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一种高W、Mo含量Ni3Al基合金的高温氧化行为

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2007.02.002

研究了一种高W、Mo的Ni3Al基合金的1050℃静态抗氧化行为,并采用扫描电镜对不同时间氧化后合金的氧化层形貌进行分析,利用X射线衍射仪分析氧化产物的种类和数量,氧化动力学研究表明,合金的氧化动力学曲线不遵循抛物线规律,以W代Mo,能一定程度上改善高Mo的Ni3Al基合金的1050℃抗氧化性能.1050℃/100h静态氧化产物主要为NiO,NiAl2O4和NiWO4,外层氧化镍与内氧化层之间为结合薄弱区,仅氧化1h后,在冷却过程中,该区域就产生大面积开裂,致使外氧化层脱离.随氧化时间增长,合金/氧化层界面的NiAl2O4/Al2O3阻挡层逐步形成,在氧化100h时基本连续,有效降低了合金的氧化速率.

关键词: Ni3Al基 , 抗氧化行为 , 高温

熔体处理时间对铸态镍基高温合金K465组织和力学性能的影响

余乾 , 肖程波 , 宋尽霞 , 王定刚 , 邢占平 , 张宏炜 , 曲士昱 , 李青

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2005.01.001

用金相显微镜和扫描电镜研究了镍基高温合金K465在1530～1540℃下进行1～10min熔体处理后碳化物尺寸、分布以及枝晶杆区γ'相尺寸、形态立方化效果的变化,并研究了其对合金室温拉伸性能和高温持久性能的影响.结果表明,熔体处理5～7min能减小碳化物和枝晶杆区γ'相尺寸,改善碳化物分布和γ'相立方化程度,而使合金得到良好的室温塑性和高温持久性能.

关键词: 熔体处理 , Ni基合金 , 组织 , 力学性能 , 铸态

1050～1100℃大气下等温锻造用模具材料DM02合金研究

肖程波 , 宋尽霞 , 韩雅芳 , 李青 , 王定刚 , 余乾 , 曲士昱

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2005.02.012

扫描电镜和能谱技术研究结果表明,DM02合金的组成相为γ相、γ′相、MC碳化物和M6C碳化物,合金中的Hf能减少大块尺寸的M6C碳化物,从而提高合金的强度和塑性.按照模具材料的使用要求,研究了DM02合金的高温拉伸、压缩、持久、冷热疲劳及抗氧化性能.结果表明,DM02的1050℃拉伸屈服强度为485MPa,1050℃压缩屈服强度达700MPa,1100℃持久性能比K21合金高约40%,1050℃冷热疲劳性能明显优于K21合金,1050℃/100h静态抗氧化性能达到完全抗氧化级,是适合于1050～1100℃大气下使用的模具材料,其使用温度比国内目前使用温度最高的模具材料K21合金高约50℃.

关键词: Ni基高温合金 , 等温锻造 , 模具材料 , 1050～1100℃

壳型温度K465合金微观组织和力学性能的影响

王定刚 , 肖程波 , 张国庆 , 张宏炜 , 余乾 , 宋尽霞 , 尹健伟

钢铁研究学报

利用光学显微镜及图像分析仪、扫描电镜二次电子、背射电子、能谱(EDS),化学萃取和X射线衍射等分析手段研究了壳型温度对K465合金微观组织的影响,并测试了合金的室温瞬时拉伸性能和高温持久性能.研究结果表明,在特定的浇注温度下,随着壳型温度的升高,二次枝晶、碳化物逐渐长大.力学性能测试表明,在适当的浇注温度和壳型温度下,可以使K465合金同时具有合适的微观组织和优良的力学性能;当壳型温度高于或低于最佳温度50℃时,合金的力学性能,尤其是高温持久性能都会不同程度的下降,甚至低于技术指标中的规定值.

关键词: K465合金 , 壳型温度 , 微观组织 , 力学性能

不同冷却方式对K465合金组织和力学性能的影响

张宏炜 , 肖程波 , 王定刚 , 余乾 , 尹健伟 , 宋尽霞

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2002.12.019

研究了热处理过程中不同冷却方式对K465合金力学性能和组织的影响.表明,冷却方式对K465合金的组织和性能影响很大.采用大气空冷和真空控温冷却方式热处理后,K465合金的γ′组织都比较细小,性能完全满足技术条件要求.而经炉冷方式热处理后合金的γ′组织比较粗大,性能不理想.因此,对于K465合金,大气空冷和真空控温冷却是较好的方式,二者可取其一,而炉冷方式不可取.

关键词: 高温合金 , 冷却方式 , 力学性能 , 微观组织

返回料比例对镍基高温合金K465组织和性能的影响

余乾 , 宋尽霞 , 王定刚 , 曲士昱 , 李青

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2006.06.003

研究了返回料应用对K465合金成分、组织和主要力学性能的影响.结果表明,返回料合金成分与新料合金相似.返回料的加入对合金中γ′相没有明显影响;随返回料加入比例的增高,合金中显微疏松逐渐加重,100%返回料合金疏松明显多于新料合金;当返回料比例在80%以内时,合金中碳化物主要呈骨架状;而100%返回料合金中碳化物呈颗粒状,但碳化物形态可能主要受凝固工艺条件影响.当返回料比例不超过80%时,返回料的加入对合金的高温持久性能和室温拉伸强度没有明显影响,但室温延伸率有所下降;100%返回料合金的力学性能明显下降,其高温持久寿命和室温延伸率已不能满足技术条件要求.

关键词: 返回料 , 镍基合金 , 微观组织 , 力学性能

TZM合金的研究进展

黄强 , 李青 , 宋尽霞 , 王定刚 , 韩雅芳

材料导报

TZM合金是目前广泛应用的高温钼合金,具有熔点高、抗蚀性强、力学性能优异等诸多优点.制备TZM合金主要有电弧熔炼和粉末冶金2种方法.通过固溶强化、第二相强化和形变强化,TZM合金的室温塑性和高温强度均大大优于纯钼.采用包埋渗法在TZM合金表面涂覆一层保护性涂层,可有效改善TZM合金的抗高温氧化能力.

关键词: TZM合金 , 制备方法 , 强化机理 , 力学性能 , 抗氧化性能

返回料循环使用次数对K465合金热疲劳性能的影响

王定刚 , 肖程波 , 宋尽霞 , 李青 , 余乾 , 贺莉丽

兵器材料科学与工程

采用逐次添加的方式研究返回料循环使用次数(简称返回次数)对K465合金(返回料∶新料=1∶1)热疲劳性能的影响.研究发现:含返回料合金的热疲劳裂纹长度与热疲劳循环次数之间遵循L=bNa规律;氧含量是影响合金热疲劳性能的重要因素,在同等氧含量的情况下,合金的抗热疲劳性能随返回次数的增加而降低;含返回料合金的热疲劳裂纹的萌生、扩展与新料不同,其裂纹是在块状碳化物或疏松处萌生,并沿着枝晶间、晶界、开裂的碳化物及碳化物与基体的界面扩展.

关键词: K465合金 , 返回次数 , 裂纹扩展 , 热疲劳性能

1100℃时效对DM02合金显微组织的影响

李青 , 宋尽霞 , 肖程波 , 曲士昱 , 王定刚 , 韩雅芳

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2006.03.003

研究了1100℃时效对一种新型等温锻造用模具合金DM02的显微组织的影响.将合金在1100℃分别时效100h,200h和500h.使用X射线衍射仪和扫描电镜分析了时效时间对合金相组成及显微组织的影响,采用透射电镜确定析出相类型.研究结果表明,时效过程中合金发生碳化物反应析出M6C相,随时效时间的延长,M6C相数量增多,γ′粗化.枝晶间析出M6C相主要呈针状、块状,枝晶杆M6C相析出量少,主要呈针状.

关键词: 模具合金 , 1100℃ , 时效 , 显微组织 , 高温合金

Al含量对一种新型高W,Mo的Ni3Al基合金组织和性能的影响

李青 , 宋尽霞 , 肖程波 , 王定刚 , 韩雅芳

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2006.05.003

为满足1050℃使用的等温锻模具材料的需求,在IC6合金成分的基础上研制了一种新型的高W,Mo强化的Ni3Al基等轴晶合金,尝试在合金中添加了不同含量的铝改善合金的抗氧化性能,并研究了铝对合金微观组织和1050℃拉伸性能和1100℃持久性能的影响.采用带能谱的扫描电镜分析了合金微观组织以及氧化膜形貌,采用X射线衍射分析了合金氧化膜的相组成.研究结果显示,随铝含量从7wt%增加到8wt%,合金的氧化增重速率明显降低,氧化皮脱落量减少,合金的抗氧化性能明显提高.力学性能测试结果表明,铝含量为7.5wt%的合金具有较好的综合高温性能,当铝含量提高到8wt%时,合金中的初生γ＇相大量增加,合金高温强度明显降低.

关键词: 模具材料 , Ni3Al基 , 抗氧化性能 , 微观组织 , 力学性能

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