杨亮
,
李嘉荣
,
金海鹏
,
谢洪吉
,
韩梅
,
刘世忠
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2014.11.003
针对单晶高温合金精铸薄壁试样制备困难的问题,建立了薄壁板形试样的有限元模型,采用ProCAST数值模拟的方法模拟DD6单晶精铸薄壁板形试样的定向凝固过程,研究了几何形状和工艺参数对定向凝固过程中温度场、温度梯度场及糊状区的影响.结果表明:薄壁板形试样中间部位工作端的温度梯度在60～65℃/cm范围内,糊状区固相线较为平直,液相线的位置在近炉壁一侧较低,远炉壁一侧较高.几何形状对单晶高温合金试样定向凝固过程有重要影响,提高浇注温度或降低抽拉速率有助于薄壁板形试样固液界面前沿液相温度梯度增大、糊状区宽度减小.单晶高温合金精铸薄壁试样定向凝固过程数值模拟结果与实际浇注结果吻合,凝固过程数值模拟为单晶精铸薄壁试样的制备提供了技术支持.
关键词:
单晶高温合金
,
薄壁试样
,
定向凝固
,
数值模拟
,
DD6
喻健
,
李嘉荣
,
史振学
,
王效光
,
刘世忠
,
赵金乾
稀有金属材料与工程
研究了DD6单晶高温合金二次γ'相的析出规律和二次γ'相对持久性能的影响.结果表明；DD6合金固溶保温后炉冷,基体通道内有细小的二次γ'相析出；固溶后1120℃/4 h一次时效空冷,基体通道内有大量的二次γ'相析出；固溶后1120℃/4h一次时效炉冷,基体通道内没有二次γ '相析出;固溶并一次时效后在870℃二次时效过程中,随保温时间增加二次γ'相逐渐溶解,32 h时效后二次γ'相完全消失,在随后空冷过程中没有二次γ '相析出.基体通道内的二次γ'相阻碍基体中位错的运动,促使位错剪切一次γ'相,因此基体通道内的二次γ'相降低DD6合金760℃/785MPa持久寿命；DD6合金标准热处理后,基体通道内的二次γ'相消失,760℃/785MPa持久寿命显著提高.
关键词:
DD6
,
单晶高温合金
,
热处理
,
二次γ'相
,
持久性能
乔海滨
,
刘林
,
赵新宝
,
汤鑫
,
张军
,
傅恒志
,
李相辉
,
曹腊梅
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2013.07.015
采用Thermo-calc热力学计算软件以及JMatPro分析软件对DD6镍基单晶高温合金真空感应熔炼过程中氧化物夹杂形成的热力学条件进行了计算分析.结果表明:DD6单晶高温合金熔化和凝固过程中形成的氧化物夹杂主要为Al2O3.热力学平衡状态下,熔化阶段和凝固阶段合金液中氧的活度分别在(3.21～14.0)×10-7,(1.63～4.89)×10-8 范围内.在真空度为0.1Pa时,采用CaO坩埚熔炼DD6合金将会造成熔体增氧和Al2O3夹杂的产生.为了使Al2O3夹杂含量降低至10×10-6以下,合金化开始前应将氧的含量控制在4.709×10-6以内.
关键词:
DD6
,
Al2O3夹杂
,
热力学计算
,
氧活度
杨亮
,
李嘉荣
稀有金属材料与工程
制备不同截面尺寸的单晶高温合金精铸薄壁试样,研究了截面尺寸对DD6单晶高温合金精铸薄壁试样组织的影响规律.结果表明:随着截面尺寸的减小,铸态单晶高温合金精铸薄壁试样一次枝晶间距和共晶含量出现先减小后增大的现象,热处理态单晶高温合金精铸薄壁试样枝晶干y'相平均尺寸逐渐减小.截面尺寸的适当减小有利于减轻枝晶元素偏析程度,但当截面尺寸减小到0.5 mm时,枝晶元素偏析程度反而增大.
关键词:
截面尺寸
,
单晶高温合金
,
薄壁试样
,
枝晶偏析
,
DD6
董建民
,
李嘉荣
,
牟仁德
,
赵金乾
,
史振学
,
刘世忠
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2014.06.010
采用电子束物理气相沉积方法在DD6单晶高温合金基体上制备了热障涂层,带涂层试样首先在1100℃空气气氛中分别进行了50h和100h热处理,然后在980℃/250MPa条件下进行持久实验,研究了持久断裂后合金与黏结层界面的互扩散行为、组织形貌以及断裂特征.结果表明:经过1100℃热处理,合金与黏结层之间的元素发生了互扩散,合金基体中Cr含量增加,而Re,Nb,Mo,Ta等元素向黏结层扩散;随热处理时间的增加,析出的不稳定相数量增多,持久断裂试样γ'目粗化程度增加;1100℃热处理带热障涂层持久断口为韧窝断口,与合金标准试样断口特征类似.
关键词:
热障涂层
,
高温热处理
,
DD6
,
互扩散行为
,
持久断裂
刘丽荣
,
祖国庆
,
金涛
,
胡壮麒
材料热处理学报
对DD6单晶高温合金进行表面压痕处理,然后在不同温度(1220、1270和1310℃)热处理2h,研究合金再结晶的形核和长大行为.结果表明:γ'相溶解是再结晶的必要条件；再结晶晶粒以外,产生大量的亚晶界,离压痕中心越近,亚晶界密度越大,亚晶聚合粗化是再结晶的形核和长大机制.在γ'相溶解温度以上,γ'相对再结晶的形核和长大无明显影响.
关键词:
再结晶
,
形核
,
DD6
,
单晶高温合金
喻健
,
李嘉荣
,
史振学
,
刘世忠
,
韩梅
航空材料学报
doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2015.5.003
采用拉伸测试、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等手段研究了第二代单晶高温合金DD6在760℃和1070℃拉伸行为与变形机制.结果表明:DD6单晶高温合金760℃拉伸变形时,大量位错和层错切割γ'相,出现热激活硬化,拉伸应力-应变曲线表现双重阶段,断口为类解理断裂特征;1070℃拉伸变形时,位错主要以绕过γ'相方式在γ相通道运动,拉伸应力-应变曲线表现曲线特征,断口为韧窝断裂特征.
关键词:
DD6
,
单晶高温合金
,
拉伸行为
,
断口形貌
,
显微组织
史振学
,
刘世忠
,
王效光
,
李嘉荣
钢铁研究学报
doi:10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20140441
在高温度梯度真空定向凝固炉中制备了第2代单晶高温合金DD6.研究了DD6单晶高温合金900 ℃燃气热腐蚀行为,采用扫描电镜、X射线衍射仪、能谱分析仪对腐蚀产物进行了分析.结果表明,DD6单晶高温合金具有优异的耐燃气热腐蚀性能,900℃试验100h的腐蚀动力学曲线基本遵循抛物线规律.腐蚀100h后合金表面生成了紧密排列的不规则的棱形NiO.腐蚀产物分为两层,外层为氧化物,内层为硫化物.由于Al含量降低,紧靠腐蚀产物的基体,γ'相的立方化程度降低.
关键词:
单晶高温合金
,
DD6
,
燃气热腐蚀
,
显微组织
史振学
,
李嘉荣
,
刘世忠
,
赵金乾
稀有金属材料与工程
用双籽晶法制备了带有扭转小角度晶界的DD6单晶高温合金双晶试板.在760℃/758 MPa,850℃/550 MPa和980℃/250 MPa条件下研究了小角度晶界对合金持久性能和断裂特征的影响,用扫描电镜分析了断口形貌和断裂机制.结果表明,晶界角度相对较小时,对合金的持久性能影响较小.在同一测试条件下,合金的持久性能随着晶界角度增大而减小.在同一测试条件下随着晶界角度增大,或者在相同晶界角度随着测试温度升高应力减小,持久断裂有逐渐出现沿晶断裂的趋势.
关键词:
DD6
,
单晶高温合金
,
小角度晶界
,
持久性能
,
断裂特征
史振学
,
刘世忠
,
赵金乾
,
李嘉荣
材料热处理学报
用双籽晶法制备了带有9°小角度晶界的DD6单晶高温合金试板,研究了小角度晶界对合金700℃高周疲劳性能的影响,并与[001]取向合金的疲劳性能进行了对比分析,用扫描电镜和透射电镜分析了其断口形貌和断裂机制.结果表明,带有9°小角度晶界合金的高周疲劳极限比[001]取向合金的稍有降低.疲劳裂纹萌生于试样表面或亚表面,而不在晶界上形成.小角度晶界试样的疲劳断裂机制有两种情况,大部分试样为类解理断裂,其它试样为类解理与沿晶混合断裂.
关键词:
单晶高温合金
,
DD6
,
小角度晶界
,
高周疲劳
