GH3128合金在950℃静态长期时效过程中组织演变研究

1

作者 黄瑾 赵威 +2 位作者 胥国华 赵光普 张连杰 《材料研究与应用》 2025年第3期467-473,共7页

GH3128合金为固溶强化型镍基高温合金,在高温下具有强度高、塑性好、抗氧化性能优异及焊接、加工性能良好等优点,可作为长期在950℃下服役的零部件的材料。为研究GH3128合金在950℃及不同气氛(空气和氦气)下微观组织演变规律及力学性能... GH3128合金为固溶强化型镍基高温合金,在高温下具有强度高、塑性好、抗氧化性能优异及焊接、加工性能良好等优点,可作为长期在950℃下服役的零部件的材料。为研究GH3128合金在950℃及不同气氛(空气和氦气)下微观组织演变规律及力学性能稳定性,分别进行了100、300、500、1 000和3 000 h的长效试验。利用SEM、电解萃取+X射线衍射分析等方法,对时效后合金中析出相和析出相中主要元素含量进行了表征和定量分析。同时,通过室温及高温拉伸测试评估合金长时效后的力学性能的稳定性,以及合金组织演变对性能稳定性的影响。结果表明,锻造态GH3128合金中主要析出相为M(Mo、W、Ni)6C,在950℃、空气和氦气两种气氛下长时效过程中合金组织演变规律基本保持一致,随时效时间的延长合金中碳化物含量呈现先增加后平缓的趋势,且晶界上碳化物逐渐粗化并呈连续性分布。在空气和氦气两种气氛下长时效过程中合金均析出有害相(μ相),且随着时效时间延长,μ相由短棒状转变为针状,其含量呈现先增加后平缓的趋势。与空气气氛相比较,在氦气气氛下时效析出的碳化物和μ相含量较低。GH3128合金在两种气氛下时效不同时间后,室温及高温拉伸强度基本保持稳定,拉伸塑性总体呈现先下降后平稳的趋势,时效1 000 h后基本达到稳定状态。结合GH3128合金时效过程中组织演变规律,进一步证明时效过程中μ相、M(Mo、W、Ni)6C相含量的增加及形貌的转变均对合金塑性产生不利影响。对GH3128合金在不同气氛下时效后的组织和性能演变规律进行表征分析,为扩大其应用提供一定的理论依据。 展开更多

关键词 GH3128 长期时效 氦气气氛 碳化物 Μ相 相分析 组织稳定性 拉伸塑性

在线阅读 下载PDF 职称材料

460 MPa耐火钢薄板低周疲劳试验研究 被引量：1

2

作者 王连庆 陈新 王红缨 《中国测试》 CAS 北大核心 2021年第6期1-5,共5页

为确定薄板材料低周疲劳性能参数,以1.5 mm厚度的460 MPa耐火钢为研究对象,通过设计防屈曲装置,在MTS810试验机上,完成单轴拉伸与不同应变幅的低周疲劳试验。给出该材料的低周疲劳性能参数,以及预测材料低周疲劳寿命的Manson-Coffin方... 为确定薄板材料低周疲劳性能参数,以1.5 mm厚度的460 MPa耐火钢为研究对象,通过设计防屈曲装置,在MTS810试验机上,完成单轴拉伸与不同应变幅的低周疲劳试验。给出该材料的低周疲劳性能参数,以及预测材料低周疲劳寿命的Manson-Coffin方程。发现该材料在应变控制的疲劳试验中,具有循环软化的现象,同时具有明显的Masing特性。观察疲劳试样断口形貌,分析其疲劳断裂的机理。比较材料薄板试样与4 mm厚度试样的低周疲劳试验数据,发现二者的试验效果基本一致,通过防屈曲装置进行薄板低周疲劳试验的有效性得以验证。 展开更多

关键词 460 MPa耐火钢 薄板 防屈曲装置 低周疲劳

在线阅读 下载PDF 职称材料

铸造Al-Cu合金凝固缺陷研究现状 被引量：5

3

作者 林超 张鸿 +5 位作者 毕亮 王永锋 吴恒 刘建纲 主力 李敬轩 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第21期143-149,共7页

铸造Al-Cu合金的凝固缺陷严重影响了铸件的性能,控制或消除凝固缺陷对提高铸件成品率有重大意义。综述了铸造Al-Cu合金在工程中出现的常见凝固缺陷,如偏析、热裂、显微疏松、缩孔等。重点分析了各类缺陷的形成机理与特点,从合金化、熔... 铸造Al-Cu合金的凝固缺陷严重影响了铸件的性能,控制或消除凝固缺陷对提高铸件成品率有重大意义。综述了铸造Al-Cu合金在工程中出现的常见凝固缺陷,如偏析、热裂、显微疏松、缩孔等。重点分析了各类缺陷的形成机理与特点,从合金化、熔铸工艺、热处理工艺、数值模拟等角度提出了减少铸造Al-Cu合金凝固缺陷的方法。 展开更多

关键词 铸造 AL-CU合金 凝固缺陷 偏析 热裂 晶粒细化

在线阅读 下载PDF 职称材料

P元素对GH4738合金高温性能影响的机理

4

作者 刘慧鑫 马亚芬 +3 位作者 荣义 罗志强 曲敬龙 张麦仓 《航空材料学报》 北大核心 2025年第2期37-44,共8页

以不同P元素含量的GH4738合金为研究对象,利用扫描电镜、透射电镜、EBSD技术以及分子动力学模拟研究高温持久载荷下不同P含量对GH4738合金持久性能的影响机理。持久实验表明,P添加量从0.004%(质量分数,下同)增加至0.0091%时,合金的持久... 以不同P元素含量的GH4738合金为研究对象,利用扫描电镜、透射电镜、EBSD技术以及分子动力学模拟研究高温持久载荷下不同P含量对GH4738合金持久性能的影响机理。持久实验表明,P添加量从0.004%(质量分数,下同)增加至0.0091%时,合金的持久寿命增加;继续添加P元素,合金持久性能下降。微观分析及分子动力学模拟结果表明,P倾向偏聚于晶界,可以增加晶界的内聚力及结合能,同时与晶界碳化物共同影响GH4738合金的持久性能。P元素含量从0.004%增加至0.0091%时,晶界析出的M_(23)C_(6)碳化物由少量且离散分布的状态逐渐增加并呈不连续链状分布,持久变形时晶界碳化物对位错的钉扎作用增强,能有效地抑制位错运动,此时合金的持久性能较高。但当P含量进一步增加至0.019%时,晶界M_(23)C_(6)碳化物有连接成片的趋势,合金持久性能降低。 展开更多

关键词 P元素 GH4738合金 持久性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

铸&锻高温合金GH4198锯齿形切屑的成形机理

5

作者 靳淇超 李军 +5 位作者 汪亮亮 谭海兵 李福林 付锐 孟令超 郭磊 《华南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期32-44,共13页

为揭示铸&锻高温合金GH4198锯齿形切屑的成形机理,并通过理论模型预测切屑形貌,开展了直角切削实验,再基于滑移线场模型预测切屑的几何形状,分析切削参数对切屑成形的影响。提出了考虑刀具钝圆半径的三阶段锯齿形切屑成形模型,建立... 为揭示铸&锻高温合金GH4198锯齿形切屑的成形机理,并通过理论模型预测切屑形貌,开展了直角切削实验,再基于滑移线场模型预测切屑的几何形状,分析切削参数对切屑成形的影响。提出了考虑刀具钝圆半径的三阶段锯齿形切屑成形模型,建立了二维正交切削的热力耦合有限元模型,并通过实验验证有限元模型的合理性。基于仿真得到的切屑形成过程的应力、等效塑性应变和温度等参数的变化,分析了锯齿形切屑的成形机理。结果表明:剪切角随切削速度和进给量的增加而增大,切屑厚度随切削速度的增大而减小;切削速度为10、20和30 m/min时,切屑厚度预测值的相对误差分别为4.20%、12.34%和24.73%,最大切屑厚度压缩比分别为3.19、2.78和2.26,切屑锯齿化程度分别为0.20、0.36和0.58;切削速度为30 m/min时,切屑出现明显裂纹,且锯齿齿形整体倾斜;刀具进给量为0.05、0.10和0.15 mm/r时,最小切屑厚度预测值的相对误差分别为17.66%、8.66%和5.07%,最大切屑厚度压缩比分别为2.82、2.78和2.61,切屑锯齿化程度分别为0.12、0.36和0.42;滑移线场模型能有效预测切屑厚度随切削参数的变化;随切削速度和进给量的增大,切屑厚度压缩比呈减小趋势,锯齿化程度增大且增大趋势逐渐减缓。该文还通过有限元仿真分析了刀具钝圆半径对切屑成形的影响,验证了锯齿形切屑成形理论模型的有效性。 展开更多

关键词 铸&锻高温合金GH4198 锯齿形切屑 滑移线场 有限元分析 切屑成形机理

在线阅读 下载PDF 职称材料

GH4720Li合金中析出相的研究进展 被引量：13

6

作者 曲敬龙 易出山 +3 位作者 陈竞炜 史玉亭 毕中南 杜金辉 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期73-83,共11页

GH4720Li高温合金因其具有良好的高温强度、抗疲劳和抗腐蚀性能以及长期组织稳定性,被广泛应用于高性能航空发动机涡轮盘等转动部件。本文归纳了GH4720Li高温合金中γ'相的作用机理和演变规律,并分析了γ'相与高温性能之间的关... GH4720Li高温合金因其具有良好的高温强度、抗疲劳和抗腐蚀性能以及长期组织稳定性,被广泛应用于高性能航空发动机涡轮盘等转动部件。本文归纳了GH4720Li高温合金中γ'相的作用机理和演变规律,并分析了γ'相与高温性能之间的关联性和γ'相与残余应力的交互影响规律。此外,还综述了GH4720Li高温合金的改型研究进展,展望了未来分区控冷技术和双组织双性能盘制备技术在高温合金中的应用。 展开更多

关键词 GH4720Li高温合金 析出相 热加工 服役性能 残余应力 新型合金

在线阅读 下载PDF 职称材料

TNM-TiAl合金室温高周疲劳性能研究 被引量：1

7

作者 孙冠泽 曹睿 +1 位作者 周鑫 王红卫 《材料导报》 CSCD 北大核心 2023年第12期141-147,共7页

采用升降法与成组法对TNM-TiAl合金试样进行了应力比R=-1的室温拉压疲劳和R=0.1的室温拉伸疲劳试验,得到TNM-TiAl合金的P-S-N曲线,并对断口进行了分析。结果表明:TNM-TiAl合金对应力十分敏感,R=-1和R=0.1时的曲线整体呈较为平直的斜线,R... 采用升降法与成组法对TNM-TiAl合金试样进行了应力比R=-1的室温拉压疲劳和R=0.1的室温拉伸疲劳试验,得到TNM-TiAl合金的P-S-N曲线,并对断口进行了分析。结果表明:TNM-TiAl合金对应力十分敏感,R=-1和R=0.1时的曲线整体呈较为平直的斜线,R=-1时的疲劳极限为414.7 MPa,R=0.1时的疲劳极限为285.6 MPa。R=0.1的S-N曲线远低于R=-1的S-N曲线;R=-1时,应力幅与疲劳寿命的关系满足Basquin方程。疲劳试件宏观断口较为粗糙,静态拉伸宏观断口平整,两者差异较大。拉伸断口整体分为裂纹萌生区与扩展区,其中起裂源均位于试样表面或板状试件的边角棱线处,起裂源区域包括γ相的解理断裂面、片层团的沿层解理面以及β0相平整的穿晶断裂平面等特征。疲劳断口整体分为裂纹萌生区、扩展区与瞬断区,其中裂纹萌生区分为表面沿层起裂和γ相起裂。TNM-TiAl合金的疲劳断裂为脆性断裂,主要体现在扩展区上大量的片层团穿层断裂、扭折撕裂、γ相解理断裂和β0相穿晶断裂。同寿命量级下,R=-1的断口与R=0.1的断口断裂类型相似,但R=-1的断口萌生区与扩展区更加平整。90%疲劳寿命中断试件未出现微裂纹,证明疲劳寿命主要体现在裂纹的萌生,而裂纹扩展的寿命占比不到总寿命的10%。 展开更多

关键词 高周疲劳 TNM-TiAl合金 P-S-N曲线 疲劳断裂机理 应力比

在线阅读 下载PDF 职称材料

新型钴基高温合金长期时效组织演化研究 被引量：2

8

作者 胥国华 黄瑾 +3 位作者 刘诗梦 刘杨 孟凡强 王磊 《材料研究与应用》 CAS 2023年第1期1-8,共8页

新型钴基高温合金具有比镍基高温合金更高的γ′强化相稳定温度,其有望替代镍基高温合金应用于涡轮盘等服役环境苛刻的工程部件。为了解决钴基高温合金长期服役环境下的组织稳定性,对两种不同C含量的新型钴基高温合金进行900℃长期时效... 新型钴基高温合金具有比镍基高温合金更高的γ′强化相稳定温度,其有望替代镍基高温合金应用于涡轮盘等服役环境苛刻的工程部件。为了解决钴基高温合金长期服役环境下的组织稳定性,对两种不同C含量的新型钴基高温合金进行900℃长期时效研究,系统解析了铸造态和固溶时效2种处理条件下γ′相和碳化物的尺寸、分布、成分和形貌演化规律。研究结果表明:两种钴基高温合金中γ′相的粗化均遵循LSW熟化理论,固溶时效态合金中γ′相的粗化速率高于铸态合金;含C钴基高温合金中的碳化物形貌和尺寸在长期时效过程中未见明显变化,当时效时间达到5000 h后,碳化物周围出现无析出区,并且固溶时效态合金中碳化物周围的无析出区面积更大,这主要是Ta、Ti等元素扩散降低了γ′相的热稳定性并发生溶解造成的。 展开更多

关键词 钴基高温合金 长期时效 组织演变 粗化行为 碳化物

在线阅读 下载PDF 职称材料

W元素在新型镍基粉末高温合金中的强化作用 被引量：1

9

作者 贾建 罗俊鹏 +3 位作者 张浩鹏 闫婷 侯琼 张义文 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第15期50-55,共6页

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JMat... 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。 展开更多

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

热处理对选区激光熔化GH4061合金组织和性能的影响

10

作者 张尚洲 李子福 +3 位作者 王瑞 孙广宝 刘国浩 于鸿垚 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第17期14-19,共6页

采用激光选区熔化成形技术制备了GH4061合金,研究了不同热处理工艺对合金组织和性能的影响。结果表明,沉积态合金的柱状晶穿过多个熔池外延生长,晶内由胞状亚晶结构组成。随着固溶温度的升高,晶粒取向逐渐偏向(101)和(111),晶粒长大;La... 采用激光选区熔化成形技术制备了GH4061合金,研究了不同热处理工艺对合金组织和性能的影响。结果表明,沉积态合金的柱状晶穿过多个熔池外延生长,晶内由胞状亚晶结构组成。随着固溶温度的升高,晶粒取向逐渐偏向(101)和(111),晶粒长大;Laves相由长链状转变为颗粒状,1060℃固溶温度时基本溶解;δ相在晶界析出,由粗大块状转变为盘状,然后再转变为短棒状,1100℃热处理时无δ相析出;980℃、1020℃、1060℃、1100℃固溶温度时γ′和γ″相平均尺寸分别为23.53 nm、24.43 nm、25.34 nm和25.66 nm。热处理后合金的室温和650℃力学性能显著提高,其中980℃固溶时效热处理试样的室温和650℃抗拉强度分别达到1342 MPa和1120 MPa,随着固溶温度的升高,1020℃、1060℃、1100℃固溶温度时试样室温抗拉强度分别下降约6.4%、8.3%和10%,650℃抗拉强度分别下降约7.9%、8.8%和11%,塑性有所提高。 展开更多

关键词 选区激光熔化(SLM) GH4061合金 热处理 微观组织 拉伸性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

真空粉末锻造成型FGH95合金的流变行为和组织演变

11

作者 李楠 陈竞炜 +3 位作者 曲敬龙 贾建 盛利文 杨树峰 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期133-142,共10页

利用Gleeble-3800热模拟试验机对真空粉末锻造成型FGH95合金的高温变形行为进行研究,在变形温度为1090~1170℃、应变速率为0.01~10 s^(−1)条件下进行热压缩实验,得到相应条件下流变应力-应变曲线,采用EBSD分析变形条件对真空粉末锻造成... 利用Gleeble-3800热模拟试验机对真空粉末锻造成型FGH95合金的高温变形行为进行研究,在变形温度为1090~1170℃、应变速率为0.01~10 s^(−1)条件下进行热压缩实验,得到相应条件下流变应力-应变曲线,采用EBSD分析变形条件对真空粉末锻造成型FGH95合金微观组织演变的影响。在考虑温度、应变速率、应变量对合金流变行为的影响后,选择Arrhenius方程建立真空粉末锻造成型FGH95合金的本构模型,得出真空粉末锻造成型FGH95合金的材料参数,拟合出材料参数和应变量之间的关系并对得出的本构方程进行验证。结果表明:采用真空粉末锻造成形工艺制备的FGH95合金,在热变形过程中的流变应力随着温度的升高而减小,随着应变速率的升高而升高。变形后组织内的再结晶晶粒的尺寸随着温度的升高而减小,随着应变速率的降低而增大。经过计算得出变形激活能Q为685.7787 kJ·mol^(−1),真空粉末锻造成型FGH95合金流变应力的预测值和实验值的误差为6.33%,预测值和实验值吻合较好。 展开更多

关键词 FGH95合金 高温变形 本构模型 动态再结晶

在线阅读 下载PDF 职称材料

镍基粉末高温合金中碳、氧化物的遗传演变及对组织性能的影响 被引量：4

12

作者 张莹 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2021年第23期80-86,93,共8页

粉末高温合金由于其独特的生产工艺,往往在成形件中会产生夹杂物、原始颗粒边界(PPB)等缺陷。根据镍基粉末冶金(Powder metallurgy,PM)高温合金制造的主要工艺流程追溯碳化物、氧化物的遗传演变过程,分析其对成形件组织结构、裂纹扩展... 粉末高温合金由于其独特的生产工艺,往往在成形件中会产生夹杂物、原始颗粒边界(PPB)等缺陷。根据镍基粉末冶金(Powder metallurgy,PM)高温合金制造的主要工艺流程追溯碳化物、氧化物的遗传演变过程,分析其对成形件组织结构、裂纹扩展速率及疲劳寿命的影响,从而获得抑制消除缺陷的方案。 展开更多

关键词 镍基粉末高温合金 碳化物 氧化物 遗传演变 断裂韧性 疲劳寿命

在线阅读 下载PDF 职称材料

增材制造γ–TiAl合金超声喷丸表面完整性数值及试验分析 被引量：1

13

作者 蔡晋 谭明昕 +2 位作者 李云玲 王朔 曲敬龙 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2023年第8期78-85,共8页

为探究超声喷丸对增材制造γ–TiAl合金表面完整性的影响特性,验证有限元数值模型的可行性,以电子束熔化制备的γ–TiAl合金试样为研究对象,建立超声喷丸三维有限元模型,对不同喷丸参数下试样表面粗糙度及应力场分布进行仿真分析。采用... 为探究超声喷丸对增材制造γ–TiAl合金表面完整性的影响特性,验证有限元数值模型的可行性,以电子束熔化制备的γ–TiAl合金试样为研究对象,建立超声喷丸三维有限元模型,对不同喷丸参数下试样表面粗糙度及应力场分布进行仿真分析。采用不同喷丸参数对试样表面进行0.15 A、0.25 A两种喷丸强度的超声喷丸试验,揭示喷丸工艺对电子束熔化γ–TiAl合金微观形貌、残余应力分布、表面粗糙度及显微硬度等表面完整性的影响规律,验证仿真模型的有效性。结果表明,超声喷丸处理后,试样表层晶粒尺寸得到细化,产生了由表层至深层的晶粒尺寸梯度变化,形成了约150~250μm深的残余压应力层;此外,相同弹丸直径下,提高喷丸强度可显著增加试样表面粗糙度均值的分布,相同喷丸强度下,增加弹丸直径可有效降低试样表面粗糙度;超声喷丸试样表面显微硬度相对未喷丸试样表面(305HV)提高显著,最大显微硬度均出现在距离表层最近的测量点位置,其影响层深度可达300~500μm。 展开更多

关键词 超声喷丸 γ–TiAl合金 残余应力 表面粗糙度 显微硬度

在线阅读 下载PDF 职称材料

GH4720Li镍基合金混晶组织对高温持久性能的影响 被引量：10

14

作者 谢兴飞 曲敬龙 杜金辉 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S01期375-379,384,共6页

GH4720Li镍基合金具有优良的高温力学性能,被广泛地用于制造航空发动机热端部件。在实际生产过程中GH4720Li合金容易得到含有局部粗晶的混晶组织。利用高温持久实验和扫描电子显微镜技术,研究了680℃/830 MPa与730℃/530 MPa条件下混晶... GH4720Li镍基合金具有优良的高温力学性能,被广泛地用于制造航空发动机热端部件。在实际生产过程中GH4720Li合金容易得到含有局部粗晶的混晶组织。利用高温持久实验和扫描电子显微镜技术,研究了680℃/830 MPa与730℃/530 MPa条件下混晶组织对GH4720Li合金持久性能的影响规律,结果表明680℃/830 MPa条件下合金的持久失效机制以晶内位错运动为主,持久寿命随着粗晶数量增加而缩短。混晶中的粗晶含量相同时,晶界滑移机制也会起到一定作用,粗晶尺寸增大可以有效延长持久寿命。730℃/530 MPa条件下合金的持久失效机制以晶界滑移机制为主,持久寿命随着粗晶数量增加而延长。混晶中的粗晶含量相同时,持久寿命随着粗晶尺寸增大而缩短。 展开更多

关键词 镍基高温合金 GH4720Li合金 高温持久 显微组织 扫描电子显微镜

在线阅读 下载PDF 职称材料

GH4169合金高温动态应变时效实验及模拟 被引量：3

15

作者 宋润华 秦海龙 +3 位作者 毕中南 张继 仲政 李东风 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期21-26,共6页

为了解和掌握GH4169高温合金热处理过程中动态应变时效(dynamic strain ageing,DSA)现象对力学性能的影响,通过高温单轴拉伸实验及数值模拟的方法对固溶态该合金高温条件下DSA现象进行了实验及模拟研究.不同应变率的单轴拉伸实验在620... 为了解和掌握GH4169高温合金热处理过程中动态应变时效(dynamic strain ageing,DSA)现象对力学性能的影响,通过高温单轴拉伸实验及数值模拟的方法对固溶态该合金高温条件下DSA现象进行了实验及模拟研究.不同应变率的单轴拉伸实验在620℃的高温下进行,应变速率分别为10-2、10-3、10-4 s-1.实验结果表现出了由DSA效应导致的负的应变率敏感性,以及明显的锯齿状屈服现象.基于热激活能的塑性流动法则并对DSA效应予以明确考虑,建立了材料宏观一维本构模型,其中变形阻力被分为位错滑移阻力及DSA效应导致的变形阻力两部分,DSA效应模型中引入等效时效时间及等效热激活等待时间两个内变量,通过最小二乘法进行参数拟合.该本构模型的计算结果与实验结果具有较高的一致性.结果表明,通过分析本构模型中内变量的变化趋势得出结论,位错滑移阻力随应变速率的提高表现出上升趋势,而DSA效应导致的变形阻力随应变率的提高表现出下降趋势.因此,材料强度在一定应变率范围内的应变率负相关现象是由于DSA效应及正的率效应两种机制之间的竞争所导致. 展开更多

关键词 固溶态GH4169 高温拉伸 动态应变时效 负应变率敏感性 本构模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

GH4742合金真空自耗重熔过程碳化物析出行为 被引量：1

16

作者 周杨 于萍 +4 位作者 杨树峰 王安仁 曲敬龙 李京社 秦鹤勇 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期57-64,共8页

真空自耗重熔高温合金铸锭内各区域传热条件不同,造成铸锭中碳化物的形态与尺寸分布存在显著差异。以工业真空自耗熔炼的GH4742合金为原料,采用扫描电镜显微分析和金相定量分析方法研究铸锭不同位置碳化物析出行为和微观组织分布情况,辅... 真空自耗重熔高温合金铸锭内各区域传热条件不同,造成铸锭中碳化物的形态与尺寸分布存在显著差异。以工业真空自耗熔炼的GH4742合金为原料,采用扫描电镜显微分析和金相定量分析方法研究铸锭不同位置碳化物析出行为和微观组织分布情况,辅以MeltFlow-VAR模拟软件,分析重熔凝固过程不同冷却速率和局部凝固时间对碳化物的影响。结果表明:GH4742合金碳化物析出相中富集Nb、Ti元素,Nb元素偏析程度最大;析出相的面积由中心向边缘递减,形态由骨骼状、草书体状向互相连接的细小条状转变;冷却速率增大,枝晶更加细长紧密,枝晶间距减小;析出相面积与二次枝晶间距呈线性相关,增大冷却速率可以降低枝晶间距,从而有效缩小碳化物析出相的面积。 展开更多

关键词 真空自耗重熔 GH4742 碳化物 枝晶间距 MeltFlow-VAR

在线阅读 下载PDF 职称材料

热处理对铸造Ti2AlNb合金组织和力学性能的影响 被引量：5

17

作者 骆晨 张寅 +2 位作者 王新英 梁晓波 张建伟 《航天制造技术》 2020年第2期18-20,共3页

研究了不同热处理制度对铸造Ti-22Al-25Nb(at%)合金组织和力学性能的影响,结果表明:合金经热等静压后的微观组织由初生粗板条状O相和B2相基体组成,其室温抗拉强度达到1006MPa,塑性约为1.0%。经980℃固溶处理,铸造组织中的O相板条宽度有... 研究了不同热处理制度对铸造Ti-22Al-25Nb(at%)合金组织和力学性能的影响,结果表明:合金经热等静压后的微观组织由初生粗板条状O相和B2相基体组成,其室温抗拉强度达到1006MPa,塑性约为1.0%。经980℃固溶处理,铸造组织中的O相板条宽度有所增加,其拉伸强度下降接近900MPa,塑性提高到3%。铸件在1080℃固溶处理+850℃时效处理后,组织中的初生粗板条发生溶解,在B2相基体中析出细的O相板条,该种组织的室温拉伸强度超过1000MPa,但其塑性明显下降,不足1%,当时效温度提高至900℃,二次O相板条粗化,组织强度下降约100MPa,塑性没有明显改善。 展开更多

关键词 铸造Ti2AlNb合金 热处理 拉伸性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

扭转变形及退火处理对MP35N高温合金力学性能及微观结构的影响 被引量：1

18

作者 刘畅畅 顾及 +2 位作者 甘斌 毕中南 宋旼 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期4306-4314,共9页

采用扭转变形和退火处理调控MP35N合金的微观结构并改善其力学性能,对其力学行为进行微观机理分析。研究结果表明:扭转变形在合金径向上引入了梯度位错密度,使应变最大的表面处晶粒细化并引入大量层错。梯度结构的引入使得扭转变形后合... 采用扭转变形和退火处理调控MP35N合金的微观结构并改善其力学性能,对其力学行为进行微观机理分析。研究结果表明:扭转变形在合金径向上引入了梯度位错密度,使应变最大的表面处晶粒细化并引入大量层错。梯度结构的引入使得扭转变形后合金的强度显著提高至约767 MPa,同时拥有可观的均匀伸长率(约40%);进一步的退火处理并未改变扭转变形引入的梯度结构(包括梯度位错密度和晶粒尺寸),但退火处理导致合金中一部分位错的湮灭,并使得表面区域的层错转变为纳米孪晶。退火处理导致纳米孪晶的形成以及“铃木(Suzuki)效应”的作用使得合金发生了二次硬化。退火过程产生的二次硬化与位错湮灭导致的退火软化相抵消,二次硬化提供的强度约为76 MPa。 展开更多

关键词 MP35N高温合金 扭转变形 退火 梯度结构 力学性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

GH4096合金固溶冷却方式对性能和残余应力的影响 被引量：2

19

作者 白云瑞 付锐 +3 位作者 李祚军 李福林 孟令超 毕中南 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期74-80,共7页

为了在保证GH4096合金主要力学性能的前提下,降低薄壁类零件用锻件的内部残余应力,提高零件加工过程的尺寸控制精度,研究空冷,风冷,油冷,盐浴等固溶冷却方式对GH4096合金环锻件析出相的尺寸和形貌、主要力学性能和内部残余应力的影响。... 为了在保证GH4096合金主要力学性能的前提下,降低薄壁类零件用锻件的内部残余应力,提高零件加工过程的尺寸控制精度,研究空冷,风冷,油冷,盐浴等固溶冷却方式对GH4096合金环锻件析出相的尺寸和形貌、主要力学性能和内部残余应力的影响。结果表明:与采用传统油冷的试件相比,空冷试件的二次、三次γ′相较为粗大,蠕变性能和高温拉伸性能有较大幅度的降低,风冷试件的二次γ′相尺寸略有增大,三次γ′相尺寸相当,蠕变性能和拉伸性能有小幅降低,盐浴冷却试件的二次、三次γ′相尺寸相当,蠕变性能和拉伸性能相差较小。采用风冷的试件内部残余应力可控制在±100 MPa以内,比油冷和盐浴冷却的试件降低50%以上。GH4096合金环件固溶处理冷却方式采用风冷与传统的油冷和盐浴冷却方法相比,可以明显降低锻件内部残余应力,蠕变和高温拉伸等性能只有小幅降低,有助于改善GH4096合金薄壁零件冷加工过程的变形问题,提高尺寸控制精度。 展开更多

关键词 GH4096 固溶冷却方式 力学性能 残余应力

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种高温合金中常见冶金缺陷及其形成机制分析

20

作者 朱勤天 史志文 +1 位作者 李乐松 朱贺 《工业加热》 CAS 2023年第5期21-25,29,共6页

我国航空发动机关键部件中冶金缺陷的出现概率明显高于欧美发达国家,冶金缺陷已成为制约我国高温合金质量稳定性和可靠性的重要瓶颈。介绍了一种高温合金中常见的冶金缺陷,利用金相显微镜、扫描电镜、能谱仪等设备分析了其关键组织形貌... 我国航空发动机关键部件中冶金缺陷的出现概率明显高于欧美发达国家,冶金缺陷已成为制约我国高温合金质量稳定性和可靠性的重要瓶颈。介绍了一种高温合金中常见的冶金缺陷,利用金相显微镜、扫描电镜、能谱仪等设备分析了其关键组织形貌和第二相特征,根据缺陷区域异常粗晶组织且富集大量Al_(2)O_(3)、AlN、NbN等第二相推断,该缺陷为高温合金中的脏白斑。根据该缺陷的关键特征,结合真空自耗重熔工艺特点,分析阐明了脏白斑形成机制,并全方位地提出了切实可行的预防措施。研究成果可对该类冶金缺陷在工程实践中的有效控制提供理论指导。 展开更多

关键词 高温合金 冶金缺陷 脏白斑 第二相

在线阅读 下载PDF 职称材料