杨川
,
刘小涛
,
司家勇
,
刘锋
,
江亮
中国有色金属学报
采用Gleeble3180D型热模拟试验机对热挤压态FGH96合金在变形温度1020~1140℃，应变速率0.001~1.0 s?1进行热压缩实验，分析真应力?真应变曲线，绘制热加工图。并针对热挤压态粉末冶金高温合金FGH96在热压缩温度低于1080℃时的开裂现象，利用热模拟压缩实验方法，确定在变形温度为1050℃、应变速率为0.001~1.0 s?1的热压缩变形过程中的开裂临界应变量，观察变形后试样的裂纹形貌和显微组织，并利用有限元分析方法对热压缩变形过程进行模拟。结果表明：试样中部位置受拉应力作用沿着变形方向产生鼓形变形，当达到临界应变量后，产生呈沿晶断裂的宏观裂纹，并且随着应变速率的减小，裂纹产生的临界应变量逐渐减小；在低应变速率条件下，在宏观裂纹产生之前，试样内部晶粒之间出现了微观开裂的现象，并造成应力下降。
关键词:
粉末冶金高温合金
,
FGH96合金
,
热加工图
,
热挤压工艺
,
热压缩实验
,
鼓形变形
,
宏观裂纹
贾建
,
陶宇
,
张义文
,
张莹
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2008.03.005
研究了不同热等静压温度下某新型粉末冶金高温合金的显微组织,重点分析了热等静压温度对热等静压态合金锭坯晶粒度、残余枝晶和粉末原始颗粒边界(PPB)以及γ'相的影响.研究结果表明:热等静压温度为1140℃时,获得不完全再结晶组织,存在明显的残余枝晶和PPB,γ'分布不均匀,尺寸、形态各异;热等静压温度为1180℃时,获得较均匀的再结晶组织,残余枝晶和PPB基本消除,γ'分布较均匀,晶内主要为"田"字形,而在晶界呈长条状.
关键词:
热等静压
,
粉末冶金高温合金
,
显微组织
,
原始颗粒边界
马文斌
,
刘国权
,
胡本芙
,
胡鹏辉
,
张义文
,
刘建涛
稀有金属材料与工程
对不同碳含量的FGH96成型合金中碳化物进行了研究,并对合金原始粉末表面成分偏析进行了测定,以深入探讨碳含量对合金中碳化物的影响.结果表明:FGH96合金中碳含量的增加,提高了原始粉末表面碳含量和富Ti层厚度; HIP(热等静压)态FGH96中碳化物主要为富Ti和Nb的MC,随着碳含量升高,合金中分布在原始粉末颗粒边界(previous particle boundary,PPB)上和PPB以外区域的碳化物含量均逐渐升高,而非PPB碳化物含量上升的幅度相对较大;合金中碳含量越高,PPB碳化物中强碳化物形成元素的含量越低,非PPB碳化物的成分不受合金碳含量的影响;碳的加入促进了PPB碳化物的粗化,并扩展了其尺寸分布的范围;合金中碳含量越高,PPB碳化物的平均自由程越小,合金在室温下的断面收缩率越低.
关键词:
粉末冶金高温合金
,
碳含量
,
碳化物
,
定量表征
贾建
,
陶宇
,
张义文
,
张莹
稀有金属材料与工程
利用场发射扫描电镜研究了FGH95粉末冶金高温合金在750℃/5000 h时效过程中二次γ'相的尺寸、分布和形貌变化,为其在新型航空发动机中的应用提供理论依据.结果表明,随着时效时间增加,二次γ'相形态不稳定,其尺寸变化不符合体扩散控制的LSW规律.二次γ'相在0～500 h发生“反粗化”的分裂,由碟状分裂为块状.在500～1000 h阶段分裂的细小γ'相发生粗化,在1000 h粗化到一定程度后又开始分裂,2000 h后随着时效时间延长又逐渐粗化,椭球状二次γ'相逐渐增多.研究证明,γ'相粒子之间的弹性交互作用是导致其形态变化的主要原因,它属于降低界面能与弹性交互作用能总量的形貌转变机制.
关键词:
粉末冶金高温合金
,
长期时效
,
γ'相
,
粗化
,
分裂
张莹
,
张义文
,
张娜
,
刘明东
,
刘建涛
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2009.00626
研究了粉末冶金镍基高温合金FGH97在650℃,30-980 MPa,1 Hz实验条件下的低周疲劳断口的宏观及微观特征,裂纹源的类型及其形貌特征,以及裂纹源的位置,缺陷类型、形状和尺寸对低周疲劳寿命的影响.结果表明,在本次实验条件下该合金的低周疲劳寿命均超过了5000 cyc;统计得出,低周疲劳断口裂纹源在表面的试样占23%,在亚表面的占47%,在试样内部的占30%;裂纹源分平台、粉末颗粒、夹杂物3种类型,其中平台类型约占5%,粉末颗粒间断裂占15%,夹杂物占80%.由统计分析和计算得出,不同类型裂纹源对疲劳寿命的影响程度不同:夹杂物最严重,其次为异常粉末颗粒,再次为局部塑性变形.
关键词:
FGH97
,
粉末冶金高温合金
,
低周疲劳断口
,
裂纹源类型
,
低周疲劳寿命
张义文
,
王福明
,
胡本芙
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00558
利用三维原子探针(3DAP),SEM,TEM和相分离方法,研究了5种Hf含量的FGH97粉末冶金高温合金中Hf在γ基体、γ'相和MC相中的分配,以及Hf对γ '和MC析出相的数量、组成和形貌的影响.结果表明:Hf主要进入γ'相和MC型碳化物,γ '相变为(Ni,Co)3(Al,Ti,Nb,Hf),MC碳化物变为(Nb,Ti,Hf)C.随着合金中Hf含量的增加,Hf进入γ'相的比例基本不变,进入MC相的比例逐渐增大,进入γ相的比例逐渐减小,即Hf在γ '和MC相的分配比R1逐渐减小,在γ'和γ相的分配比R2逐渐增大,R1和R2的平均值分别为1∶0.1和1∶0.05,这表明Hf主要分配在γ'相中,其次分配在MC相中.Hf促进γ'相和MC相析出,影响γ'相的尺寸和形貌,对MC碳化物的尺寸和形貌的影响并不明显.
关键词:
粉末冶金高温合金
,
FGH97
,
Hf
,
γ'相
,
MC碳化物
,
分配
宁永权
,
李辉
,
姚泽坤
,
郭鸿镇
稀有金属
FGH96高温合金的再结晶主要包括孕育期、形核期和晶核长大期.再结晶形核与长大对温度非常敏感:当变形量较小时,在1050℃充分形核,在1080℃再结晶晶核等轴化过程稳定,能够得到均匀细小的等轴晶,而当温度高于1110℃时,再结晶等轴晶粒显著长大;随着变形量的增大,获得细晶粒的温度由1110℃降低到1080℃左右.促进形核、抑制晶粒长大均有利于晶粒细化.另外,再结晶优先在原始颗粒边界发生,当变形不充分时,内部残留未再结晶区,得到不完全再结晶组织,即“项链”组织.同时,这种组织也是粉末冶金材料晶粒细化过程中必然存在的中间态特征组织,随着变形方向的增加、累积变形量的增大,原始颗粒中心区域能够发生再结晶,“项链”组织也逐渐转化成等轴细晶组织.
关键词:
粉末冶金高温合金
,
再结晶特征
,
项链组织
,
晶粒细化
刘小涛
,
丁晗晖
,
杨川
,
刘锋
,
黄岚
,
江亮
中国有色金属学报
以热挤压态镍基粉末冶金高温合金FGH96为研究对象,研究该合金横向(垂直于挤压方向)和纵向(沿挤压方向)试样的显微组织及力学性能,分析断裂机制和变形后的显微组织.结果表明:FGH96合金横向及纵向试样均为无明显织构的等轴晶组织,且平均晶粒尺寸及γ'相体积分数基本一致.在应变速率1×10-4 S-1时,横向和纵向拉伸试样抗拉强度在25～650℃温度区间内随温度升高缓慢降低,当温度高于650℃时,抗拉温度下降速率显著增加;且横向试样的抗拉强度低于相同实验条件下纵向试样的抗拉强度,差值为150～200MPa;失效机制为从室温条件下的穿晶断裂转变为混合断裂模式,横向试样的转变温度为400℃左右,纵向试样的转变温度约为650℃;横向试样变形后,显微组织有高密度的位错缠结及层错;纵向试样拉伸断裂后,显微组织则主要为孪晶及位错与γ'相的交互作用.
关键词:
粉末冶金高温合金
,
晶粒尺寸
,
γ'析出相
,
抗拉强度
,
失效机制
,
变形组织
