促进铝化物科研成果向生产转化—美国GAMI的措施

铝化物是一种有着广阔应用前景的高技术新材料,主要包括镍、铁和钛的铝化物,例如Ni_3Al、FeAl和TiAl等,其主要用途是作高温结构材料。由于这类高温材料是具有有序结构相的金属间化合物,故又称高温有序合金或高温金属间化合物。与镍基高温合金相比,由于这类材料的高温性能更好,可在更高的温度下工作,比重轻,抗铝腐蚀能力     

用多元线性回归法预测镍基高温合金的抗氧化性

用静态氧化法研究了3种铸造镍基高温合金K35，K44，K46在800℃及900℃的高温氧化动力学行为。结果表明，3种合金的氧化动力学曲线均符合抛物线规律，其中氧化速度常数为合金成分中每种元素作用的综合结果，用多元线性回归法计算了25种镍基高温合金在900℃氧化过程的作用系数，并给出了3种试验合金的氧化动力学回归方程，与3种合金的实验结果相比，相对误差小于13％。     

高Cr铸造镍基高温合金K4648的母合金净度研究

对两炉冲击韧性存在明显差异的高Cr铸造镍基高温合金K4648进行了对比研究,通过分析两炉母合金的主量元素和气体含量,采用电子束纽扣锭(EB锭)实验观察合金内夹杂物和对母合金用原材料金属Cr的显微组织分析等方法研究了K4648母合金净度。结果表明:1#与2#炉批母合金主量元素无明显差别。1#母合金由于气体元素O含量高达(20.5±7.5)×10-6,远高于2#合金的6×10-6,造成其室温冲击韧性(aku)不及2#合金的一半,低于技术条件要求的19.6J/cm2。电子束纽扣锭(EB锭)实验可有效地将K4648中的夹杂物汇聚,经分析主要是富Y,Ce的氧化物和富Al氧化物。证明高Cr铸造镍基高温合金K4648中添加稀土元素Y,Ce可有效攫取合金中自由态的O和S,生成稳定的稀土氧化物或硫化物,起到净化合金的作用。K4648母合金原材料中金属Cr基体中固溶有15%(质量分数)的元素O,还分布有富Cr氧化物和Cr,Al,Si的复合氧化物。此外,还存在含N、贫O区域,该区域的维氏显微硬度可达8.2GPa,是Cr基体1.3GPa的6倍,证明N使金属Cr的硬度明显升高。     

高温有序合金研究,开发近况

高温有序合金,通常又称高温金属间化合物,是当代前没科学和高技术新材料中极为活跃的一个研究领域。许多工业发达国家,特别是美国和日本,皆投入很大力量进行研究和开发。高温金属间化合物类型很多。由于Ni-Al系、Ti-Al系、Fe-Al系(特别是这些系列中的Ni_3Al、TiAl、Fe_3Al等)是目前研究得最多且较成熟的,所以又常称为镍、铁和钛的铝化物或简称为铝化物。镍、铁和钛的铝化物的巨大潜力,在于它们将逐步取代镍基合金和不锈钢。目前,     

镍基高温合金材料的研究进展

半个世纪以来，我国发展和形成了许多镍基高温合金体系，以满足日益增长的动力、运输、航空以及航天等工业的需要，特别是镍基高温合金的发展为我国航空发动机性能的大幅度提高做出了重大贡献。简单介绍了镍基高温合金的发展历程，综述了近年来镍基高温合金的研究进展，并探讨了镍基高温合金的应用和发展趋势。     

航空航天用难熔金属合金

航空航天许多高温用途的选材对象是以铌、钼、钽、钨为基的难熔合金。这是因为这些用途需要很高的使用温度,所要求的强度等级超过了像不锈钢与超合金这样的常规高温合金的能力。难熔金属的高熔点为在830～1830℃范围内保持有效强度提供了主要基础。难熔金属这种高温强度性能被不佳     

新型高温合金的液相连接

简要介绍了粉末冶金高温合金,定向凝固高温合金,单晶合金,镍铝系金属间化合物结构材料等新型高温合金钎焊和过渡液相扩散焊领域的发展现状,主要包括其钎料或中间层合金,连接方法及工艺和接头的高温持久性能。     

高温合金真空电磁铸造补缩数学模型的建立与应用

为了提高高温合金母合金锭的内在质量,本文提出了高温合金的真空电磁铸造技术,并建立了表示高温合金真空电磁铸造凝固过程中液态金属补缩能力的数学模型。利用该模型比较了K417高温合金真空电磁铸造和真空熔铸两种铸造方法凝固过程中液态金属补缩能力的强弱,并通过试验验证了数学模型计算结果的准确性。试验结果表明:在高温合金凝固过程中施加60 A5、0 Hz的电磁搅拌,可以大幅提高液态金属的补缩能力,使高温合金母合金锭中心缩松和缩孔的比率从54%降低到33%,因而大幅提高了高温合金母合金锭的利用率。     

铬及铬基合金：高温应用的问题及可能性

为了使气体涡轮机在更高温度下提高使用效率，设计人员一直在寻找使用温度比镍基超高温合金更高的新材料。从上世纪40年代末，一直把金属铬作为合金主体进行研究，因为它的熔点高(1863℃)、有良好的抗氧化能力、密度小(比大多数镍基超高温合金低20％)，有高的热导率(比多数镍基超高温合金高1／2)。从1940年至1970初曾对开发铬基高温合金(如用于喷气发动机)做出巨大努力。     

Nb-TiAl 金属间化合物研究现状

论述了Ｎｂ－ＴｉＡｌ系金属间化合物在高温强度及抗氧化性方面已取得的进展。高熔点组元Ｎｂ提高了合金的熔点和有序温度,从而使合金的使用温度达到９００℃以上。该体系合金显示出来的潜力具有代替Ｎｉ基合金的趋势。     

化学细化技术的进展及在高温合金中的应用

综述了化学细化技术的发展现状,并重点评述了该方法在高温合金领域的最新发展。指出利用以高熔点金属化合物为基本添加剂的细化方法是对高温合金一类复杂合金进行细化的有效手段,强调了进行形核细化机理研究的迫切性。     

镍基高温合金材料的研究进展

半个世纪以来,我国发展和形成了许多镍基高温合金体系,以满足日益增长的动力、运输、航空以及航天等工业的需要,特别是镍基高温合金的发展为我国航空发动机性能的大幅度提高做出了重大贡献。简单介绍了镍基高温合金的发展历程,综述了近年来镍基高温合金的研究进展,并探讨了镍基高温合金的应用和发展趋势。     

Laves相合金的力学性能

不断提高航空发动机的效率和推重比是航空技术发展的要求，而发展高温结构材料是提高航空发动机效率和推重比的关键因素。由于镍基高温合金的使用温度已达到其熔点的0．8～0．9倍，继续提高其使用温度的空间已很小，故提高发动机的工作温度就必需开发能承受更高温度的新材料，即发展新型高性能高温结构材料。     

微量元素对镍基高温合金微观组织与力学性能的影响

在高温环境中镍基高温合金具有良好的高温强度、抗氧化性能、抗腐蚀性能和抗疲劳性能,被广泛应用于航空航天等领域。镍基高温合金优异的综合性能与其微观组织紧密相关。综述了微量元素B, C, Y, Ce, Hf, Re, Ru, P对镍基高温合金微观组织及其力学性能的影响。针对不同的镍基高温合金,对微量元素的不同作用进行讨论分析。镍基高温合金微观组织及其力学性能与微量元素的含量及其分布有关。添加于镍基高温合金中的微量元素分布在合金基体或者其析出相中,通过偏聚于晶界处或者元素偏析等方式,改变合金的微观组织,从而影响其力学性能。     

低氧氮含量K417G镍基高温合金生产工艺

介绍了低氧氮含量K417G镍基高温合金的生产工艺，着重讨论了合金制备不同阶段的脱气处理方法，并阐述了不同工艺环节避免气体带入的措施。在合金熔炼前通过预脱气尽可能去除表面吸附气体；在化料期将化料功率设定为300～750kW，并将单次加料量控制在500kg以下，使氧氮含量分别降至0.0018%和0.0014%；在精炼期控制合金熔液温度在1582℃，并利用碳脱氧反应精炼80min，使氧氮含量分别降低到0.0006%和0.0002%；精炼结束后加入活泼元素作为强脱氧剂，并维持20min以上，进一步将氧含量降低到0.0003%，顺利完成了低氧氮含量K417G镍基高温合金的生产。     

非晶形金属及合金展望

非晶形金属及合金作为一类材料早已为人们所认识。早在本世纪60年代和70年代就发展起来的从熔体直接淬火得到非晶形合金(也称金属玻璃)的方法,极大地提高了人们想实用的兴趣。目前已在铁、镍、钴、铜、铂、锆和一系列合金的基础上,开发出了多种非晶形金属及合金。得到金属玻璃的主要条件是将液态金属     

一种低成本镍基铸造高温合金的高温力学行为

研究了一种无钴镍基铸造高温合金K46的高温拉伸、蠕变和持久性能,并与K412合金进行了比较.结果表明,K46合金的高温拉伸和高温持久强度均高于K412合金,但前者成本低于后者.K46合金在950℃高温下仍具有强度和塑性,足以保证K46合金的安全使用.K46合金的高温拉伸蠕变曲线表现出非常长的稳态蠕变阶段,而较高的蠕变塑性来自于加速蠕变阶段.K46合金的蠕变机制受位错通过γ′沉淀相的攀移过程所控制.K46合金的拉伸、蠕变和持久断裂都表现出沿晶(枝晶间)特征.     

镍基单晶高温合金Larson-Miller曲线的预测

提出了一种预测镍基单晶高温合金Ｌａｒｓｏｎ－Ｍｉｌｌｅｒ曲线的新方法,应用于现有镍基单晶高温合金的Ｌａｒｓｏｎ－Ｍｉｌｌｅｒ曲线的预测。对预测的结果与试验结果进行了比较,证明该方法能够准确地预测镍基单晶高温合金的Ｌａｒｓｏｎ－Ｍｉｌｌｅｒ曲线。     

镍基粉末高温合金的组织、性能与成型和热处理工艺关系的研究

分析了镍基粉末高温合金的成型、热处理等冶金工艺及央杂缺陷的性质等与合金组织和性能的关系，描述了粉末高温合金的热处理工艺，提出了今后我们粉末高温合金组织性能研究工作的重点。     

镍基高温合金耐腐蚀性能的研究进展

镍基高温合金的耐腐蚀性能研究在现代科学技术和工程的发展中占有相当重要的地位。主要综述了近年来镍基高温合金耐腐蚀性能的研究情况,详细介绍了几种提高镍基高温合金耐腐蚀性能的方法。对比分析了几种不同的研究和表征方法,并对已有的研究成果进行了深入分析。讨论了镍基高温合金的腐蚀机理研究,提出在接下来的研究中应尽量模拟出镍基高温合金的工作环境,使得不同合金的腐蚀机理可相互比较。最后,结合镍基高温合金的使用要求,对未来镍基高温合金的耐腐蚀性的研究方向进行了探讨和展望。