GH871 合金的蠕变断裂机制

对采用AIM+ESR和VIM+ESR工艺冶炼的GH871合金在650 ℃的蠕变性能及特征的研究表明,与用AIM+ESR工艺冶炼的GH871合金相比,用VIM+ESR工艺冶炼的GH871合金在蠕变断裂过程中裂纹萌生的形式(包括裂纹形状及形成时间)和裂纹扩展至裂纹连接所需的时间均表现出明显韧化的特征.     

真空感应冶炼—电渣重熔GH871合金的力学性能

研究了采用真空感应（VIM）＋电渣重熔（ESR）工艺冶炼的新型含铌铁基高温合金GH871的650℃蠕变性能、持久性能、疲劳性能及20－800℃冲击功、瞬时拉伸性能并与非真空感应（AIM）＋ESR GH871合金对比。结果表明：真空冶炼的GH871合金提高了650℃持久塑性，并达到5％以上。     

全封闭Ar气保护电渣重熔GH4169合金

上海五钢采用ALD 5t全封闭Ar气保护电渣重熔炉 ESR(Ar)冶炼了GH4 16 9合金锭 ,分析结果表明 ,ESR(Ar)电渣锭氧、硫含量和锭头尾碳、铝、钛之差远低于一般ESR工艺 ;VIM(真空感应熔炼 ) +ESR(Ar)工艺冶炼合金中平均氧含量 6× 10 - 6 远低于VIM +VAR(真空电弧重熔 )工艺冶炼合金中平均氧含量 13× 10 - 6 ,所以ESR(Ar)工艺脱氧效果优于VAR工艺     

热处理工艺对真空冶炼GH871合金性能的影响

研究了15种热处理工艺对采用VIM配合ESR双联工艺冶炼的GH871合金力学性能的影响。结果表明:在保持高强度高持久寿命的同时提高该合金650℃持久塑性的最佳热处理工艺为980℃×1h固溶,油冷+720℃×16h时效,空冷。经此热处理后,该合金在保持室温抗拉强度为1130MPa、650℃抗拉强度为890MPa的同时,650℃持久塑性达5%以上。     

GH3128 合金"VIM + ESR”和“NVIM + ESR”冶炼过程中的脱气行为及夹杂物研究

利用氧氮分析仪对"真空感应熔炼+电渣重熔"（VIM+ESR）和"非真空感应熔炼+电渣重熔"（NVIM+ESR）两种冶炼工艺下冶炼GH3128合金中的氧含量、氮含量进行检测,并进行了脱氧、脱氮的热力学计算;利用ASPEX扫描电镜分析了两种冶炼工艺下GH3128合金中夹杂物的成分、尺寸分布以及数量。结果表明,采用"VIM+ESR"工艺更能有效的去除合金液中的氮,夹杂物类型主要是Al-Ti-O型复合氧化物夹杂,还有少部分的Al₂O₃、TiO_x氧化物夹杂,而采用"NVIM+ESR"的双联工艺,合金中产生的夹杂除氧化物夹杂类,还有硫化物、氮化物夹杂;且采用真空冶炼工艺更能有效降低夹杂物数量,并细化夹杂物。     

冶炼工艺对FGH96合金洁净度的影响

研究了不同冶炼工艺对粉末高温合金洁净度影响，通过扫描电镜及能谱仪对比研究了真空感应熔炼(VIM)、真空水平连铸(VHCC)和真空感应熔炼(VIM)+电渣重熔(ESR)3种冶炼工艺对FGH96母合金棒料杂质元素含量及夹杂物成分、形貌、尺寸、数量的影响。研究结果表明，采用VHCC或VIM+ESR双联工艺比采用VIM单联工艺制备的粉末母合金具有更高的洁净度。3种冶炼工艺生产的母合金棒料中夹杂物均由氧化物夹杂、碳氮化物夹杂和以氧化物为核心的碳氮化物复合夹杂组成。VIM单联制备的母合金棒料夹杂物数量和尺寸明显高于VHCC和ESR生产的棒料；VHCC棒料中夹杂物数量最少，且分布均匀；ESR棒料夹杂物尺寸最小，但边缘处夹杂物数量最多。3种工艺生产的棒料通过等离子旋转电极制粉后，筛出的夹杂物数量变化趋势与母合金基本一致，VIM+ESR冶炼工艺可以有效提高FGH96合金棒料及其粉末洁净度。     

冶炼工艺对GH871合金裂纹扩展速率的影响

对GH871合金的裂纹扩展速率及扩展行为的研究结果表明由于真空冶炼降低了弱化合金晶界的有害元素Pb含量,显著降低了该合金的裂纹扩展速率。     

冶炼工艺对GH871合金裂纹护展速率的影响

对GH871合金的裂纹扩展速率及扩展行为的研究结果表明：由于真空冶炼降低了弱化合金晶界的有害元素Pb含量,显著降低了该合金的裂纹扩展速率。     

合金脱硫工艺的研究

利用MgO坩埚和CaO坩埚 ,采用“真空感应 (VIM )工艺”和“真空感应 (VIM ) +电渣重熔(ESR)工艺”冶炼Inconel 718合金 ,试验结果表明CaO的脱硫效果优于MgO的 ,VIM +ESR双联工艺的脱硫效果优于VIM单联工艺的     

采用VIM+VAR+ESR三联工艺冶炼 GH4169合金的试验研究

进行了采用VIM+VAR+ESR三联工艺冶炼GH4169合金的研究,结果表明当ESR在大气中进行时,合金中的氧含量增加,合金锭不同部位会发生不同程度的铝、钛烧损,但合金中硫含量显著下降;当ESR采用氩气保护,并降低熔炼电压,上述问题可获得解决,但脱硫效果下降;显著提高ESR渣系中CaO的含量,可以提高脱硫效果,但应添加脱氧剂以解决铝的烧损问题;含MgO的渣系可实现合金良好的微镁合金化;应用封闭式ESR炉与现代工艺技术,可实现GH4169合金冶金质量、材质的均匀性与力学性能的显著提高.     

镁对GH 698合金蠕变性能的影响

本文研究了不同Mg含量的GH698合金的蠕变性能、断口形貌和组织形态。结果表明:经小炉冶炼的GH698合金,当镁含量在最佳成分范围内(0.0038～0.0065％)时,合金蠕变速率最低,蠕变断裂寿命最长,而且蠕变第Ⅲ阶段呈现出较好的塑性,持续时间较长;不含镁或镁含量过高的合金,其蠕变性能均有所下降。在蠕变过程中,Mg作为晶界强化元素,改善了晶界状态,协调晶界与晶内的变形,减缓裂纹的扩展能力,使合金的强度和塑性达到最佳的配合,从而使合金的蠕变性能明显地改善。     

不同冶炼工艺的A286沉淀硬化不锈钢中夹杂物对比探讨

A286奥氏体沉淀硬化不锈钢(国内也称GH2132高温合金)是一种应用广泛的650 ℃以下使用的高温紧固件材料。该材料在实际生产使用中,使用了电炉+炉外精炼+电渣重熔(EAF+LF+ESR)和真空感应+真空自耗(VIM+VAR)两种冶炼生产工艺,而到目前为止国内对这两种工艺生产的A286不锈钢材料还未进行系统的对比研究。实验将以上两种冶炼工艺的A286试验钢作为研究对象,使用Aspex夹杂物分析仪、扫描电镜(SEM)等试验工具,对两种试验钢的组织,非金属夹杂物的种类、成分、粒径大小及分布、形态等差异及特点进行了对比研究。结果表明,EAF+LF+ESR冶炼的试验钢中的夹杂物数量、面积是VIM+VAR工艺试验钢的3倍以上;两种试验钢中的夹杂物均有TiC、TiN、Ti(C,N)等种类,前者的夹杂物以TiN夹杂物为主,且多为大尺寸链状,纵横比较大,形状较复杂,对材料室温力学性能和耐腐蚀性能不利;后者的夹杂物以TiC为主,尺寸较小且形状较简单。通过将A286试验钢中的N质量分数控制在0.001%以下,可以将含Ti夹杂物的数量、大小等控制在较低的水平。EAF+LF+ESR工艺由于自身工艺特点,试验钢中P含量较高,约为VIM+VAR工艺试验钢P含量的10倍,据资料可能有利于A286不锈钢的高温蠕变性能。研究结果可为在不同环境和服役要求下使用A286不锈钢提供技术参考。     

不同冶炼工艺的A286沉淀硬化不锈钢中夹杂物对比探讨

A286奥氏体沉淀硬化不锈钢(国内也称GH2132高温合金)是一种应用广泛的650 ℃以下使用的高温紧固件材料。该材料在实际生产使用中,使用了电炉+炉外精炼+电渣重熔(EAF+LF+ESR)和真空感应+真空自耗(VIM+VAR)两种冶炼生产工艺,而到目前为止国内对这两种工艺生产的A286不锈钢材料还未进行系统的对比研究。实验将以上两种冶炼工艺的A286试验钢作为研究对象,使用Aspex夹杂物分析仪、扫描电镜(SEM)等试验工具,对两种试验钢的组织,非金属夹杂物的种类、成分、粒径大小及分布、形态等差异及特点进行了对比研究。结果表明,EAF+LF+ESR冶炼的试验钢中的夹杂物数量、面积是VIM+VAR工艺试验钢的3倍以上;两种试验钢中的夹杂物均有TiC、TiN、Ti(C,N)等种类,前者的夹杂物以TiN夹杂物为主,且多为大尺寸链状,纵横比较大,形状较复杂,对材料室温力学性能和耐腐蚀性能不利;后者的夹杂物以TiC为主,尺寸较小且形状较简单。通过将A286试验钢中的N质量分数控制在0.001%以下,可以将含Ti夹杂物的数量、大小等控制在较低的水平。EAF+LF+ESR工艺由于自身工艺特点,试验钢中P含量较高,约为VIM+VAR工艺试验钢P含量的10倍,据资料可能有利于A286不锈钢的高温蠕变性能。研究结果可为在不同环境和服役要求下使用A286不锈钢提供技术参考。     

磷对IN718和GH4133合金变形机理和持久性能的影响

磷提高GH4133和IN718合金的持久寿命.GH4133合金的蠕变机制为位错滑移,IN718合金的蠕变机制为孪晶形成.磷阻碍位错滑移,降低沿晶裂纹萌生和扩展的速度,因而延长GH4133合金的持久寿命.磷阻碍不全位错滑移,降低孪晶形成速度,因而阻碍沿晶裂纹萌生和扩展,延长IN718合金的持久寿命.磷促使IN718合金的蠕变孪晶沿不同方向形成.直接时效GH4133合金的晶界析出较少,缺少强化,易导致早期断裂.因而磷对IN718合金持久寿命的影响比对GH4133合金的影响更加强烈.     

GH3535高温合金的蠕变断裂机理和寿命预测

钍基熔盐堆中构件与高温熔融的氟化盐、核燃料及其裂变产物直接接触,这导致材料要同时处于高温、受力、强中子辐照和强熔盐腐蚀等交互作用的多重极端环境中。GH3535合金作为熔盐堆构件的候选材料之一,其力学性能的研究对熔盐堆的设计和安全性评估具有重要意义。以GH3535高温合金为研究对象,开展了650、700、750、800℃不同应力条件下的蠕变试验,采用SEM、EDS、EPMA等表征方法分析了合金微观组织与蠕变断裂机理。结果表明,GH3535合金在650℃时,其断裂方式为沿晶断裂,随着温度的升高,该合金的断裂方式由沿晶断裂转变为韧性断裂。GH3535合金一次析出相富含Mo、Si和C元素,其既存在于晶界又存在于晶内,蠕变过程中有二次析出相在晶界处析出。蠕变裂纹起源于晶界交汇处,裂纹处存在C元素富集。利用蠕变试验数据,建立了GH3535合金的Norton蠕变模型,获得了同一温度下的蠕变速率与应力关系式,得到了GH3535合金的蠕变极限。在此基础上,建立了基于时间温度参数法的Larson-Miller(LM)模型和基于蠕变曲线的修正θ参数模型。相比于LM模型,修正θ参数法可以充分利用蠕变曲线信息,...     

Si含量对选区激光熔化制备GH3536合金样品微观组织影响

GH3536是一种应用广泛的Fe基变形高温合金。通过采用真空感应熔炼(VIM)制备不同Si含量的GH3536母合金,采用等离子旋转电极法(PERP)制备GH3536合金粉体,采用选区激光熔化方法(SLM)制备了不同Si含量3D打印GH3536合金样品,利用光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)研究样品的微观组织,发现高Si含量粉体制备的GH3536样品中存在明显裂纹,并分析裂纹形成原因。     

GH696合金试制工艺与试验分析

探讨低铝高钛铁基高温合金的冶炼工艺和热处理制度，并介绍GH696合金的试制和试验情况。结果表明，非真空感应炉＋电渣冶炼的GH696合金，化学成分和各项性能指标均能满足标准要求，得到用户认可。     

GH761涡轮盘650℃疲劳/蠕变交互作用下的裂纹扩展速率

试验了GH761涡轮盘在650℃疲劳／蠕变交互作用下的裂纹扩展速率，试验结果表明：GH761合金在650℃初始应力强度△K（K）=30MN/m^3/2，保载90s时，裂纹扩展率较快，曲线斜率变化不明显。     

GH901合金碳化物的研究

通过对GH901合金冶炼、加工工艺及碳化物的研究,确定了合理的冶炼工艺及热加工工艺。     

保护气氛电渣重熔GH4169合金的冶金质量

介绍了最新引进5t保护气氛电渣炉的主要特点及GH4169合金的冶金质量。由于采用强脱S效果和对夹杂物吸附倾向大的渣系、低稳定的熔速以及全封闭式Ar气保护，GH4169合金锭各部位合金元素均匀分布。普通GH4169合金的S、O含量分别降低至20ppm以下和6ppm左右，而精选原材料的YZGH4169合金的S、O含量分别降低至7ppm和5ppm左右。实验结果还显示了该ESR工艺的脱S去O效果远高于一般ESR和VAR工艺。