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核心专利在一个专利群中处于节点和纽带的地位,是产业经济的核心.在调研大量国内外Ni基高温合金生产技术、合金产品、主要生产企业的基础上,通过常规选择方法、重要Ni基高温合金牌号对应的专利技术、重要生产技术对应的专利技术等方法选择了Ni基高温合金的核心专利技术.通过相关分析方法探讨了Ni基高温合金核心技术的主要分布区域、主要技术分布方向、核心技术的拥有企业、重点制备工艺等,绘制了Ni基高温合金核心技术及其产品的演进图谱,重点分析了Ni基高温合金制备技术、热障涂层技术、热处理技术、激光熔覆技术、合金修复技术等核心技术及其应用情况.在此基础上,对重点跟踪的企业以及他们的核心技术演进进行了探讨,并分析总结了近年来Ni基高温合金核心技术的研发方向.

关键词: Ni基高温合金 , 核心技术 , 演进图谱 , 单晶 , 激光熔覆 , 热障涂层 , 铂族金属

凝固冷速对铸造镍基高温合金K417G显微组织的影响

郑亮

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2006.03.002

对铸造镍基高温合金K417G进行了不同冷却速率的凝固试验,并对凝固后的试样进行了光学金相和定量金相分析,研究了凝固冷速对合金显微组织的影响,通过线性回归的方法确定了平均枝晶间距与凝固冷速的关系.结果表明:凝固冷速增大明显细化树枝晶、MC碳化物和(γ+γ′)共晶.冷速对MC碳化物的量影响不大,但对(γ+γ′)共晶量有明显影响,过快和过慢的冷速都能引起(γ+γ′)共晶量增加.K417G合金的平均枝晶间距(λ/μm)与凝固时冷速(V/℃·s-1)存在λ=85.1V-0.35的对应关系,根据该关系式可以通过测量铸件不同部位的平均枝晶大小确定该部位凝固时的冷却速率.

关键词: Ni基高温合金 , 凝固 , 显微组织 , 枝晶间距 , K417G

CaO坩埚在超纯净熔炼Ni基高温合金过程中对脱N的影响

牛建平 , 孙晓峰 , 金涛 , 于洋 , 杨克努 , 管恒荣 , 胡壮麒

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2000.12.002

研究了使用CaO坩埚在VIM法精炼Ni基高温合金过程中N的变化规律及加Al对脱N 的影响,初步分析了脱N的影响因素及机理.

关键词: CaO坩埚 , Ni基高温合金 , 精炼 , 脱N

镍基高温合金粉末制备技术的发展现状

韩志宇 , 曾光 , 梁书锦 , 陈小林 , 张鹏 , 张平祥

中国材料进展 doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2014.12.05

粉末高温合金是先进航空发动机关键热端部件的优选材料,先进的粉末制备技术是获得高品质高温合金粉末、保证合金件质量的关键技术.近年来,我国在粉末高温合金的研发和生产技术方面都取得了突破性进展,成功研发出新一代粉末高温合金,形成了成熟的粉末高温合金生产工艺.在粉末制备技术方面,通过对高纯净母合金熔炼技术、先进雾化制粉技术和电选分离技术的深入研究,进一步发展了粉末纯净化制备技术,满足了我国航空发动机领域对粉末高温合金关键零部件的需求.简要回顾了国内外粉末高温合金的发展历程,分析了粉末高温合金中的缺陷来源及其对合金性能的影响,概述了我国镍基高温合金粉末制备技术的发展情况,讨论了未来高温合金粉末及其关键制备技术的发展方向.

关键词: Ni基高温合金 , 粉末制备 , AA法 , PREP法 , 粉末纯净化

超音速微粒轰击粘结层对热障涂层抗氧化性能的影响

刘春阳 , 林晓娉 , 王铁宝 , 张丽娟 , 王志平 , 丁昆英

材料保护

较长时间高温氧化,会使金属粘结层与热生长氧化物界面处贫铝,造成热喷涂陶瓷层失效.对金属粘结层进行超音速微粒轰击,可以增加铝扩散的浓度梯度,提高热障涂层的抗氧化能力.采用等离子喷涂(APS)在镍基高温合金GH99上制备了热障涂层,并对粘结层进行了超音速微粒轰击处理,研究了该处理工艺对粘结层显微结构及高温氧化行为的影响.结果表明:APS热障涂层经1 050 ℃、96 h氧化后.热生长氧化物层产生大量非保护性混合氧化物;超音速微粒轰击工艺使粘结层表层区域产生大量位错等缺陷,涂层经1 050 ℃、3 h氧化后进入稳态氧化期,同时出现Al在粘结层表层的富集,经1 050 ℃、196 h氧化后粘结层无加速氧化趋势,热障涂层的抗高温氧化性能得到提高.

关键词: 超音速微粒轰击 , 等离子喷涂 , Ni基高温合金 , 热障涂层 , 抗氧化性能

低Cr高W铸造镍基高温合金的高温氧化行为及Ta的合金化作用

郑亮 , 谷臣清 , 于保正 , 佘力 , 唐定中

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2005.05.001

对Al,Ta含量分别是6wt%Al,0wt%Ta;5wt%Al,4wt%Ta和6wt%Al,4wt%Ta三炉低Cr高W铸造镍基高温合金进行了静态空气下1100℃/2min～100h等温氧化试验,并对剥落氧化皮和合金试片表面氧化层进行X射线衍射分析,对氧化后的试片表面及横切面进行光学金相、定量金相、扫描电镜及能谱分析.结果表明:低Cr高W镍基高温合金的早期氧化主要表现为富难熔元素相MC,M6C碳化物和α(W,Mo)相的优先选择性氧化.6wt%Al,0wt%Ta合金和6wt%Al,4wt%Ta的合金经1100℃/100h氧化后的最终主要氧化产物均包含NiO,NiAl2O4和Ni-WO4,此外合金中还分别存在少量的NiNb2O6和Ni(Ta,Nb)2O6.合金的氧化动力学曲线遵循分段抛物线规律.Al量相同的情况下,Ta的加入通过增加共晶γ'量和减缓自由态硫对抗氧化的有害作用从而减少合金的氧化增重和延缓氧化皮剥落,提高合金的抗氧化能力.6wt%Al,0wt%Ta的合金与5wt%Al,4wt%Ta的合金具有相当的高温抗氧化能力,仅从高温抗氧化性能考虑,可以考虑以Al代Ta.

关键词: Ni基高温合金 , 氧化 , 钽 , 碳化物 , 显微组织 , X射线衍射

Ni基单晶高温合金的强化特点

张静华 , 唐亚俊 , 张志亚 , 于洋 , 张济山 , 李英敖 , 胡壮麒

材料研究学报

本文研究一种在热腐蚀环境下工作的Ni 基单晶高温合金错配度以及γ′筏状形成与性能的关系;通过蠕变和持久试验,研究合金的变形组织和强化特点。在变形过程中,基体运动位错遇γ′相受阻而在γ′相表面形成位错网络,这种位错结构在变形中形成了新的强化机制,提高了合金的蠕变抗力。

关键词: Ni基高温合金 , single crystal alloy , dislocation structure , strengthening mechanism

VIM法中采用CaO坩埚对Ni基高温合金脱S的影响

牛建平 , 杨克努 , 管恒荣 , 胡壮麒

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2002.02.002

研究了使用CaO坩埚在VIM法精炼Ni基高温合金过程中S的变化规律及加Al对脱S的影响.试验表明:当CaO坩埚中的含S量高于液态金属中的含S量时,坩埚中的S将进入金属液中而使液态金属增S.加入0.5%的Al经30min精炼后可以使液态金属中的S含量从30mg/kg降低至小于5mg/kg.对CaO坩埚内壁的XRD及成分分析表明,加Al脱S是由于在CaO坩埚壁和金属液间形成低熔点的具有很强脱S能力的3CaO@Al2O3渣.

关键词: VIM , CaO坩埚 , Ni基高温合金 , 脱S

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℃