GH4099高温合金固溶时效组织与性能研究

GH4099合金在1050℃、1100℃和1150℃进行固溶处理后,分别在750℃、850℃和950℃进行时效处理,通过实验研究不同固溶温度和时效温度对GH4099合金微观组织和性能的影响规律.结果表明,随着固溶温度的升高,晶粒尺寸呈增加趋势;在相同固溶温度下,随着时效温度的升高,析出相含量增加,颗粒尺寸增加.合金经1...     

不同热处理制度对GH4169合金板材微观组织和硬度性能的影响

研究了不同的固溶温度和时间对GH4169合金晶粒度、δ相和硬度的影响。结果显示,当固溶时间保持在60 min,固溶温度升高至1 005℃时,部分区域δ相回溶较多,个别晶粒长大;固溶温度升高至1 020℃时,合金完成静态再结晶,且δ相基本上完全回溶,基体晶粒已经长大;试样的硬度随着固溶温度升高而逐渐降低。当固溶时间不变,固溶温度从1 040℃提高至1 080℃时,残留δ相继续回溶,晶粒也会继续长大;但在此固溶温度范围内,固溶时间的延长却并不会使δ相和晶粒发生明显变化。在高温固溶期间,当温度超过1 060℃或者时间超过9 min时,硬度不再随着固溶温度和时间的变化而发生有规律的变化。     

固溶时效工艺对Cu-Ni-Si合金组织和性能的影响

用扫描电镜(SEM)、硬度计、涡流电导率测量仪和万能试验机测试分别测量了在850 ～950℃固溶温度及400 ～ 500℃时效不同时间下对Cu-1.5 Ni-0.6Si合金硬度及电导率性能的影响,用金相显微镜观察不同固溶温度下合金的组织.并对合金拉伸形貌断口进行了分析.探讨了合金的强化机理.结果表明:时效前随着固溶温度的升高,材料的硬度及电导率均随之下降,但电导率下降的幅度很小.随着固溶温度的增加,其再结晶程度越来越高,到900℃时组织已是完全再结晶组织,温度继续升高,晶粒会发生长大.时效析出为Cu-1.5 Ni-0.6Si合金的主要强化手段.Cu-1.5Ni-0.6Si固溶后经不同温度时效后,时效初期硬度和电导率快速上升.随后硬度到达峰值后缓慢下降,而电导率继续上升.经过900℃×1h水淬+450℃×2h空冷处理后,合金得到良好的综合性能;其抗拉强度为780.7 MPa,伸长率为15.1％,电导率为40.2％ IACS.     

固溶温度对GH2787合金组织性能的影响

研究了GH 2787合金在不同固溶温度处理后的组织性能.结果表明,在900、940和980℃固溶处理时,GH 2787合金的晶粒尺寸分别为20、30和40μm.当固溶温度低于γ'溶解温度时,GH 2787合金中的γ'相分布均匀,并有少量针状的η相出现.900℃固溶处理时,GH 2787合金硬度、屈服强度和拉伸强度最高.GH 2787合金的主要强化方式为γ'相沉淀强化和晶界强化.     

二次固溶热处理对GH4169合金板材组织和室温性能的影响

通过对生产车间滚底炉固溶空冷态GH4169合金板材成品取样,在实验室热处理、检测组织和室温性能,并进行对比和分析,得出:GH4169合金板材实验室重新固溶热处理水冷态比空冷态晶粒细小,强度高;GH4169合金板材室温拉伸性能与晶粒大小存在一定关系,当晶粒细小时强度较高,反之则强度降低;GH4169合金板材时效态硬度值与成分密切相关。     

GH4169 合金"等温锻造+直接时效"工艺探讨

利用Gleeble 15 0 0热力模拟实验机研究了温度、速率、变形量等对GH416 9合金等温变形力学参数及组织变化的影响。在较高的温度及较低的速率下 ,该合金的变形抗力显著降低 ,但变形后组织粗大 ;“等温成形 直接时效”后材料的室温拉伸、高温拉伸、高温持久等性能优于成形后再“固溶 时效”的性能。在 2 0 0t液压机上利用镍基高温合金模具进行了某航空发动机一级涡轮盘 1/4模拟件的等温成形 ,成形件外形良好 ,成形及直接时效后零件的材料组织细小均匀     

固溶与时效温度对新型粉末高温合金组织和性能的影响

采用JMatPro、光学显微镜(OM)、场发射扫描电镜(FEG-SEM)、电子探针(EPMA)和透射电镜(TEM)研究了固溶与时效温度对新型粉末高温合金NPM01显微组织的影响,分析了合金组织和性能的关系.结果表明:NPMO1合金经1 160～1 190℃亚固溶+740?920 ℃两级时效热处理后,合金中有热等静压过程...     

Nb含量对GH4169合金组织和拉伸性能的影响

采用真空感应熔炼、锻造、轧制、热处理等工艺得到Nb元素含量分别为4.99%、5.13%、5.34%、5.50%的四种GH4169合金,研究了Nb元素含量对GH4169合金组织和拉伸性能的影响。结果表明:随着Nb元素含量的增加,GH4169合金两组室温屈服强度和抗拉强度的均值分别由1124.5 MPa和1402 MPa提高至1152.5 MPa和1489 MPa,两组650℃屈服强度和抗拉强度的均值分别由867.5 MPa和1035 MPa提高至975.0 MPa和1105 MPa,室温拉伸塑性略有降低,但650℃拉伸塑性几乎无变化,说明Nb元素含量的增加促进了主要强化相γ″的析出和长大,同时金相观察表明同样促进了晶界δ相的析出。     

长期时效对GH4199合金组织和性能的影响

采用金相和电镜微观组织观察、室温和高温拉伸试验、物理化学相分析等综合试验方法,对经600、700、800、900℃和100、200、500、1 000 h长期时效处理的GH4199合金进行测试和研究.结果表明,GH4199合金经长期时效后,其室温和高温力学性能仍保持在较高水平;合金的组织稳定性良好,析出相主要为γ'相和碳化物.据相分析结果可知,在700～900℃时效1 000 h左右,合金组织中存在极微量的脆性(TCP)相--μ相和σ相,它们对合金的力学性能基本无影响,组织中虽然存在微量TCP相,但合金的室温和高温塑性不发生"脆化".     

变形速度及晶粒度对GH4169合金高温拉伸性能和组织的影响

研究了温度、变形速度、原始晶粒度对GH4169合金高温拉伸性能和组织的影响.随变形速度的提高,合金的强度升高,塑性下降.原始粗晶组织的强度明显高于原始细晶组织的相应值,而塑性则有不同程度的下降.在动态再结晶温度以上的950～980℃,原始细晶组织试样的适量变形区具有均匀的10～13级晶粒.890℃、950℃和1030℃适量变形区在正常热处理后晶界δ相分别呈现大量聚集针状、适量短棒和小颗粒状以及少量小片状和薄膜状的析出特征.在热模锻条件下,选用合适的细晶坯料和950℃左右的模具温度,预计锻件可获得均匀细小的晶粒、良好的晶界状态及性能.     

固溶与时效温度对新型粉末高温合金组织和性能的影响北大核心

采用JMatPro、光学显微镜(OM)、场发射扫描电镜(FEG-SEM)、电子探针(EPMA)和透射电镜(TEM)研究了固溶与时效温度对新型粉末高温合金NPM01显微组织的影响,分析了合金组织和性能的关系。结果表明:NPM01合金经1160~1190℃亚固溶+740~920℃两级时效热处理后,合金中有热等静压过程中未溶解的大尺寸一次γ′相,导致二次γ′相析出数量减少,减弱了γ′相的强化作用;经1190~1220℃过固溶+740~920℃两级时效热处理后,二次γ′相长大至240 nm,沿<100>晶向的棱边中心向内凹陷,出现分裂的现象,三次γ′相粗化至70 nm;经1190~1220℃过固溶+740~890℃两级时效热处理后,二次与三次γ′相体积分数之和达到56%,二次γ′相形态稳定,排列整齐,显著增加了γ′相的强化效果,提高了合金高温强度,750℃/750 MPa条件下持久寿命达到437 h,综合力学性能最佳。     

变形速度及晶粒度对GH4169合金高温拉伸性能和组织的影响

研究了温度、拉伸速度、原始晶粒度对GH4169合金高温拉伸性能和组织的影响。随拉伸速度的提高，合金的强度升高，塑性下降。原始粗晶组织的强度明显高于原始细晶的相应值，而塑性则相应不同程度下降。在动态再结晶温度以上的950—980℃，原始细晶组织试样适量变形区具有均匀的10—13级晶粒。890℃、950℃和1030℃适量变形部位在正常热处理过程中晶界δ相分别呈大量聚集针状、适量短棒与小颗粒状和少量小片与薄膜状的析出特征。在热模锻条件下，选用合适的该合金细晶坯料，950℃左右的模具温度，预计锻件可获得均匀细小的晶粒和良好的晶界状态与性能。     

固溶方式及时效对Al-Mg-Si-Cu合金组织及性能的影响

采用力学性能测试及晶间腐蚀等方法,研究了不同固溶方式及时效对Al-Mg-Si-Cu合金的组织、力学性能和耐晶间腐蚀性能的影响.结果表明:采用逐步提高固溶温度的强化固溶,有利于提高合金的过饱和度;同时强化固溶和双级固溶方式能有效改善时效后合金的第二相析出及分布状态,有利于合金耐晶间腐蚀性能的提高;经强化固溶、双级时效后合金的抗拉强度和平均腐蚀深度分别为295 MPa和39μm,具有良好的强度及耐晶间腐蚀等综合性能.     

固溶温度对GH742y合金组织及性能的影响

 研究了不同固溶温度对GH742y合金组织及性能的影响。结果表明：经1 140~1 180 ℃固溶处理后，GH742y合金中一次γ′相全部溶入基体，晶粒度明显长大到3~4级；采用(1 040±10)℃×4 h，AC+1 140 ℃×8 h，AC+850 ℃×6 h，AC+(780±10)℃×(10~16)h的热处理后，获得了均匀细小的γ′相，而且合金的综合性能最佳。     

固溶和时效温度对铸态TC18合金组织性能的影响

钛合金具有相变复杂性以及相变敏感性,制备状态下的高强钛合金其显微组织及力学性能与对应的固溶-时效工艺直接相关。该研究对名义成分为Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe的TC18钛合金进行固溶-时效处理,对比研究不同固溶温度以及时效温度对其显微组织及力学性能的影响。结果表明,固溶-时效热处理对合金性能提升效果显著,固溶处理使合金基体中残存的初生α相粗化,其他区域形成过饱和固溶体,在接下来的时效过程中,β基体析出细小针状次生α相。在两种α相的配合影响下,合金整体强度提升明显。     

连轧变形量对GH4169合金棒材组织与性能的影响

在最近引进的我国第一台高合金钢连轧生产线上研究了轧制变形量对GH4169合金棒材组织和性能的影响。结果表明：与传统的横列式轧机不同,连轧过程中合金的内升温效应较大。在本试验条件下,变形量过小,不利于合金晶粒细化,并在近表面部位残存未再结晶的原始拉长晶粒;如果变形量过大,则由于内升温引起终轧温度升高,晶粒显著粗化,并使晶界6相显著减少,从而大幅度降低高温塑性和持久寿命。只有变形量适当,才能在棒材各部位完成动态再结晶的同时,获得9级以上的细晶组织和合适的6相析出状态,使合金获得良好的综合性能。     

固溶处理和时效对17-4PH沉淀硬化不锈钢组织性能的影响

试验得出O．053C-16．0Cr-4．5Ni-3．1Cu(17-4PH)沉淀硬化不锈钢1040℃1h油冷，固溶处理，470～490℃时效2h的组织和性能最佳，硬度可达HRC50。     

固溶温度对GH4202合金组织及拉伸性能的影响

为充分挖掘沉淀强化型镍基高温合金GH4202管材性能,以满足我国航天新型发动机的要求,研究了固溶处理温度对合金组织及拉伸性能的影响规律.结果表明,在1 050~1 075℃范围固溶处理后合金晶粒度无明显变化,当固溶温度升至1 100℃时,合金局部出现异常晶粒长大,当固溶温度达到1 150℃时,合金晶粒均匀长大.随固溶温度升高,合金晶界硼、碳化物数量明显减少,由链状向孤立的颗粒状转变.随固溶温度升高,GH4202合金室温及高温拉伸强度均呈降低趋势,尤其以屈服强度降低幅度最为显著.合金的室温面缩率随固溶温度升高而降低,且降低幅度较大,但室温断裂延伸率变化并不显著;700℃下合金的断面收缩率与断裂延伸率随固溶温度的变化均表现为先升高后降低的趋势.GH4202合金最佳固溶处理工艺为1 110℃保温30 min后水冷,此时合金晶粒度为5.0级、晶界碳化物呈细小链状,晶内沉淀强化γ'相弥散析出,可保证合金具有优异的室温及高温力学性能.     

径锻温度对GH4169合金棒材组织与性能的影响

研究了不同加热温度、终锻温度对GH4169合金Φ130mm径锻棒材组织和性能的影响。结果表明,加热温度和终锻温度过低时,棒材心部虽然获得了细于ASTM11级的晶粒,但表面甚至R/2处会因变形温度低于动态再结晶温度而残留部分原始拉长晶粒;同时δ相大量析出,不利于合金的综合性能。加热温度和终锻温度过高时,因原始晶粒在加热过程中过分长大,在变形过程中难以全部完成动态再结晶而残留部分原始拉长晶粒;同时δ相显著减少,合金的高温综合性能显著下降。在合适的加热温度和终锻温度下,棒材心部获得了均匀的10级晶粒,同时边缘获得了完全再结晶的11级晶粒,各部位δ相差异较小且基本呈颗粒状和短棒状在晶界均匀弥散分布,合金具有良好的低温、高温综合性能。     

GH4169合金热模锻直接时效压气机盘件的组织与性能

用热模锻技术成功锻制出我国目前最大推力的航空发动机压气机用437 mmGH4169合金直接时效盘件。通过光学金相检验、室温和650℃拉伸试验、650℃/700 MPa组合持久及595℃/825 MPa蠕变试验,对比研究了该盘件与普通盘件的组织和性能。结果表明,热模锻技术成功克服了模具的激冷影响,获得了尺寸精化、组织均匀的盘件。该盘件的组织性能全部超过了该发动机的技术要求。与普通模锻工艺相比,热模锻工艺的单件节材35 kg,材料利用率提高30%左右,且工艺的可控性和稳定性更好。