合金为研究对象,对比研究了室温、650℃、750℃拉伸性能和持
本文采用Deform软件对镍基高温合金包覆挤压过程进行有限元模拟.分析了坯料初始温度、包套与模具间摩擦因子、包套与模具间传热系数、模角、挤压速度等重要参数对坯料挤压变形后平均晶粒尺寸及成型载荷的影响规律.结合分析结果,能够为镍基高温合金覆挤压过程提供较为合理的工艺参数及模具参数.实验条件有限元模拟在Deform软件上运行.实验材料为软件数据库中的IN716高温合金(坯料)和304不锈钢(包套).主
针对700℃先进超超临界燃煤电站用Ni-Fe-Cr基合金GH984在700℃长期时效过程中组织失稳析出η相,明确其析出机制及其对力学性能的影响,对控制η相析出和合金的寿命预测具有重要意义,因此,本文研究了η相析出机制及其对拉伸性能的影响。研究结果表明:η相沿γ相特定晶面,优先在晶界形核并由晶界向晶内生长并在其周围形成无γ相区,其析出和生长过程受扩散控制,晶界析出少量小尺寸η相对合金的700℃拉伸性
针对700℃超超临界发电机组对于低膨胀高温合金的需求,本文研究了一系列掺杂元素对γ/γ结构Ni-Cr-Fe基高温合金热膨胀系数和强度的影响。基于实验数据,拟合了700℃热膨胀系数与成分的关系。采用Thermo-Calc分析了各个合金的γ相稳定性,理论计算结果表明γ相稳定性与热膨胀系数有紧密的关系。相稳定性越好,合金的热膨胀系数越小。微观结构的观测很好地验证了这一结论。
K4648合金是一种高铬镍基铸造合金,抗热疲劳性能良好,具有优良的抗氧化和抗热腐蚀性能,适用于制作航空发动机用导向叶片或整铸导向器。该合金在应用中,常因受热载荷影响出现冷热疲劳裂纹。本文开展了不同组织状态的K4648合金冷热疲劳性能研究,对合金冷热疲劳影响因素及热疲劳损伤机制进行了分析,提出改善合金冷热疲劳性能的途径。
真空感应熔炼K4648合金为高铬镍基铸造合金,抗热疲劳性能良好,具有优良的抗氧化和抗热腐蚀性能,适用于制作航空发动机用导向叶片或整铸导向器。由于该类型零部件应用过程温差较大,零件局部区域受冷热冲击较大,周期性变化的热应变和热应力导致冷热疲劳裂纹的出现。本文针对这一情况,对K4648合金试样进行冷热疲劳试验,研究浇注工艺、长期时效处理工艺对K4648合金冷热疲劳性能的影响规律及热疲劳损伤机制。
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