【摘 要】
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研究了一种新型Ni基单晶高温合金的在1100℃和1150℃下大气环境中的高温氧化行为,一共进行了350个循环.在两个温度下,氧化层的生长速度和时间都呈类抛物线关系,这是由于在氧化层底部生成了一层致密的Al2O3层.采用SEM观察分析了氧化层表面形貌和氧化层截面的微观组织.使用XRD和EDS分析氧化层的成分和元素分布.在较高的温度下,生成的氧化层较厚,而且最后的重量变化也更大,表明在更高的温度下,合
【机 构】
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中南大学粉末冶金国家重点实验室,湖南长沙,410083;中南大学粉末冶金研究院,湖南长沙,410083
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研究了一种新型Ni基单晶高温合金的在1100℃和1150℃下大气环境中的高温氧化行为,一共进行了350个循环.在两个温度下,氧化层的生长速度和时间都呈类抛物线关系,这是由于在氧化层底部生成了一层致密的Al2O3层.采用SEM观察分析了氧化层表面形貌和氧化层截面的微观组织.使用XRD和EDS分析氧化层的成分和元素分布.在较高的温度下,生成的氧化层较厚,而且最后的重量变化也更大,表明在更高的温度下,合金的氧化抗性越差.在两个温度下,形成的氧化层都可以分为三层:最外层的NiO层,由TiO2,Ta2O5和CrO组成的中间层和最内层的致密的Al2O3层.而且,在合金基体和氧化层之间存在一个γ相消失区域,氧化温度越高,这个区域的厚度越厚.
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研究了应变速率对GH4169合金激光焊接接头拉伸性能及变形行为的影响规律及机制.结果表明,与母材相比,GH4169合金激光焊接接头的变形行为对应变速率更为敏感.随应变速率的增加,焊接接头的强度有所提高,塑性则呈先下降后升高的趋势,断裂位置由母材经热影响区向熔合区靠近,断口韧窝尺寸先变大后减小,表明接头的变形行为具有较高的应变速率敏感性.
随着国内外涡轮盘用变形高温合金的发展,表现出难变形化与大型化的趋势.目前,我国面临超大型GH4706合金涡轮盘锻件的国产化需求,需要解决该合金的基础研究与工艺优化问题.本文以超大型GH4706合金涡轮盘锻件试制亟待解决的微量元素优化为主要研究内容,研究P、B元素含量对其力学性能的影响,并探讨作用机制.结果表明,加入中限P、B元素能够在不影响GH4706合金其他力学性能的基础上显著改善持久性能.
本文用GH4738高温合金的成分优化设计计算、结合模拟计算以及实际7炉次成分冶炼，研究其相应力学性能，择优确定了涡轮盘用最佳合金成分控制标准。本研究利用Thermo-Calc及JMat Pro软件计算,研究了不同C、Al、Ti及Cr等元素的相对GH4738合金中的相析出规律及对其合金力学性能变化规律;基于以上计算,设计超级GH4738高温合金成分与常规合金成分,制备了7种不同合金成分的该合金,并测
新型Ni-Cr-Co基难变形高温合金U720Li具有优异的综合力学性能及良好的高温组织稳定性,是航空发动机650～750℃用关键转动件的优选材料之一.通过开展U720Li合金热变形特性、锻件模锻工艺的数值模拟等研究,确定了U720Li合金大尺寸盘锻件和环形件的锻造工艺,制备出外径尺寸分别为φ520mm和φ450mm的盘锻件和环形件,经过探伤、表面腐蚀和理化检测,锻件满足相关技术指标要求.
研究了原始锻态晶粒尺寸为14μm左右的航空发动机用优质GH4738合金经过不同的固溶温度处理后,合金的组织性能变化规律.随着固溶温度的升高,合金中一次γ数量逐渐减少,而尺寸逐渐长大;1040℃合金晶粒尺寸发生局部长大,但拉伸强度在1030℃出现拐点.
本文研究了重复固溶处理对GH4738合金异型丝材组织和性能的影响,结果表明:重复固溶处理温度介于995～1010℃之间时,稍促进GH4738合金晶界Cr236相析出,晶内析出两种不同尺寸的γ相.重复固溶处理温度介于1040～1080℃之间时,晶界Cr23C6相析出随温度升高而减少,晶内析出单一尺寸的γ相,且其析出随温度升高而更加均匀细小.重复固溶处理改变了大、小两种γ相的尺寸和数量,因此降低合金的
研究了海洋环境用新型高强耐蚀GH4925合金在不同成分及热处理条件下的显微组织及力学性能.结果表明:经固溶+两级时效处理后,合金的析出相主要为球状γ相、MC型碳化物、σ相及M23C6型碳化物;C、Al、Ti含量较高时,合金具有较高的强度和韧性,而塑性较低.采用735℃/炉冷+615℃/空冷的时效制度,有利于合金获得较高的强度以及良好的塑韧性.
利用Gleeble-3500热力模拟试验机对热等静压态喷射成型GH4738合金进行等温轴向热压缩试验,温度范围950～1200℃,应变速率0.13～6.5s-1,工程应变10％～75％,研究不同形变条件下组织演变及形态,建立了形变组织人工神经网络预测模型.结果表明:形变温度、应变速率及变形量等工艺参数对喷射成形GH4738合金形变组织具有重要的影响,在一定温度条件下提高应变速率可获得较为理想的细小
研究了一种新型Fe-Ni-Cr基高温合金在标准热处理状态下的微观组织特征、力学和物理性能及耐腐蚀性能.结果表明:该合金的组织除γ基体外,主要析出相为细小颗粒状Ni3Ti型γ相和弥散分布于晶界和晶内的MC型碳化物;该合金不仅具有较高的强度和硬度,而且具有良好的塑韧性;与0Cr18Ni10Ti不锈钢相比较,该新型Fe-Ni-Cr合金具有更优异的耐纯水腐蚀性能.
K424合金是一种高Al、Ti、低密度的高性能等轴晶镍基高温合金.为进一步提高该合金的热强性能,满足发动机损伤容限设计需求,通过优化B、Zr及TCP相形成元素范围,优选热处理制度,发展出定向凝固合金DZ424.DZ424合金不含贵金属元素,具有低密度,低成本、高比强的特点.DZ424合金具有较高的高温强度和持久性能,与K424合金相比,使用温度可提高约30℃.