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镍基单晶高温合金近服役环境性能研究进展
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作者 刘静 王莉 +4 位作者 于明涵 闵师领 李佳声 董加胜 楼琅洪 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期891-901,共11页
航空发动机与燃气轮机作为国之重器,对保障国防安全和能源安全具有重要意义。随着发动机效率的不断提升,涡轮进气口温度不断提高。先进叶片往往采用高代次单晶高温合金材料制备,具有薄壁、多孔复杂冷却结构,且表面涂覆先进涂层,因而先... 航空发动机与燃气轮机作为国之重器,对保障国防安全和能源安全具有重要意义。随着发动机效率的不断提升,涡轮进气口温度不断提高。先进叶片往往采用高代次单晶高温合金材料制备,具有薄壁、多孔复杂冷却结构,且表面涂覆先进涂层,因而先进单晶叶片结构越来越精细复杂,服役过程中叶片不同部位温度场、应力场分布变化更大,其损伤机制无法通过传统棒状试样的变形损伤机制完全体现。基于先进单晶叶片的结构特点及服役环境特点,综述了叶片结构(薄壁、气膜孔)、二次枝晶取向(二次取向)及先进涂层等单一因素及多因素耦合作用对单晶合金拉伸、蠕变及疲劳等典型性能的影响规律及损伤机理研究,并对镍基单晶高温合金近服役环境性能研究的发展方向进行展望。 展开更多
关键词 镍基单晶高温合金 薄壁 二次取向 气膜孔 涂层
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Al含量提高对IN 617合金持久性能及组织稳定性的影响
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作者 任利国 白亚冠 +5 位作者 聂义宏 杨晓禹 王大鹏 白兴红 彭亚敏 傅万堂 《材料热处理学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期150-159,共10页
采用高温持久实验、扫描电镜(SEM)及透射电镜(TEM)等研究了Al含量提高对IN 617合金持久性能及组织稳定性的影响。结果表明:Al含量提高后,基于超过4万小时的实验数据,IN 617合金700℃、10万小时的外推持久强度超过170 MPa,持久性能显著提... 采用高温持久实验、扫描电镜(SEM)及透射电镜(TEM)等研究了Al含量提高对IN 617合金持久性能及组织稳定性的影响。结果表明:Al含量提高后,基于超过4万小时的实验数据,IN 617合金700℃、10万小时的外推持久强度超过170 MPa,持久性能显著提高,合金的持久断裂机制仍以微孔聚集长大为主;Al含量的提高会明显促进IN 617合金中γ′相的析出,提高其含量,同时也会促进合金中μ相和σ相等TCP相(Topologically close-packed phases)的析出,从而提高合金的硬度与持久性能,但尚未发现TCP相会对合金持久强度产生不利影响;时效处理时间越长,晶界析出相尺寸越大且愈加连续,致使晶界结合强度降低,而Al含量的提高又会提高晶内强度。二者共同作用,会使IN 617合金的持久塑性降低。 展开更多
关键词 IN 617合金 AL含量 持久性能 组织稳定性 析出相
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激光定向能量沉积DD405单晶高温合金的裂纹形成机制研究
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作者 李金国 郭以沫 +5 位作者 卢楠楠 朱泓雨 梁静静 张光睿 周亦胄 孙晓峰 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第17期20-29,共10页
采用激光定向能量沉积技术制备了第二代单晶高温合金DD405薄壁结构,通过试验和理论相结合的手段对单晶高温合金在激光定向能量沉积过程中的热裂纹形成机制进行分析和探究。结果表明,热裂纹的形成是由应力集中、液膜稳定性和碳化物析出相... 采用激光定向能量沉积技术制备了第二代单晶高温合金DD405薄壁结构,通过试验和理论相结合的手段对单晶高温合金在激光定向能量沉积过程中的热裂纹形成机制进行分析和探究。结果表明,热裂纹的形成是由应力集中、液膜稳定性和碳化物析出相3个因素所决定的。由于激光定向能量沉积过程的逐层叠加,残余应力随着沉积高度递增,因此沉积区存在高水平的残余拉应力。沉积区的晶界处会出现显著的应力集中,液膜在两侧拉应力作用下发生撕裂导致裂纹萌生。液膜稳定性与相邻晶粒间的晶界角度密切相关,当大角晶界大于40°时,会在拉应力的驱动下形成热裂纹。MC型碳化物析出相通过“钉扎作用”抑制液相补缩及弱化与基体之间结合强度等作用进一步促进了热裂纹形成。 展开更多
关键词 单晶高温合金 热裂纹 激光定向能量沉积 残余应力 薄壁结构
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基于EBM增材制造CoNi基高温合金组织与力学性能
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作者 李龙飞 喻遥 +1 位作者 闫春雷 冯强 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期125-132,共8页
增材制造技术为发展高性能高温合金材料及部件提供了新的途径。本工作开发一种适于增材制造工艺条件的γ′相强化CoNi基高温合金,并结合电子束熔化(electron beam melting,EBM)技术的工艺参数优化,制备出无裂纹的合金块体材料。结果表明... 增材制造技术为发展高性能高温合金材料及部件提供了新的途径。本工作开发一种适于增材制造工艺条件的γ′相强化CoNi基高温合金,并结合电子束熔化(electron beam melting,EBM)技术的工艺参数优化,制备出无裂纹的合金块体材料。结果表明:扫描速度为2000 mm/s时,合金孔隙率最低,约为0.14%;打印态CoNi基合金显微组织为沿<001>方向生长的柱状晶粒,平均晶粒宽度约为235μm,γ′相体积分数约为30%;经过热等静压及固溶时效处理后,孔隙率进一步降低至约0.09%,柱状晶粒基本没有变化;γ′相的平均尺寸为(70±18)nm,体积分数为(32±3.6)%。室温拉伸实验结果表明,增材制造γʹ相强化CoNi基高温合金展示出优异的强塑性配合,展示出良好的工业应用前景。 展开更多
关键词 CoNi基高温合金 增材制造 裂纹敏感性 显微组织 力学性能
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热处理对选区激光熔化GH4061合金组织和性能的影响
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作者 张尚洲 李子福 +3 位作者 王瑞 孙广宝 刘国浩 于鸿垚 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第17期14-19,共6页
采用激光选区熔化成形技术制备了GH4061合金,研究了不同热处理工艺对合金组织和性能的影响。结果表明,沉积态合金的柱状晶穿过多个熔池外延生长,晶内由胞状亚晶结构组成。随着固溶温度的升高,晶粒取向逐渐偏向(101)和(111),晶粒长大;La... 采用激光选区熔化成形技术制备了GH4061合金,研究了不同热处理工艺对合金组织和性能的影响。结果表明,沉积态合金的柱状晶穿过多个熔池外延生长,晶内由胞状亚晶结构组成。随着固溶温度的升高,晶粒取向逐渐偏向(101)和(111),晶粒长大;Laves相由长链状转变为颗粒状,1060℃固溶温度时基本溶解;δ相在晶界析出,由粗大块状转变为盘状,然后再转变为短棒状,1100℃热处理时无δ相析出;980℃、1020℃、1060℃、1100℃固溶温度时γ′和γ″相平均尺寸分别为23.53 nm、24.43 nm、25.34 nm和25.66 nm。热处理后合金的室温和650℃力学性能显著提高,其中980℃固溶时效热处理试样的室温和650℃抗拉强度分别达到1342 MPa和1120 MPa,随着固溶温度的升高,1020℃、1060℃、1100℃固溶温度时试样室温抗拉强度分别下降约6.4%、8.3%和10%,650℃抗拉强度分别下降约7.9%、8.8%和11%,塑性有所提高。 展开更多
关键词 选区激光熔化(SLM) GH4061合金 热处理 微观组织 拉伸性能
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高温合金成形加工制备专题 序言
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作者 刘永长 崔雷 《精密成形工程》 北大核心 2024年第10期I0001-I0001,共1页
近年来,我国航空航天、能源技术等领域发展非常迅速,以航空发动机、燃气轮机和核电站为代表的高端装备的快速发展显著推动了高温合金需求的增长,高温合金逐渐发展成为国家安全、能源战略和科技创新等领域的重要战略资源。据不完全统计,2... 近年来,我国航空航天、能源技术等领域发展非常迅速,以航空发动机、燃气轮机和核电站为代表的高端装备的快速发展显著推动了高温合金需求的增长,高温合金逐渐发展成为国家安全、能源战略和科技创新等领域的重要战略资源。据不完全统计,2023年我国高温合金产量达到5万吨,较2022年增长了8.5%;2012-2018年,我国高温合金消费量的年增速约为17%,并在一些关键材料和产品上逐步实现了进口替代。 展开更多
关键词 高温合金 进口替代 成形加工 能源技术 航空航天 航空发动机 能源战略 高端装备
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微量元素Zr对高温合金铸件凝固缺陷及持久性能的影响
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作者 周阳 崔艳娜 +3 位作者 王博 李淑苹 李明 王俊 《有色金属材料与工程》 CAS 2024年第5期10-17,共8页
高温合金中微量元素含量虽然极低,但是其对合金的高温性能产生的重要作用不可忽略。以Zr为例,其存在对高温合金铸造特性和高温力学性能的影响仍需要进一步探索。研究了微量合金元素Zr对K417合金凝固过程中凝固缺陷的形成、组织演变以及... 高温合金中微量元素含量虽然极低,但是其对合金的高温性能产生的重要作用不可忽略。以Zr为例,其存在对高温合金铸造特性和高温力学性能的影响仍需要进一步探索。研究了微量合金元素Zr对K417合金凝固过程中凝固缺陷的形成、组织演变以及持久性能的影响。研究结果表明,Zr的加入会影响合金铸态组织中共晶组织的含量,同时也影响凝固过程中的固液相线。随着Zr含量的增加,凝固温度区间先下降后增加;从而影响合金铸造流动性以及组织凝固缺陷的形成。900℃、314 MPa下的持久性能测试结果表明,随着Zr含量的增加,寿命先延长后降低,Zr含量为0.07%时达到最大值。为铸造高温合金母合金中微量元素含量的控制,提高铸件冶金质量提供实验支撑。 展开更多
关键词 镍基高温合金 微量元素Zr 凝固缺陷 高温持久性能
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工艺参数对机匣冷态强力旋压力学行为影响规律研究
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作者 束学道 郑家斌 +2 位作者 刘艳丽 徐海洁 谢超 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期229-237,共9页
针对航空钣金机匣材料难于成形,且成形后的产品精度难以控制等问题,本文以高温合金GH3030为材料,在阐明钣金机匣冷态强旋成形回弹理论与载荷作用机制基础上,使用SIMUFACT.FORMING有限元软件,导入实验室之前所得到的GH3030的本构方程,在... 针对航空钣金机匣材料难于成形,且成形后的产品精度难以控制等问题,本文以高温合金GH3030为材料,在阐明钣金机匣冷态强旋成形回弹理论与载荷作用机制基础上,使用SIMUFACT.FORMING有限元软件,导入实验室之前所得到的GH3030的本构方程,在软件中建立了航空机匣锥形件冷态强旋的仿真模型,分析了旋轮间隙、旋轮进给比、芯模半锥角等旋压参数对钣金机匣冷态强旋成形回弹与载荷的影响规律;采用正交实验得到了各工艺参数对回弹角度影响的主次规律,并在此基础之上得到最优工艺参数组合;采用BBD(Box-Behnken design)响应曲面设计实验方法,得到旋压过程中最大成形力与旋压参数的量化回归模型,并对回归方程进行方差分析,计算回归方程的多元相关系数、可信度以及精确度。最终结果表明:所得到的模型的可信度和精准度较高;在最终实验结果与仿真结果中取点验证,发现误差在10%以内,因此,回归模型较为精准。最后,进行了旋压实验,对比分析了仿真结果与旋压实验实测结果的回弹角度,其平均误差在6.2%以内,验证了仿真结果及回归模型的可靠性。研究表明:仿真分析的回弹角度与实验测得回弹角度变化趋势几乎相同,并且误差较小,控制在12%以内,表明仿真分析的结果能够较准确地展现旋压件的回弹规律。本文的研究结果为实现高温合金钣金机匣锥形件冷强旋的精确成形提供了理论指导和技术支持。 展开更多
关键词 钣金机匣 高温合金GH3030 冷强旋 回弹 成形力
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3D打印镍基合金GH3536化学机械抛光机理研究
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作者 杭伟 王应刚 +3 位作者 韦岚清 韩云晓 马毅 陈泓谕 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第20期143-157,共15页
目的实现无瑕疵的3D打印镍基合金GH3536超光滑镜面,揭示镍基合金GH3536在不同成分溶液下的化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing,CMP)去除机理。方法采用单因素实验法通过CMP对镍基合金GH3536展开研究。采用电化学测试技术和X射... 目的实现无瑕疵的3D打印镍基合金GH3536超光滑镜面,揭示镍基合金GH3536在不同成分溶液下的化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing,CMP)去除机理。方法采用单因素实验法通过CMP对镍基合金GH3536展开研究。采用电化学测试技术和X射线光电子能谱(X-rayPhotoelectron Spectroscopy,XPS)分析3D打印镍基合金GH3536在不同p H值、不同氧化剂浓度和不同抛光液类型下的溶解与钝化行为。结果当pH值为3~3.5、H_(2)O_(2)质量分数为10%时,可获得最优的材料去除率(MRR为20.24 nm/min)和表面粗糙度(Surface Roughness,其中Ra为0.684 nm,S_(a)为1.699 nm),CMP抛光面可达到超光滑低损伤的镜面效果。根据电化学和XPS测量结果,建立了化学反应方程,确定了去除机理,具体为:在化学机械抛光过程中,镍基合金GH3536表面首先被H_(2)O_(2)氧化成Ni、Fe等氧化物;其次,在酸性H^(+)作用下,氧化物转化为Ni^(2+)、Ni^(3+)和Fe^(3+)等多价离子;最后,多价离子会与柠檬酸发生络合反应生成较软的柠檬酸盐络合物,在CMP抛光中发生去除。结论与传统电化学加工相比,采用CMP加工的3D打印镍基合金GH3536的表面粗糙度更低,表面形貌更好,可用于对面型精度要求较高的镍基合金的超精密加工。基于电化学测试技术和XPS深度剖析的方法有效揭示了镍基合金GH3536的材料去除机理,获得了不同p H值、氧化剂浓度和不同抛光液种类对材料去除机理的影响规律。为获得新型高质量表面的3D打印合金材料提供指导意义。 展开更多
关键词 增材制造 镍基合金GH3536 化学机械抛光 表面粗糙度 加工机理
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固溶和时效处理对新型低钴高温合金组织和高温力学性能的影响
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作者 王珏 顾晔林 +2 位作者 胡亮 王俊杰 王伟娟 《材料热处理学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期118-126,共9页
采用真空感应熔炼方法制备了一种新型低钴高温合金,利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和电子万能试验机等研究了固溶处理和高温时效处理对合金组织和高温拉伸性能的影响。结果表明:低钴高温合金铸态组织中包含(γ+γ′... 采用真空感应熔炼方法制备了一种新型低钴高温合金,利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和电子万能试验机等研究了固溶处理和高温时效处理对合金组织和高温拉伸性能的影响。结果表明:低钴高温合金铸态组织中包含(γ+γ′)共晶组织、富W/Ta的MC_((1))碳化物和富Ta/Hf的MC_((2))碳化物,以及大小两种尺寸的γ′相,Hf、Ta元素明显偏析于枝晶间。随着固溶温度升高和时间延长,(γ+γ′)共晶组织逐渐回溶、元素偏析消除,小尺寸γ′相的含量升高。固溶过程中MC_((1))碳化物逐渐溶解,边缘转变为富W的M6C型碳化物,MC_((2))中Hf含量升高而Ta含量降低。经1295℃固溶处理6 h及1090℃高温时效8 h后,合金中的共晶组织的体积分数降至1.3%,具有较好的高温拉伸性能。 展开更多
关键词 低钴高温合金 固溶处理 共晶组织 高温拉伸
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基于机器学习的镍基单晶高温合金蠕变寿命预测模型研究
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作者 杜晓明 陆瑶 刘纪德 《沈阳理工大学学报》 CAS 2025年第1期44-50,共7页
构建合适的镍基单晶合金蠕变寿命预测模型,对于我国航空发动机叶片设计、强度分析和寿命预测具有重要意义。采用多项式回归、最近邻回归、支持向量机回归、决策树回归四种机器学习算法,建立镍基单晶高温合金蠕变寿命与合金成分、微观组... 构建合适的镍基单晶合金蠕变寿命预测模型,对于我国航空发动机叶片设计、强度分析和寿命预测具有重要意义。采用多项式回归、最近邻回归、支持向量机回归、决策树回归四种机器学习算法,建立镍基单晶高温合金蠕变寿命与合金成分、微观组织和蠕变工艺参数的关系模型,为镍基单晶高温合金的蠕变性能调控提供了新方法。基于蠕变寿命预测模型,系统地比较了四种算法和特征选择对模型性能的影响。结果表明,支持向量机回归模型的预测结果最优,相关性较高的四个特征依次为γ′固溶温度、Ta、W、Re。研究结果可为获得更有效的镍基单晶高温合金蠕变性能预测方法提供参考。 展开更多
关键词 机器学习 镍基单晶高温合金 特征选择 蠕变寿命
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GH901镍基合金阀杆弯曲控制方法
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作者 刘建伟 万方前 李庆慧 《金属加工(冷加工)》 2024年第10期22-25,共4页
针对GH901镍基合金的难加工材料特性及细长杆结构的弯曲变形特点,通过对加工过程中的切削抗力、加工硬化、磨削粘附及弯曲变形进行工艺分析,从工件装夹、制造流程、车削参数、分段支撑及磨削方法等方面制定改进方案。经工艺试验和效果验... 针对GH901镍基合金的难加工材料特性及细长杆结构的弯曲变形特点,通过对加工过程中的切削抗力、加工硬化、磨削粘附及弯曲变形进行工艺分析,从工件装夹、制造流程、车削参数、分段支撑及磨削方法等方面制定改进方案。经工艺试验和效果验证,有效解决了GH901材质阀杆的弯曲变形难题。 展开更多
关键词 GH901镍基合金 细长杆 弯曲变形 改进方案 控制方法
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协同Orowan绕过和攀移机制的镍基高温合金蠕变新模型 被引量:1
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作者 李昉 袁丁玲 +2 位作者 陈康华 陈送义 李理 《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第4期1167-1177,共11页
提出一种用于准确便捷预测析出相增强镍基高温合金稳态蠕变速率的蠕变新模型。基于析出相的空间分布,采用概率依赖的方法将位错-析出相交互作用中Orowan绕过和位错攀移机制的协同模式耦合到新的蠕变模型中。结果表明,新模型预测的稳态... 提出一种用于准确便捷预测析出相增强镍基高温合金稳态蠕变速率的蠕变新模型。基于析出相的空间分布,采用概率依赖的方法将位错-析出相交互作用中Orowan绕过和位错攀移机制的协同模式耦合到新的蠕变模型中。结果表明,新模型预测的稳态蠕变速率与实验数据吻合很好。此外,当前模型不再依赖于可调参数;同时,确定了阈值应力与温度的定量关系。这项工作为蠕变变形过程中位错-析出相交互作用提供新思路,并为设计具有更优异蠕变性能的析出强化合金提供有效模型。 展开更多
关键词 镍基高温合金 蠕变模型 稳态蠕变速率 阈值应力
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激光选区熔化成形GH4099合金高温拉伸性能研究 被引量:1
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作者 崔哲 杨帆 +3 位作者 杜磊 付言飞 肖美立 柯林达 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期435-438,共4页
通过研究激光选区熔化成形GH4099合金的显微组织和强化机理,对工艺参数进行了优化,对比分析了SLM试样与冷轧板在室温、500℃、700℃、900℃的力学性能。结果表明:优化后的工艺参数下SLM试样晶粒细小、组织致密,无明显缺陷。试样XY、XZ... 通过研究激光选区熔化成形GH4099合金的显微组织和强化机理,对工艺参数进行了优化,对比分析了SLM试样与冷轧板在室温、500℃、700℃、900℃的力学性能。结果表明:优化后的工艺参数下SLM试样晶粒细小、组织致密,无明显缺陷。试样XY、XZ截面的平均硬度大致相等,约为400HV,比冷轧板高8.5%~9.8%。XY方向主要是树枝晶和胞状晶交相分布,熔池顶部存在较多的胞状晶,而XZ方向试样内部主要是外延生长的柱状枝晶。室温状态下成形试样的平均拉伸强度可达1160 MPa,规定塑性延伸强度为736 MPa,断后延伸率在29.5%以上,高于冷轧板。另外三种温度下试样的力学性能也优于冷轧板。 展开更多
关键词 激光选区熔化 GH4099合金 工艺参数 力学性能
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激光焊接及焊后热处理K439B合金的显微组织与力学性能
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作者 李郑 张振林 +5 位作者 吴爱萍 张明军 康举 刘瞿 赵玥 陈晶阳 《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第3期905-917,共13页
对应用于发动机涡轮上的新型镍基合金K439B进行激光焊接实验,研究焊后热处理对接头显微组织和力学性能的影响。半定量分析结果表明,热处理后接头各区域γ′相均发生长大,一次γ′相和二次γ′相半径分别约为25和150 nm。力学性能测试结... 对应用于发动机涡轮上的新型镍基合金K439B进行激光焊接实验,研究焊后热处理对接头显微组织和力学性能的影响。半定量分析结果表明,热处理后接头各区域γ′相均发生长大,一次γ′相和二次γ′相半径分别约为25和150 nm。力学性能测试结果表明,焊后热处理可使焊缝区硬度提高约HV 100,由γ′相提供的临界恢复剪应力从4.8 MPa提高到92 MPa;另一方面,热处理后接头的抗拉强度和屈服强度与母材的相当,大量碳化物的存在导致接头在拉伸过程中优先断裂于母材处。 展开更多
关键词 镍基高温合金 激光焊接 γ'相 碳化物 显微组织 力学性能
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新型热处理方法制备超高强度Inconel 718合金
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作者 冉蓉 王洋 +5 位作者 任富强 张元祥 方烽 张维娜 袁国 王国栋 《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第7期2204-2218,共15页
为改善Inconel718合金的组织并优化性能,提出一种980℃,1 min高温超短退火和随后的双时效相结合的新型热处理方法。结果表明,超短退火处理产生了部分再结晶组织,KAM图表明即使在变形晶粒中也形成了再结晶晶核。因此,高温超短退火克服了... 为改善Inconel718合金的组织并优化性能,提出一种980℃,1 min高温超短退火和随后的双时效相结合的新型热处理方法。结果表明,超短退火处理产生了部分再结晶组织,KAM图表明即使在变形晶粒中也形成了再结晶晶核。因此,高温超短退火克服了再结晶势垒,使得后续的再结晶过程可以在较低温度的时效处理过程中完成,从而获得了均匀细化的组织(~3.59μm)。980-1min-aged样品具有优异的拉伸性能,室温极限强度和总伸长率分别为1600 MPa和19%。650℃热拉伸条件下的极限强度和伸长率分别约为1350 MPa和26%。因此,高温超短退火能有效提高Inconel718合金的性能。 展开更多
关键词 Inconel 718合金 超高强度 δ相析出相 再结晶行为 时效处理
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超高速激光金属沉积增材制造K648高温合金的显微组织与性能
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作者 王开明 刘炜 +7 位作者 都东 常保华 刘冠 胡永乐 仝永刚 张明军 张健 鞠江 《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第7期2192-2203,共12页
采用一种新型的超高速激光金属沉积工艺以提高高铬高温合金的制造效率。分别使用透射电子显微镜、拉伸试验机、磨损试验机和电化学工作站对超高速激光金属沉积高铬K648高温合金的析出相生长行为、高温力学性能、耐磨性和耐腐蚀性进行研... 采用一种新型的超高速激光金属沉积工艺以提高高铬高温合金的制造效率。分别使用透射电子显微镜、拉伸试验机、磨损试验机和电化学工作站对超高速激光金属沉积高铬K648高温合金的析出相生长行为、高温力学性能、耐磨性和耐腐蚀性进行研究,并与传统激光金属沉积工艺进行比较。结果表明,超高速激光金属沉积K648合金的析出相尺寸明显小于传统激光金属沉积工艺制备的K648合金,700℃下的高温强度更高,且具有良好的耐磨性和耐腐蚀性。总之,超高速激光金属沉积制造的K648高铬高温合金具有良好的综合性能。 展开更多
关键词 增材制造 超高速激光金属沉积 K648高温合金 显微组织演变 性能
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高流速离子源辉光放电质谱校正灵敏度因子法定量分析镍基高温合金中痕量稀土及贵金属元素
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作者 屈华阳 张馨元 +2 位作者 胡净宇 杨国武 王海舟 《分析测试学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1317-1323,共7页
该文通过全面优化高流速辉光放电离子源分析高温合金痕量元素的仪器条件,系统研究高温合金复杂基体元素造成的质谱干扰,选取稀土元素和贵金属元素分析同位素与合适的质谱分辨率,确立了基于基体匹配的变形高温合金标准物质系列的校正灵... 该文通过全面优化高流速辉光放电离子源分析高温合金痕量元素的仪器条件,系统研究高温合金复杂基体元素造成的质谱干扰,选取稀土元素和贵金属元素分析同位素与合适的质谱分辨率,确立了基于基体匹配的变形高温合金标准物质系列的校正灵敏度因子(RSF)定量方案,使测定结果的相对误差由4.0%~80%优化至7.7%~20%,并为痕量分析结果提供了可靠的计量溯源依据。基于此所建立的辉光放电质谱(GDMS)测定镍基高温合金中稀土元素和贵金属元素的方法检出限为0.0010~0.015μg/g,定量下限为0.0030~0.045μg/g。应用于变形高温合金和铸造高温合金实际样品中稀土元素和贵金属元素的分析,测定结果与湿法分析的参考值吻合较好,较好地验证了辉光放电固体样品快捷分析的优势,体现了高分辨质谱检出限低、线性范围宽、可分析元素多的特点,在高温合金材料质控中有着巨大的应用前景。 展开更多
关键词 辉光放电质谱法 镍基 高温合金 稀土元素 贵金属元素 校正灵敏度因子
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熔体处理对DD426单晶高温合金凝固组织的影响
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作者 黄亚奇 张金 +5 位作者 刘栋 郑伟 申健 王栋 谢光 卢玉章 《铸造》 CAS 2024年第8期1073-1082,共10页
通过不同熔体处理工艺制备第一代单晶高温合金DD426,结合差热分析和JMatPro模拟计算确定合金的凝固路径以及凝固特征温度,采用扫描电子显微镜观察不同工艺制备样品的微观组织,并借助X射线三维断层扫描技术表征样品中的显微孔洞。结果表... 通过不同熔体处理工艺制备第一代单晶高温合金DD426,结合差热分析和JMatPro模拟计算确定合金的凝固路径以及凝固特征温度,采用扫描电子显微镜观察不同工艺制备样品的微观组织,并借助X射线三维断层扫描技术表征样品中的显微孔洞。结果表明,随着熔体处理温度的升高,结晶温度区间先降低后增加,一次/二次枝晶间先降低后增加;碳化物的形貌主要取决于合金成分(碳元素和碳化物形成元素)和凝固条件(生长空间和生长时间);合金中显微孔洞的尺寸、数量、分布受到枝晶间距和碳化物含量和形态的影响。 展开更多
关键词 金属材料 单晶高温合金 熔体处理 碳化物 显微孔洞
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型壳加热温度对单晶高温合金显微组织及“雀斑”形成的影响
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作者 王志成 李嘉荣 +2 位作者 刘世忠 杨万鹏 王效光 《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第4期1191-1203,共13页
利用所设计的阶梯试样进行定向凝固试验和模拟,研究定向凝固过程型壳加热温度对单晶高温合金铸件显微组织和“雀斑”形成的影响。分析糊状区的温度场及形貌。结果表明,升高型壳加热温度,一次和二次枝晶间距减小,糊状区液相的渗透率和对... 利用所设计的阶梯试样进行定向凝固试验和模拟,研究定向凝固过程型壳加热温度对单晶高温合金铸件显微组织和“雀斑”形成的影响。分析糊状区的温度场及形貌。结果表明,升高型壳加热温度,一次和二次枝晶间距减小,糊状区液相的渗透率和对流通道的宽度降低,“雀斑”形成倾向性降低,“雀斑”宽度减小,“雀斑”区域枝晶碎片减少。此外,随着型壳加热温度的升高,糊状区液相冷却速率增加,糊状区熔体的冷却时间减少,液体流动对枝晶的破碎程度得到削弱,这进一步降低单晶高温合金铸件“雀斑”形成的倾向性。 展开更多
关键词 单晶高温合金 “雀斑”形成 型壳加热温度 定向凝固 数值模拟
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