| 型壳保温方式对一种等轴晶镍基铸造高温合金组织和力学性能的影响 |
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| 引用本文： | 张茂源,欧美琼,冉兴,侯坤磊,曹建,马颖澈.型壳保温方式对一种等轴晶镍基铸造高温合金组织和力学性能的影响[J].稀有金属材料与工程,2024,53(3):757-767. |
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| 作者姓名： | 张茂源 欧美琼 冉兴 侯坤磊 曹建 马颖澈 |
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| 作者单位： | 中国科学院金属研究所 师昌绪先进材料创造中心,中国科学院金属研究所 师昌绪先进材料创造中心,贵州安吉航空精密铸造有限责任公司,中国科学院金属研究所 师昌绪先进材料创造中心,贵州安吉航空精密铸造有限责任公司,中国科学院金属研究所 师昌绪先进材料创造中心 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金资助(项目号52001314)；国家科技重大专项资助(项目号J2019-Ⅶ-0002-0142, No. J2019-VI-0004-0118) |
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| 摘 要： | 通过设计型壳保温方式改变合金凝固冷却速率,分析了凝固冷却速率对一种等轴晶镍基铸造高温合金K4750显微组织和室温拉伸性能的影响。设计的四种型壳保温方式包括填砂、试棒不包保温毡、包单层保温毡和包双层保温毡,型壳试棒处的凝固冷却速率大小顺序为：试棒不包保温毡≥填砂＞＞包单层保温毡≥包双层保温毡。标准热处理后,型壳填砂的试棒室温抗拉强度最高(1115MPa),试棒不包保温毡次之(1095MPa),包单层保温毡与包双层保温毡最差(分别为950MPa和952.5MPa)。室温屈服强度、延伸率和断面收缩率变化规律与室温抗拉强度相同。采用OM、SEM以及EBSD等方法表征合金显微组织,发现型壳填砂、试棒不包保温毡、包单层保温毡和包双层保温毡的试棒晶粒均为等轴晶,平均晶粒尺寸分别为176μm、167μm、325μm、315μm。填砂和试棒不包保温毡合金凝固冷速较快,形成的细小等轴晶在应力条件下易于协调变形,凝固过程形成的MC型一次碳化物更细小且主要呈块状,有利于抑制变形时微孔洞、裂纹的扩展,显著提高了合金室温拉伸性能。相反,型壳包单层和双层保温毡的合金凝固冷速较慢,形成的大尺寸等轴晶不利于晶粒间的协调变形,析出的大尺寸长条状MC型一次碳化物促进孔洞、微裂纹的萌生与扩展,使合金室温强度和塑性均显著下降。
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| 关 键 词： | 等轴晶镍基高温合金 型壳保温方式 晶粒尺寸 MC型一次碳化物 室温拉伸性能 |
| 收稿时间： | 2023/2/27 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2023/4/26 0:00:00 |
Effect of shell insulation methods on microstructure and mechanical properties of an equiaxed Nickel-based cast superalloy |
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| Zhang Maoyuan,Ou Meiqiong,Ran Xing,Hou Kunkei,Cao Jian and Ma Yingche.Effect of shell insulation methods on microstructure and mechanical properties of an equiaxed Nickel-based cast superalloy[J].Rare Metal Materials and Engineering,2024,53(3):757-767. |
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| Authors: | Zhang Maoyuan Ou Meiqiong Ran Xing Hou Kunkei Cao Jian and Ma Yingche |
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| Affiliation: | Shi-changxu Innovation Center for Advanced Materials,Institute of Metal Research,Chinese Academy of Sciences,Shi-changxu Innovation Center for Advanced Materials,Institute of Metal Research,Chinese Academy of Sciences,,Shi-changxu Innovation Center for Advanced Materials,Institute of Metal Research,Chinese Academy of Sciences,,Shi-changxu Innovation Center for Advanced Materials,Institute of Metal Research,Chinese Academy of Sciences |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | equiaxed nickel-based cast superalloy shell insulation methods grain size MC carbide tensile properties |
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