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题名W元素在新型镍基粉末高温合金中的强化作用
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作者
贾建
罗俊鹏
张浩鹏
闫婷
侯琼
张义文
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机构
钢铁研究总院有限公司高温材料研究所
北京钢研高纳科技股份有限公司
中国航发南方工业有限公司
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出处
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第15期50-55,共6页
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基金
国家重点研发计划(2022YFB3404502)。
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文摘
通过真空感应熔炼(VIM)棒料+电极感应熔炼氩气雾化(EIGA)制粉+热等静压(HIP)成形+热处理(HT)工艺制备三种W含量(质量分数4.1%、6.1%和8.1%)的新型镍基粉末高温合金实验锭坯。以此锭坯为对象,结合金属材料相图计算及材料性能模拟软件JMatPro 6.5计算,利用SEM、EBSD和XRD分析W含量对热处理态锭坯显微组织(如晶粒尺寸、退火孪晶、γ′强化相及错配度)的影响,测试分析不同温度下合金的拉伸性能,通过经验公式量化分析各强化机制对合金室温屈服强度的贡献情况。结果表明,随着W含量增加,γ基体层错能明显降低,热处理态退火孪晶界Σ3数量增多;W促使晶内一次γ′强化相由立方状加速粗化为固态枝晶状,对γ′总量和二次、三次γ′的影响不大;W进入γ基体产生晶格畸变的程度大于γ′强化相,使得γ′/γ错配度呈下降趋势;W有助于提高室温和650~800℃拉伸强度,但略微降低塑性;W主要起固溶强化、γ/γ′共格应变强化和晶界强化作用,其中固溶强化贡献相对最低,固溶强化时以强化γ基体为主,γ基体固溶强化和γ/γ′共格应变强化效果随W含量增加而减弱,W含量为6.1%时晶界强化效果最大;固溶强化、γ/γ′共格应变强化和晶界强化贡献值总和不足室温屈服强度实测值的50%,合金以γ′相沉淀强化为主,测试值和计算值较为吻合。
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关键词
粉末高温合金
退火孪晶
错配度
层错能
固溶强化
共格应变强化
晶界强化
沉淀强化
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Keywords
powder metallurgy superalloy
annealing twin boundaries
lattice mismatch
stacking fault energy
solid solution strengthening
coherent strain strengthening
grain boundary strengthening
precipitation strengthening
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分类号
TF803.21
[冶金工程—有色金属冶金]
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