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高Cr铸造镍基高温合金K4648与陶瓷型芯的界面反应研究

郑亮 , 肖程波 , 张国庆 , 顾国红 , 李鑫 , 刘晓光 , 薛明 , 唐定中

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2012.3.003

采用金相显微镜、扫描电镜及能谱、电子探针和X射线衍射对高Cr铸造镍基高温合金K4648等轴晶和定向凝固铸件的合金/陶瓷型芯界面反应进行了系统研究,获得反应时间与反应量关系的界面反应动力学曲线、不同反应时间的反应界面形貌及产物的种类.结果表明:高Cr铸造镍基高温合金K4648与铝基型芯不易发生反应,而与硅基陶瓷型芯发生剧烈的界面反应,反应产生金属瘤状凸起物,造成铸件内腔破坏.此外,白色的硅基型芯内部变成黑色,黑色反应区内含有一定量的Cr,Al,Ti元素.在反应的中、后期型芯黑色反应区内还存在着灰色区,该区的Cr,Al,Ti含量远高于黑色反应区.高Cr铸造镍基高温合金K4648合金与硅基陶瓷型芯反应分为:(1)富Cr,Al,Ti熔体向型芯内的渗入阶段;(2)富Cr,Al,Ti熔体与陶瓷型芯SiO2基体的反应;(3)富Cr,Al,Ti的熔体与型芯中Zr-SiO4颗粒反应三个阶段.反应过程中型芯存在局部液化现象.K4648合金/硅基陶瓷型界面反应产物主要为层状或树枝状Al2O3,块状Cr3 Si金属间化合物、ZrO2,富Cr,Zr,Al,Ti的复合氧化物、共晶形态的富Cr,Si,Al,Ti的复合氧化物、块状或树枝状的富Ti,Al,Zr,Cr复合氧化物.反应产物中的Cr,Al,Ti元素来自合金熔体而Zr,Si,O来自陶瓷型芯.

关键词: 镍基高温合金 , 陶瓷型芯 , 界面反应 , 定向凝固 , 显微组织 , K4648 , Cr3Si , Al2O3

Effect of Melt Superheating Treatment on Directional Solidification Interface Morphology of Multi-component Alloy

材料科学技术（英文）

关键词: 凝固界面形态 , 熔体过热处理 , 镍基高温合金 , 多组分 , 树突细胞 , 时间间隔 , 起始温度 , 凝固特性

Microstructure of Carbides at Grain Boundaries in Nickel Based Superalloys

材料科学技术（英文）

关键词: 镍基高温合金 , 晶界碳化物 , 微观结构 , MC型碳化物 , M23C6 , MC碳化物 , 机械性能 , 化学组合物

Hot Deformation Behavior of Nickel-Based Superalloy GH4720Li

钢铁研究学报(英文版)

关键词: 镍基高温合金 , 热变形行为 , 热加工温度 , 动态再结晶 , 微观结构 , 热变形特性 , 热压缩试验 , 变形激活能

Modes of Grain Selection in Spiral Selector during Directional Solidification of Nickel-base Superalloys

材料科学技术（英文）

关键词: 粮食增长 , 镍基高温合金 , 螺旋 , 凝固过程 , ProCAST , 几何形状 , 晶粒取向 , 早期阶段

等离子喷涂纳米二氧化锆涂层性能的研究

李伟 , 王灿明 , 孙宏飞 , 渠智彦 , 毕继鑫

电镀与涂饰

采用大气等离子喷涂技术,在镍基高温合金基体上制备了纳米氧化锆涂层.运用扫描电镜对涂层显微结构进行观察和分析,同时测试了涂层的显微硬度、结合强度扣热震性能.结果表明:纳米氧化锆涂层由完全融化区和部分融化区组成,孔隙率约为7%,显微硬度为655.81 HV,结合强度为54.37 MPa,在1 000℃下,可承受40次热循环,涂层无明显脱落现象.

关键词: 镍基高温合金 , 纳米二氧化锆 , 等离子喷涂 , 显微组织 , 显微硬度 , 热震性能 , 结合强度

高Cr铸造镍基高温合金K4648的母合金净度研究

郑亮 , 肖程波 , 张国庆 , 袁华 , 韩波 , 唐定中

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2012.03.001

对两炉冲击韧性存在明显差异的高Cr铸造镍基高温合金K4648进行了对比研究,通过分析两炉母合金的主量元素和气体含量,采用电子束纽扣锭(EB锭)实验观察合金内夹杂物和对母合金用原材料金属Cr的显微组织分析等方法研究了K4648母合金净度.结果表明:1 #与2#炉批母合金主量元素无明显差别.1 #母合金由于气体元素O含量高达(20.5±7.5)×10-6,远高于2#合金的6×10-6,造成其室温冲击韧性(aku)不及2#合金的一半,低于技术条件要求的19.6J/cm2.电子束纽扣锭(EB锭)实验可有效地将K4648中的夹杂物汇聚,经分析主要是富Y,Ce的氧化物和富Al氧化物.证明高Cr铸造镍基高温合金K4648中添加稀土元素Y,Ce可有效攫取合金中自由态的O和S,生成稳定的稀土氧化物或硫化物,起到净化合金的作用.K4648母合金原材料中金属Cr基体中固溶有15％00(质量分数)的元素O,还分布有富Cr氧化物和Cr,A1,Si的复合氧化物.此外,还存在含N、贫O区域,该区域的维氏显微硬度可达8.2GPa,是Cr基体1.3GPa的6倍,证明N使金属Cr的硬度明显升高.

关键词: 镍基高温合金 , K4648 , 母合金净度 , 电子束纽扣锭(EB) , 金属Cr , 气体含量 , 夹杂

含铌高温材料的研究进展

王海瑛

钢铁研究 doi:10.3969/j.issn.1001-1447.2005.04.016

含铌高温材料是航空航天材料中极其重要的组成部分,在飞机发动机、涡轮盘、燃气轮机、核工业高温结构件等部位都有极其广泛的应用.针对三类含铌高温材料:镍基高温合金,铌基合金和γ-TiAl合金,介绍了目前国内外产品研究发展的最新情况.

关键词: 含铌高温材料 , 镍基高温合金 , 铌基合金 , 高铌γ-TiAl合金

两种铸造镍基高温合金在长期时效期间的微观组织和力学性能演变

秦学智郭建亭袁超侯介山叶恒强

金属学报 doi:10.3724/SP.J.1037.2009.00449

长期时效期间K452和K446合金中的γ'相形貌都保持球形, 尺寸不断粗化, 但K446中γ'相的粗化速率总体上比 K452快. 初生MC的热稳定性不仅与MC本身的化学成分密切相关, 而且与合金成分有关; 合金中γ基体的热稳定性(即晶内二次碳化物或TCP相的析出)与初生MC的热稳定性有关; 晶界粗化通过γ沉淀及镶嵌于其中的碳化物(M₂₃C₆或M₆C)的析出和长大来实现.γ'相粗化、初生MC分解、晶界粗化以及二次碳化物或TCP相的析出等, 使合金的力学性能明显下降.

关键词: 镍基高温合金 , long--term thermal exposure , microstructural stability , mechanical property