热处理对GH4169合金显微组织和力学性能的影响(英文)

研究了4种热处理制度对GH4169合金显微组织、室温拉伸、650℃拉伸和持久性能的影响。结果表明:980℃固溶加两阶段时效处理,合金的室温和650℃拉伸的屈服强度和抗拉强度最高;960℃固溶加两阶段时效处理,合金的持久寿命最长。固溶处理调整y相的含量,主要强化相y"在720℃时效时析出,辅助强化相y'在620℃时效析出。     

Effect of Heat Treatment on Microstructure and Mechanical Properties of GH4169 Superalloy

研究了4种热处理制度对GH4169合金显微组织、室温拉伸、650℃拉伸和持久性能的影响。结果表明:980℃固溶加两阶段时效处理,合金的室温和650℃拉伸的屈服强度和抗拉强度最高;960℃固溶加两阶段时效处理,合金的持久寿命最长。固溶处理调整y相的含量,主要强化相y"在720℃时效时析出,辅助强化相y’在620℃时效析出。     

热处理对热锻模材料GH4698组织和性能的影响

研究了不同固溶温度和和冷却方式对GH4698合金的组织、室温性能、高温性能及断裂韧性的影响。结果表明:1030℃低温固溶,合金获得细小均匀的晶粒尺寸;1030℃固溶+炉冷,γ′相初始尺寸偏大,屈服强度偏低,而1030℃固溶后空冷可以获得960 MPa室温屈服强度和750 MPa的750℃高温屈服强度,750℃高温断裂韧性达到13 kJ/m²;1100℃高温固溶,晶界碳化物包膜,且大中尺寸γ′相与小尺寸γ′相的质量比值高,导致屈服强度不足;相比航空件标准热处理制度,模具材料用GH4698合金采用1030℃×8 h/AC、1000℃×4 h/AC、760℃×16 h/AC+700℃×16 h/AC的热处理制度,可以获得750℃服役温度下最佳的屈服强度和足够的塑性,满足热模锻的使用要求。     

某燃气轮机燃烧室合金高温蒸汽氧化行为研究

采用蒸汽氧化实验与热力学理论计算研究了DD5,K447A,GH3230以及GH3536共计4种燃气轮机用典型高温合金在高温蒸汽中的氧化行为。在1000℃下含10%H₂O的空气中,合金GH3230和K447A氧化增重遵循抛物线氧化规律,合金DD5和GH3536出现失重情况。合金K447A与GH3230表面形成了Cr₂O₃和Al₂O₃为主的氧化产物,其中合金GH3230因Al含量较低而发生内氧化现象。DD5表面发生Al₂O₃氧化膜剥落,而GH3536出现氧化物挥发。结果表明,4种合金的抗蒸汽氧化性能排序为K447>GH3230>DD5>GH3536。     

重复固溶处理对GH536合金板材组织和性能的影响

研究了重复固溶处理对GH536合金板材显微组织、不同温度下的拉伸性能、持久性能以及弯曲振动疲劳性能的影响。结果表明:重复固溶处理会使晶粒长大,室温拉伸性能降低,但对高温拉伸性能的影响较小,同时重复固溶处理可改善板材的持久性能和弯曲振动疲劳性能。结合实际工况推断其可以满足航空发动机零件的使用要求。     

GH4169D高温合金锻件持久寿命的影响因素研究

对航空发动机GH4169D高温合金前置扩压器锻件的高温持久寿命和显微组织进行了评定,通过分析锻件本体和试环的力学性能与显微组织,研究了GH4169D高温合金锻件持久寿命的影响因素。结果表明,锻件的晶粒组织、热处理制度及析出相均为影响因素,且析出相η相的含量为主要影响因素,锻件中析出过多的η相会导致强化相γ′相析出不足,从而降低锻件的持久寿命。提高固溶热处理温度和固溶冷却速度,可在一定程度上抑制η相的析出,从而提高锻件的持久寿命。此外,锻造过程中应尽可能保证锻件晶粒组织均匀,避免出现混晶组织,否则也易导致锻件持久寿命不合格。     

时效与滚丝工艺顺序对GH738合金螺栓力学性能的影响

针对GH738合金螺栓,研究了时效与滚丝顺序对其力学性能的影响。结果表明,按时效后滚丝工艺顺序制造加工的GH738合金螺栓,其硬度、室温拉伸强度、高温拉伸强度、应力持久寿命、拉拉疲劳寿命均高于按滚丝后时效工艺顺序制造加工的GH738合金螺栓。     

固溶处理对挤压/等温锻复合工艺制备的GH710合金组织与性能的影响

采用光学显微镜、场发射扫描电镜及化学相分析等方法,研究了采用铸锭挤压/等温锻复合工艺制备的GH710合金经不同固溶温度热处理后的显微组织特征、室温拉伸和高温持久性能。结果表明,固溶温度对合金次生MC型碳化物和γ′相的影响显著。随着固溶温度升高,合金的次生MC型碳化物溶解度增大,钉扎晶界作用减弱,晶粒尺寸增大,室温拉伸性能降低;同时,固溶温度升高,使合金一次γ′相减少,二次γ′相增加,增加位错的绕越路径,提高合金持久寿命。为使合金获得良好的室温拉伸和高温性能匹配,固溶温度应控制在1170～1180℃;在标准热处理制度下,合金的抗拉强度达到1332 MPa,伸长率达到11.7%,表现出优异的强度和塑性。     

热处理工艺对GH4169高温合金锻件组织与力学性能的影响

分析了固溶和时效热处理工艺对GH4169高温合金锻件组织和室温拉伸性能的影响.结果表明,锻件固溶加热时间过长或重复固溶将降低室温拉伸性能.锻件经正常时效后,强化相已充分析出,延长620℃保温时间还可补充析出少量强化相,使强度提高.δ相的形态和数量影响锻件的室温拉伸性能,尤其影响合金的屈服强度.固溶热处理加热过程对锻件组...     

固溶温度对GH864合金组织性能的影响

对GH864合金进行3种固溶温度：1040、1060、1080℃×4 h/AC＋双时效（845℃×24 h/AC＋760℃×16 h/AC）热处理,并对其组织和力学性能进行了研究。结果表明：随着固溶温度的提高,晶粒尺寸出现明显长大,但增长速率越来越小,碳化物连续均匀分布在晶界上,同时,均匀的γ＇强化相在基体上弥散析出;在合金性能上,随着固溶温度的提高,合金的高温拉伸伸长率、断面收缩率及室温冲击韧性都逐渐下降;然而,合金的高温815℃抗拉强度基本不变,其高温屈服强度及室温硬度经过1060℃固溶后出现峰值,同时合金的815℃/325 MPa持久性能及高温裂纹扩展速率在该固溶温度下表现出最佳的性能。综合该合金强度和塑性的最佳匹配,确定了GH864合金叶片热处理的最佳固溶温度及时效处理控制工艺为：1060℃×4 h/AC＋845℃×24h/AC＋760℃×16 h/AC。     

700℃先进超超临界锅炉过热器管用新型镍基高温合金GH750的组织和性能研究

GH750是一种我国自主研发的、可以应用于700℃先进超超临界锅炉过热器/再热器管的新型镍基高温合金。研究新型镍基高温合金GH750的组织和性能。研究结果表明:GH750合金的组织由奥氏体基体和强化相γ′,以及微量的晶内和晶界MC、M23C6组成;力学性能优异,室温和高温强度高、塑性好;高温持久性能突出,760℃/10~5 h的持久强度超过100 MPa;在750~850℃高温长期时效后组织稳定性好,无有害相析出;长期时效至10 000 h时,室温拉伸性能变化小,冲击韧性短期下降后趋于稳定。     

700～800℃温度下GH4169合金的组织演化和力学性能研究

研究了GH4169合金室温、700～800℃高温范围内的组织演化、瞬时拉伸及持久性能.实验结果发现,GH4169合金的瞬时拉伸强度随温度提高而降低,塑性在750℃下出现极小值,超过750℃后,又随温度的提高而大幅度提高;合金在750℃温度/295MPa应力下的持久时间高达406h 55min,这是由于在此温度下,基体中析出了点状和棒状魏氏体,延长空洞萌生时间所致.     

热处理对选区激光熔化GH3230显微组织及高温拉伸力学性能的影响

为有效提高GH3230高温合金的综合高温力学性能,本文利用选区激光熔化技术成形了GH3230试样,按照优化的热处理制度做了固溶处理。分析了固溶处理前后合金的显微组织结构,测试了合金的高温拉伸力学性能,研究了析出碳化物的形态和分布对高温拉伸力学性能的影响规律,探讨了高温拉伸断裂机制。结果表明：选区激光熔化GH3230合金显微组织由生长方向与材料堆积方向一致的单一γ固溶体柱状晶构成。固溶处理后,沿γ固溶体柱状晶晶界析出了呈链状分布的M₆C型碳化物颗粒,在柱状晶内部析出了弥散分布的M₆C型超细碳化物颗粒,柱状晶变粗,晶粒取向差异减小,出现向等轴晶转变的趋势;高温拉伸力学性能各向异性程度减弱,由于显微组织仍为具有定向凝固特征的柱状晶组织,不同方向的高温拉伸力学性能仍在差异;纵向及横向高温拉伸断裂机制均为沿晶韧性断裂。     

激光粉末床熔融GH3536合金高温低周疲劳行为研究

激光粉末床熔融（L-PBF）技术在制备结构复杂合金上具有独特优势。研究了经热处理工艺改善的L-PBF成形GH3536合金的组织特征和855℃下的高温低周疲劳行为,揭示了热处理工艺对组织结构和疲劳性能的影响。结合多种疲劳寿命预测模型分析,深入探讨了L-PBF成形GH3536合金在不同应变幅下的疲劳损伤行为,对增材制造试样高温低周疲劳寿命预测和增材制造零部件的应用具有重要意义。     

GH3230合金高温拉伸特性及声发射现象

GH3230作为一种塑性较好的固溶强化型合金,力学性能参数是工程应用中需要重点关注的内容.研究了不同温度下的拉伸曲线,结果表明,在500℃、600℃拉伸过程中表现出明显的声发射现象,拉伸曲线出现力值抖动、锯齿型形状.700℃、800℃的拉伸过程中声发射局部发生,拉伸曲线局部出现锯齿状;900℃、950℃的拉伸过程中声发射消失,拉伸曲线变得平滑.从GH3230不同温度下的微观组织变化角度对声发射现象进行了原因探讨,声发射现象与GH3230的碳化物在晶界上的存在形态有关.     

等温锻用GH4169合金的组织性能研究

采用室温拉伸、高温拉伸和高温持久的方法,对变形GH4169合金进行了力学性能测试、金相组织研究和断口形貌分析.得出结论:随着温度的升高,GH4169合金的晶粒内碳化物、δ相和夹杂都有增多的现象,到750℃后,针状碳化物稍微变粗,并有聚集成团的趋势;抗拉强度δb和屈服强度δo.2随着温度的升高而下降;延伸率δ和断口收缩率δ随着温度的升高先是下降,到750℃后急剧上升.变形GH4169合金在中温下具有较高强度,较好塑性.在800℃以下可作为等温锻造模具材料.     

GH4169合金经高温及应力时效处理后的组织演变及性能

以GH4169高温合金为研究对象,通过对其进行不同条件下的高温时效以及高温应力时效处理后,进行拉伸和疲劳寿命测试,研究其微观组织演变、剩余强度和疲劳寿命以及其相关机理。结果表明,GH4169合金在550℃时效时组织稳定;650℃高温时效后γ″相开始出现粗化,在应力作用下发生γ″→δ转变,强度和寿命降低;700℃高温时效后晶内γ″相向δ相转变明显,耦合应力进一步促进了相的转变。高温耦合应力的环境下表面发生氧化开裂大大降低了GH4169合金的疲劳寿命。     

DD6/GH3536高温合金摩擦副摩擦磨损特性研究

为获得航空发动机涡轮叶片和缘板阻尼块的摩擦磨损性能，对DD6单晶高温合金与GH3536高温合金在750 ℃下进行干滑动摩擦磨损性能研究。采用激光共聚焦显微镜（LSCM）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）等方法，考虑温度、载荷、频率等因素，从体积磨损率、磨损深度、变质层/变形层厚度等角度对材料磨损程度进行评价。结果表明:DD6/GH3536摩擦副磨损形式以粘着磨损为主，对材料造成的损伤以表层组织变形和材料转移特征为主；360~600 N载荷范围内，载荷对DD6/GH3536摩擦副摩擦系数的影响不大，但随载荷增大，磨损严重程度增大。     

增材制造GH3536合金的高温拉伸及疲劳裂纹扩展性能研究

采用选区激光熔化技术制备GH3536合金试样,经热等静压和固溶处理后对合金试样的显微组织、高温拉伸性能和不同应力比下的裂纹扩展性能进行了分析。结果表明,经热等静压和固溶处理后合金试样内部存在2种不同大小的等轴晶粒,在晶间存在连续片状分布的M₂₃C₆和M₆C碳化物。合金试样的拉伸性能随着温度的升高而不断下降,断裂方式由室温下的韧性断裂转变为900℃下的脆性断裂。在不同应力比下,合金试样的裂纹扩展方式主要为穿晶扩展,裂纹扩展速率随着应力比的不断上升而提高,在高应力比下合金内部的疲劳裂纹更倾向于在取向差较小的晶粒内部扩展。     

时效制度对GH2132合金航空发动机螺栓性能的影响

研究不同时效制度对国产高温合金GH2132航空发动机螺栓性能的影响。结果表明,与标准时效制度720 ℃×16 h相比,680℃×24h时效能明显提升GH2132航空发动机螺栓类产品的硬度、室温抗拉强度、高温抗拉强度,特别是高温持久性能的保持时间可提高27%以上。虽然其疲劳寿命有所降低,但仍远高于航空发动机螺栓技术条件规定的平均6.5万次以上。