多次重熔对 DZ125合金返回料组织和性能的影响

研究了多次重熔对DZ125返回料合金成分、组织和性能的影响.试验结果表明:返回料合金经过多次返回重熔后,C,Cr,Hf,含量随熔炼次数的增加而逐渐降低,Si含量随熔炼次数的增加而略有增加.其他杂质元素、气体氧、氮、氢的含量变化不大.合金组织随熔炼次数的增加没有明显变化,枝晶杆γ′相均为细小的立方状.合金室温、高温拉伸性能,中温、高温持久性能以及高周疲劳性能基本相当.进行了DZ125多次重熔返回料合金铸造工艺试验.     

DZ125L合金返回料性能研究

通过采用超纯化冶炼技术处理了DZ125L合金返回料,并与全新料DZ125L合金的力学性能进行比较.研究发现返回料的力学性能水平与新料相当,铸造叶片成品率也与新料相当,返回料的再次利用大幅度降低了材料损耗率,提高了原材料利用成本.     

C/C和C/SiC复合材料与定向和单晶高温合金界面反应研究

采用电子显微镜研究了C/C和C/SiC材料与STAL 125C单晶高温合金和DZ125L定向凝固高温合金之间的界面反应。研究发现,经过1 340℃/4h的高温处理后,C/C复合材料没有与STAL 125C和DZ125L合金发生界面反应,而C/SiC复合材料与STAL 125C和DZ125L发生了界面反应,并且呈现了不同的界面反应层特征。     

DZ125合金抗热腐蚀性能研究

镍基高温合金的耐热腐蚀性能研究对提高其服役寿命具有重要意义。研究了DZ125合金在900℃下25%K_2SO_4+75%Na_2SO_4熔盐及850℃下25%NaCl+75%Na_2SO_4熔盐(质量分数)中的热腐蚀行为,采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)及X射线衍射仪(XRD)分析了腐蚀产物膜的结构及相组成,并探讨了其腐蚀速率和腐蚀机制。结果表明:DZ125合金在两种熔盐中的腐蚀产物膜结构疏松,容易剥落,对基体没有保护作用。在K_2SO_4+Na_2SO_4熔盐中,DZ125合金腐蚀产物膜分为两层,外层主要为Cr_2O_3,内层主要为Al_2O_3,Ni_3S_2和镍基固溶体,内氧化和内硫化是其失效的主要原因;在NaCl+Na_2SO_4熔盐中,NaCl的加入使氧化膜发生溶解,提高了S,O元素向腐蚀产物膜内部的扩散速率,因此腐蚀是氧化、硫化与氯化协同作用的结果,导致DZ125合金热腐蚀速率显著高于单纯的硫酸盐。     

铸造铝合金熔炼工艺研究

研发了最新型铸造铝合金ZL109A的熔炼工艺,保证多种微量化合金元素如:Mg、Zn、Cd、Ti、B的含量要求,同时对合金内部铁元素杂质进行稀释,通过相关的提炼、精炼、组织细化、变质反应、净化了合金,使ZL109A合金内部组织结构得到控制和改善。按照此方式铸造的新型ZL109A铝合金,HBS值可以达到130到150左右。     

增压涡轮用K424高温合金组织特征及热裂倾向性

针对K424精密铸造增压涡轮叶片出现的热裂问题,采用组织观察和计算模拟的方法,分析增压涡轮用K424合金特性以及涡轮叶片铸造中出现热裂的原因,并对比K418合金提出合金热裂倾向性的影响因素以及减少热裂的建议.结果表明,铸造增压涡轮热裂倾向性与合金特性及铸件特性等有关.K424合金中Al和Ti元素含量较高,导致合金中共晶组织含量多且尺寸大,与K418合金相比,热裂倾向性较大;另一方面,由于铸件叶片位置厚度小且曲率变化大,易形成应力集中,导致热裂.为减小热裂倾向性,需控制K424合金中Al和Ti元素含量并选择合理的工艺参数.      

淬火钢高温回火时稀土、磷、锰等元素的晶界偏聚

文章初步研究了稀土和砱在淬火钢回火时在原奥氐体晶界的偏聚。许多研究者都发现在Ni—Cr—P钢中,伴随着高温回火脆性的发展,发生砱在原奥氐体晶界的(?)完全,同时还发生镍随着砱的突集而在原奥氐体晶界突集。在Mn—Sb钢和Ni—Cr—Sb钢中也都发现合金元素锰和杂质元素锑的偏聚,并分析了合金元素和杂质元素的相互作用。本文在原来的研究基础上进一步测定了合金元素稀土.锰和杂质元素砱在DZ—40钢和重轨钢中淬火后高温回火时在原奥氐体晶界的偏聚。     

DZ125合金涡轮叶片表面点状缺陷分析

利用扫描电镜(SEM)及其附带的X射线能谱仪分析了DZ125合金叶片表面"墨点"缺陷分布区域和类型,发现夹杂物主要分布在叶背上,且缺陷由三种类型的氧化物构成:第一种为HfO_2,第二种为Al_2O_3,第三种为SiO_2。产生墨点缺陷的原因有二:一是DZ125合金中含有的活泼元素Hf在高温下与型壳材料发生反应;二是型砂中碱金属氧化物超标。     

定向凝固DZ125合金热暴露后显微组织演变及其相应持久性能的研究

定向凝固DZ125合金由于其优异的中高温综合性能而被广泛用于制备先进航空发动机涡轮叶片。目前,对于DZ125合金在高温作用下的组织演变与持久性能退化的研究较少,其不同退化组织对性能的影响机制尚不明确。本研究对DZ125合金在900~1100℃下进行了100~900 h的热暴露实验,对热暴露后的组织进行观察及定量表征,随后进行980℃/220 MPa下的持久性能测试。结果表明:热暴露后合金γ'相显著溶解,少量枝晶间MC型碳化物向M23C6及M6C型碳化物转变。热暴露后DZ125合金在980℃/220 MPa下的持久寿命显著下降,大部分裂纹起始于合金倾斜晶界的碳化物处。γ'相的大量溶解降低了合金基体强度,是其持久性能下降的主要原因,而碳化物的转变对其性能的影响较小。本研究有利于理解DZ125合金各类组织演变与性能退化的关系,对基于显微组织演变的DZ125合金涡轮叶片的服役损伤评价具有重要指导意义。     

低铝硅铁在南京铁合金三厂研制成功——南京市科委主持召开科研成果鉴定会

目前,我国生产的普通硅铁中铝、钙等杂质含量较高,均在2%以上,作为孕育剂加入合金铸件中,易产生皮下气孔等铸造缺陷,作为合金剂直接影响到硅钢质量。为了排除硅铁中铝、钙杂质元素的干扰,国外研制出了硅系铁合金新品种——低铝硅铁。因属专利,具体研制及生产工艺情况无法了解。一九八○年南京铁合金三厂接受了南京市科委下达的这一新产品的研制任     

熔炼次数对M17返回料合金成分、组织和性能的影响

实验结果表明,M17铸造高温合金(%:0.16C、8.79Cr、5.79A1、4.93Ti、3.29Mo、15.20Co、0.78V、0.015B、0.073Zr、0.002S、0.001P、0.001 1O、0.001 0N)经25 kg真空感应炉返回重熔后,Si含量随重熔次数的增加而略有增加,合金中主要元素和其它杂质元素S、P、H的含量变化不大,而氧、氮略有增加;合金中初生碳化物由新合金中的草书体逐渐向返回合金块状转变,初生碳化物的遗传性堵塞合金凝固时的补缩通道,使返回料合金的疏松倾向增大,高温塑性下降较大。     

合金碳含量和烧结气氛对WC-6%Co超细硬质合金表面形貌及成分的影响

通过对WC-6%Co(质量分数)超细硬质合金烧结后的表面形貌进行扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)分析,分析和讨论造成合金表面麻点、呈灰黑色和出现黑斑的原因,得出合金碳含量和烧结气氛对合金表面贫钴和吸附杂质、富钴的影响机制,及该实验条件下造成合金表面形貌及成分差异的原因。合金碳含量比烧结气氛碳浓度低时,合金表面极易出现贫钴现象,同时表面会吸附烧结气氛中夹杂的C,O,Ca,S杂质元素;反之,会出现合金表面富钴现象,合金表面不会吸附O,Ca,S杂质元素。合金碳含量与烧结气氛碳浓度高低变化,而使合金表面既有富钴区、又有贫钴区时,合金表面有麻点或呈灰黑色;合金渗碳时,合金表面易有黑斑出现;合金表面富钴且一致时,合金具有正常金属光泽。     

DZ125L合金后挡块机械加工裂纹成因分析

采用DZ125L合金制备某型航空发动机后挡块时,发现经机械加工后工件大批量产生磨削裂纹缺陷。通过化学成分分析、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等方法,对裂纹的形成原因进行了研究。分析其主要原因是由于合金在真空浇铸过程中,合金熔炼真空度过低,或者型壳放置过久内部型面剥落,导致合金中存在大量Al2O3夹杂物所引起的。采用新的型壳并在真空度高于1×10-1条件下浇铸即可避免此类缺陷产生。     

Zn和Mg元素对高Zn含量Al-Zn-Mg-Cu合金铸锭及其均热态组织的影响

以Al-9.2Zn-2.0Mg-1.8Cu合金为基础合金,共设计了3种化学成分的合金,采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、差热分析(DSC)等手段,同时结合Pandat热力学计算,研究了Zn和Mg元素对半连续铸造高Zn含量Al-Zn-Mg-Cu合金铸态和均匀化组织的影响。结果表明:合金铸态组织中第二相主要包括非平衡共晶(AlZnMgCu)四元相、大量细小的短棒状MgZn_2相以及很少量的富Cu相;提高Zn和Mg元素的含量均会导致合金铸态组织中非平衡共晶相数量及非平衡共晶相厚度的增加,且在高Zn含量Al-Zn-Mg-Cu系合金中Mg元素影响更大,这与热力学计算结果基本一致。各合金经过470℃/24 h均匀化处理后,Al-9.2Zn-2.0Mg-1.8Cu合金回溶完全,Mg和Zn元素含量更高的合金回溶不充分,组织中仍存在一定数量的(AlZnMgCu)四元相,其中,在高Zn含量Al-Zn-Mg-Cu合金中Mg元素的增加尤其不利于均匀化的进行。     

氧、氮等杂质元素对TC11钛合金的影响及控制

本文通过化学分析等试验手段对氧、氮等杂质元素含量对TC11钛合金性能影响进行了分析研究，表明了适当提高氧、氮元素在合金中的含量，可以提高强度，并针对中国海绵钛纯度提高，杂质元素含量减少的现状寻找对策，适当配入杂质元素，确定TC11钛合金中主要杂质元素的最佳配入量。对氧元素含量超标的铸锭，通过炉内焊接三次重熔的方法，能降低最终成品锭的氧含量。     

激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱内标定量法测定高温合金中痕量元素

高温合金中痕量杂质对合金性能的严重影响而迫切需要对其含量进行准确测定,但由于样品成分复杂致使干扰严重,且其杂质含量极低,传统分析方法难以满足测定要求。本文采用激光剥蚀固体进样与电感耦合等离子体质谱技术对高温合金中近20种痕量元素进行分析。对分析条件进行了全面系统的优化,使高温合金中大多数痕量元素通过层层剥蚀的激光剥蚀过程被稳定地蒸发,从而顺利对低沸点杂质元素进行了测定。考察了各元素的干扰情况,比较了分别以71Ga,115In,205Tl或61Ni为内标时的校正作用,选取71Ga为内标,由高温合金标准样品建     

碘酸钾滴定法测定铝铜中间合金中锡

采用氢氧化钠、过氧化氢溶解试样后,加入盐酸,在隔绝空气的条件下,以氯化汞为催化剂,采用次亚磷酸钠将高价锡还原至二价,将溶液冷却至10℃以下,用碘酸钾滴定法测定了铝铜中间合金中锡的含量。实验表明,在滴定前加入5mL250g/L的硫氰酸铵溶液与Cu(I)生成硫氰酸亚铜沉淀可消除铜的干扰,而其它共存杂质元素不干扰测定。方法对与铝铜中间合金基体相同的铸造铝合金标准样品中的锡元素进行多次测定,测定结果与认定值相符,相对标准偏差在1.5%～3.6%(n=8)之间,相对误差在0.0%～1.6%之间。     

硼元素的遗传效应对铝棒中心裂纹的影响

铝棒中心裂纹是铸造过程常见严重质量缺陷。造成铝棒中心裂纹的原因,除了常见的铸造工艺原因外,如铝液温度、充液时间、铸造速度、冷却速度等,铝锭本身存在的硼元素也会导致中心裂纹。铝锭中的B元素具有遗传效应,会遗传到铝棒中。在生产实践中,铝棒质量控制体系应将B元素列入原材料铝锭、炉前化学成分的分析元素,对B含量进行质量监控,有助于铝棒质量控制体系的完善,并针对B元素含量,作出应对措施,避免晶粒粗大和中心裂纹。     

DZ125合金涡轮叶片表面夹杂物研究

采用扫描电子显微镜系统分析了DZ125合金铸造空心叶片表面的夹杂物类型和分布,发现涡轮叶片外表面夹杂物主要是Al_2O_3和ZrO_2,大尺寸的Al_2O_3和ZrO_2夹杂物主要为外来氧化物夹杂。同时发现涡轮叶片表面最外层会形成HfO_2层,在HfO_2层下面会形成厚度更薄的Al_2O_3与SiO_2复合氧化层,叶片表面的氧化层容易形成厚度很薄的内生非金属夹杂物。     

1420Al—Li合金铸锭的DC铸造

介绍了感应炉熔炼、气体加真空精炼、DC铸造法生产1420Al-Li合金铸锭的工艺特点.DC铸造时,采用高纯氩气和特制熔剂双重保护、配合正确的铸造工艺参数,不但可以保证铸造过程正常进行,而且使铸锭的杂质和氢含量得到有效控制.可以生产合格的(?)650mml420Al-Li合金铸锭.