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航空发动机用粉末高温合金及制备技术研究进展
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作者 张国庆 张义文 +1 位作者 郑亮 彭子超 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1133-1144,共12页
本文概述了我国粉末高温合金及制备技术的研究进展。在粉末制备方面,重点介绍了Ar气雾化制粉技术关键因素,包括设备、雾化过程、粒度控制、O含量控制、粉末形貌控制和夹杂控制等。针对涡轮盘件制备技术,总结了双性能涡轮盘、双合金整体... 本文概述了我国粉末高温合金及制备技术的研究进展。在粉末制备方面,重点介绍了Ar气雾化制粉技术关键因素,包括设备、雾化过程、粒度控制、O含量控制、粉末形貌控制和夹杂控制等。针对涡轮盘件制备技术,总结了双性能涡轮盘、双合金整体叶盘技术和等温锻造模具用材料的研究进展。此外,还介绍了在粉末高温合金高通量实验和表征以及蠕变行为等方面的研究进展。结合当前航空发动机、3D打印等高端工程用材料重大需求,对我国粉末高温合金制备技术和发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 航空发动机 粉末高温合金 Ar气雾化制粉 涡轮盘件 制备技术 3D打印粉末 高通量实验
国内变形高温合金研制进展
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作者 杜金辉 吕旭东 +7 位作者 董建新 孙文儒 毕中南 赵光普 邓群 崔传勇 马惠萍 张北江 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1115-1132,共18页
变形高温合金是指通过铸造-变形工艺生产的高温合金,包括盘、板、棒、丝、带、管等产品,该类产品广泛用于航空、航天、能源、石化、核电等工业领域。本文介绍了国内变形高温合金近10年的最新进展,分别从变形高温合金的制备工艺流程,GH41... 变形高温合金是指通过铸造-变形工艺生产的高温合金,包括盘、板、棒、丝、带、管等产品,该类产品广泛用于航空、航天、能源、石化、核电等工业领域。本文介绍了国内变形高温合金近10年的最新进展,分别从变形高温合金的制备工艺流程,GH4169G、GH4169D、GH4065、GH4068等新合金的研制,以及FGH4096的变形化、NGH5011的氮化、In718合金的3D打印等新技术3个方面展开论述。 展开更多
关键词 变形高温合金 冶炼 锻造 探伤 3D打印
我国典型金属间化合物基高温结构材料的研究进展与应用
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作者 宫声凯 尚勇 +3 位作者 张继 郭喜平 林均品 赵希宏 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1067-1076,共10页
金属间化合物是由2种或2种以上金属元素或金属元素与类金属元素按照一定原子比组成的化合物。共价键、金属键共存的特点使得金属间化合物在较长范围内存在长程有序的超晶格结构。在高温下,金属间化合物的位错迁移率相对降低,从而具有较... 金属间化合物是由2种或2种以上金属元素或金属元素与类金属元素按照一定原子比组成的化合物。共价键、金属键共存的特点使得金属间化合物在较长范围内存在长程有序的超晶格结构。在高温下,金属间化合物的位错迁移率相对降低,从而具有较高的高温强度。典型的结构金属间化合物如Ti-Al、Ni-Al、Nb-Si有着优异的高温强度和较低的密度,非常适合应用于航空航天器的高温结构件中。但此类材料也存在室温断裂韧性较低、高温抗氧化性能差等问题,使其在应用上受到限制,也成为该领域研究的难点与重点。本文着重介绍近年来我国Ti-Al、Ni-Al、Nb-Si系结构金属间化合物基合金在高温强化、增韧、抗氧化、制备技术等方面的研究进展与应用现状。 展开更多
关键词 金属间化合物 耐高温性能 力学性能 合金化设计 抗氧化性
先进变形高温合金的固体颗粒冲蚀磨损的实验分析与数值模拟
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作者 新巴雅尔 文波 +1 位作者 曲敬龙 曹夕 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期911-919,共9页
变形高温合金在发动机涡轮盘等领域应用广泛,目前涡轮盘受到低通量、小粒径砂粒的高速冲蚀产生的磨损现象引起人们的大量关注。本研究针对两种变形高温合金材料GH720Li和GH738,采用SiO2颗粒作为冲蚀粒子,通过改变冲击角度及冲蚀速度,研... 变形高温合金在发动机涡轮盘等领域应用广泛,目前涡轮盘受到低通量、小粒径砂粒的高速冲蚀产生的磨损现象引起人们的大量关注。本研究针对两种变形高温合金材料GH720Li和GH738,采用SiO2颗粒作为冲蚀粒子,通过改变冲击角度及冲蚀速度,研究实验材料的固体颗粒冲蚀磨损特性。冲击角度分别为:30°, 60°, 90°,冲蚀速度分别为:25, 55 m·s-1。同时,通过ANSYS LS-DYNA有限元模拟软件建立冲蚀磨损动态模型,研究在非线性材料模型中,单颗粒冲击靶材表面时,冲击角度、冲蚀速度对其表面的弹塑性行为的影响。通过实验结果与冲蚀FEM (finite element method)模型的综合分析得出,变形高温合金在受冲蚀磨损过程中,其冲蚀磨损量(损伤速率)和磨损表面变形中有效应力变化有关,并且都与冲蚀速度和冲击角度的依赖关系明显,表明在冲击角度和冲蚀速度的配合下的"切削磨损"和"变形磨损"机制与材料表面与次表层变形行为有内在关系。这为涡轮盘材料与结构设计提供基础数据。 展开更多
关键词 变形高温合金 冲蚀磨损 冲击角度 冲蚀速度 变形行为 FEM模拟
高合金化GH4065镍基变形高温合金点状偏析研究 被引量:1
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作者 王资兴 黄烁 +2 位作者 张北江 王磊 赵光普 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期417-426,共10页
以真空感应熔炼+电渣重熔+真空自耗重熔三联冶炼GH4065高合金化镍基变形高温合金棒材(直径280 mm)为对象,系统研究了该合金点状偏析的低倍组织、元素分布、第二相及晶粒形貌,分析了典型溶质元素对点状偏析行为的影响,探讨点状偏析的形... 以真空感应熔炼+电渣重熔+真空自耗重熔三联冶炼GH4065高合金化镍基变形高温合金棒材(直径280 mm)为对象,系统研究了该合金点状偏析的低倍组织、元素分布、第二相及晶粒形貌,分析了典型溶质元素对点状偏析行为的影响,探讨点状偏析的形成规律与机制及控制思路。结果表明,GH4065合金点状偏析主要源于枝晶间富Ti、Nb等元素的熔体密度较小冲破枝晶臂流动形成的通道偏析;锻造后生成较多的板条状η相、块状M3B2型硼化物与MC型碳化物。热力学相计算亦证实了点状偏析区较正常组织区域更容易生成η相、M3B2和MC。热处理后,与正常组织区域相比,点状偏析中仍存在板条状η相,一次γ′相的尺寸和数量明显增加,二次γ′相尺寸和形貌基本相同但数量减少。分析发现,由于点状偏析区的成分变化使得γ′相回溶温度升高,导致锻造中粗大γ′相阻碍再结晶长大,点状偏析区晶粒尺寸小于正常组织区域。采取前道次冶炼精细化控制、释放电极残余应力、适度降低真空自耗重熔熔化速率、加强真空自耗重熔冷却等措施,可以有效降低点状偏析的形成倾向。 展开更多
关键词 镍基合金 GH4065合金 点状偏析 密度差 控制方法
第四代粉末高温合金热变形后的“项链”组织 预览
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作者 侯琼 陶宇 贾建 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期94-100,共7页
利用扫描电镜、透射电镜及电子背散射衍射技术研究新型第四代粉末高温合金等温锻造后的“项链”组织,对其形成机理和消除方法进行了探讨。结果表明,实验合金经过多火次等温锻造后,锻坯大部分区域为再结晶后的等轴细晶组织;然而与模具接... 利用扫描电镜、透射电镜及电子背散射衍射技术研究新型第四代粉末高温合金等温锻造后的“项链”组织,对其形成机理和消除方法进行了探讨。结果表明,实验合金经过多火次等温锻造后,锻坯大部分区域为再结晶后的等轴细晶组织;然而与模具接触的上下端面得到再结晶不完全的“项链”组织,在非等轴变形晶粒周围分布着大量细小的再结晶晶粒,变形晶粒内含有较高密度的小角度晶界,缠结了大量位错。对存在“项链”组织的试样进行不同温度(1080~1180℃)的退火处理,随着温度的升高,再结晶体积分数和再结晶晶粒尺寸均不断增大。合金锻坯经过1150℃再结晶退火后,可基本消除“项链”组织,获得组织较均匀的细晶盘坯,满足双组织热处理的要求。 展开更多
关键词 粉末高温合金 “项链”组织 小角度晶界 再结晶
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新型粉末高温合金多火次等温锻造过程中晶粒细化机制 被引量:1
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作者 侯琼 陶宇 贾建 《工程科学学报》 CSCD 北大核心 2019年第2期209-215,共7页
为探索多火次等温锻造对新型粉末高温合金晶粒细化的影响,本文对实验合金进行了每火次变形量40%左右的三火次等温锻造,采用商用有限元软件DEFORM 2D模拟锻造过程中的等效应变分布图,采用电子背散射衍射技术对各火次后的锻坯进行显微组... 为探索多火次等温锻造对新型粉末高温合金晶粒细化的影响,本文对实验合金进行了每火次变形量40%左右的三火次等温锻造,采用商用有限元软件DEFORM 2D模拟锻造过程中的等效应变分布图,采用电子背散射衍射技术对各火次后的锻坯进行显微组织观察和分析.研究表明:等温锻造过程中,锻坯轴向剖面大致分为三个区域,位于上、下两端面附近的Ⅰ区变形量最小,位于两侧附近的Ⅱ区次之,位于剖面中心的Ⅲ区变形程度最大.经过三火次等温锻造后,锻坯Ⅱ、Ⅲ区再结晶充分,获得等轴细晶组织,平均晶粒尺寸2~3μm.然而Ⅰ区形成再结晶不完全的'项链'组织,在变形晶粒周围分布大量细小的再结晶晶粒,变形晶粒内小角度晶界含量较多,位错密度较高.通过对三火次后的锻坯进行合适的热处理,Ⅰ区'项链'组织得到细化,Ⅱ、Ⅲ区组织发生晶粒长大,整个盘坯为较均匀的细晶组织,平均晶粒尺寸为6~8μm. 展开更多
关键词 粉末高温合金 等温锻造 小角度晶界 项链组织 再结晶
Ⅴ元素对铁镍基变形高温合金GH4061组织和性能的影响
8
作者 黄烁 贺玉伟 +3 位作者 胥国华 段然 王磊 赵光普 《材料研究学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期419-426,共8页
采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和电化学萃取相分析等手段,研究了Ⅴ元素对GH4061合金晶粒度、碳化物和γ’/γ"强化相等影响,测试了不同Ⅴ含量试样的室温和750℃拉伸性能以及750℃/460 MPa持久性能,分析了Ⅴ元... 采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和电化学萃取相分析等手段,研究了Ⅴ元素对GH4061合金晶粒度、碳化物和γ’/γ"强化相等影响,测试了不同Ⅴ含量试样的室温和750℃拉伸性能以及750℃/460 MPa持久性能,分析了Ⅴ元素对合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:GH4061合金中添加Ⅴ元素促进了MC型碳化物和γ’/γ"相析出,使晶粒尺寸小幅减小;Ⅴ元素通过增大γ基体的晶格常数,降低γ基体与γ’相的错配度,抑制了γ’/γ"相在750℃的快速粗化;Ⅴ元素添加对室温拉伸性能影响不大,但可显著提升750℃拉伸强度和持久寿命;当Ⅴ含量为0.4%(质量分数)时,GH4061合金具有最佳的750℃持久性能。 展开更多
关键词 金属材料 钒含量 组织性能 GH4061合金 变形高温合金
GH4169合金的反常应力松弛行为 预览
9
作者 迟海 郭霞 +5 位作者 刘伟丽 高峡 贺俊智 秦海龙 王凯 毕中南 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期64-68,共5页
对GH4169合金在500,620,720℃下进行了应力松弛、蠕变和热膨胀试验,结合显微组织观察研究了合金的应力松弛行为。结果表明:在500℃和620℃应力松弛试验过程中,GH4169合金的应力随时间的延长反常增大,在蠕变过程中表现为负蠕变应变,而在... 对GH4169合金在500,620,720℃下进行了应力松弛、蠕变和热膨胀试验,结合显微组织观察研究了合金的应力松弛行为。结果表明:在500℃和620℃应力松弛试验过程中,GH4169合金的应力随时间的延长反常增大,在蠕变过程中表现为负蠕变应变,而在720℃下合金的应力松弛和蠕变行为均正常;在不同温度热膨胀试验过程中,GH4169合金均出现了收缩现象;γ″相析出使得γ基体的晶格常数减小,是导致GH4169合金在620℃下应力反常增大的主要原因。 展开更多
关键词 GH4169合金 时效 应力松弛 蠕变
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B元素对定向凝固镍基合金凝固特性和TCP相析出行为的影响
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作者 吴保平 吴剑涛 李俊涛 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期52-60,共9页
研究了B元素对定向凝固镍基合金凝固特性和TCP相析出行为的影响规律,并结合热力学计算软件Thermo-Calc和镍基合金数据库,计算分析了B元素对合金在非平衡凝固过程中的Cr、Co和Mo元素偏析行为的影响。结果表明,B元素的加入能够显著降低合... 研究了B元素对定向凝固镍基合金凝固特性和TCP相析出行为的影响规律,并结合热力学计算软件Thermo-Calc和镍基合金数据库,计算分析了B元素对合金在非平衡凝固过程中的Cr、Co和Mo元素偏析行为的影响。结果表明,B元素的加入能够显著降低合金的固/液相温度,加宽凝固范围,增加共晶含量及Co、Cr和Mo元素在枝晶间的偏聚程度,进而加剧TCP相的析出;当B元素含量≤0.012%时,合金在850℃长期时效具有较好的组织稳定性能;当B元素含量增加到0.033%时,合金时效100 h,针状σ相开始析出,合金组织稳定性变差。 展开更多
关键词 硼元素 定向凝固 凝固特性 TCP相
变形高温合金盘材及其制备技术研究进展
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作者 张北江 黄烁 +2 位作者 张文云 田强 陈石富 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1095-1114,共20页
近年来一系列新型的高性能变形高温合金盘材在航空发动机和燃气轮机上获得了重要应用,这些盘材合金在追求高承温能力的同时更加注重服役性能、工艺性能与全寿命成本之间的平衡。国内在三联熔铸直径508mm自耗锭、多重循环热机械处理制备... 近年来一系列新型的高性能变形高温合金盘材在航空发动机和燃气轮机上获得了重要应用,这些盘材合金在追求高承温能力的同时更加注重服役性能、工艺性能与全寿命成本之间的平衡。国内在三联熔铸直径508mm自耗锭、多重循环热机械处理制备直径300 mm以上细晶棒材、盘件热模锻成型与组织性能控制等关键制备技术取得突破的基础上,成功研制了GH4065、GH4720、GH4175与GH4975等一系列高性能盘材合金及全尺寸锻件,为先进军用涡扇发动机、大涵道比商用发动机提供了高可靠性、低成本的盘件选材方案。为充分发扬变形盘材在可靠性与成本方面的特有优势,需要在高性能盘材的合金设计与成分优化、自耗锭冶金缺陷的预防与识别、自由锻开坯的效率与成材率提升、双组织双性能盘件制备等方面进一步开展深入的研究工作。 展开更多
关键词 镍基高温合金 盘类锻件 化学成分 制备工艺 组织性能
B元素对DZ424定向凝固合金凝固特性及性能的影响 被引量:1
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作者 吴保平 吴剑涛 李俊涛 《材料热处理学报》 CSCD 北大核心 2018年第9期36-43,共8页
研究了B元素的加入对DZ424定向凝固合金凝固特性和性能的影响规律。结果表明:B元素的加入能显著降低合金的固/液相温度,加宽凝固范围,增加共晶含量;同时,由于B元素在碳化物中富集,使得碳化物形貌由草书状向块状转变。随着B含量的增加,... 研究了B元素的加入对DZ424定向凝固合金凝固特性和性能的影响规律。结果表明:B元素的加入能显著降低合金的固/液相温度,加宽凝固范围,增加共晶含量;同时,由于B元素在碳化物中富集,使得碳化物形貌由草书状向块状转变。随着B含量的增加,粒状M3B2逐渐在共晶前沿析出;进一步增加B含量,硼化物形貌由粒状向条状转变。B的添加能够显著提高合金的持久性能,但当B添加量大于0.015%时,合金的持久性能显著降低。 展开更多
关键词 硼元素 定向凝固 凝固特性 性能 高温合金
Si对GH3230合金抗氧化性能的影响
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作者 胡曼 马惠萍 +2 位作者 鞠泉 张勇路 杜金辉 《钢铁研究学报》 CSCD 北大核心 2018年第4期334-338,共5页
利用热重分析法、X射线衍射(XRD)及扫描电镜(SEM)等手段研究了Si元素对镍基高温合金GH3230在1 100℃高温氧化过程中的作用。对氧化物的析出过程做了直观性描述。研究表明,Si元素对合金高温氧化的影响主要体现在两方面:一方面,Si元... 利用热重分析法、X射线衍射(XRD)及扫描电镜(SEM)等手段研究了Si元素对镍基高温合金GH3230在1 100℃高温氧化过程中的作用。对氧化物的析出过程做了直观性描述。研究表明,Si元素对合金高温氧化的影响主要体现在两方面:一方面,Si元素在合金氧化过程中减缓了Mn元素的扩散,导致GH3230合金高温氧化之后氧化膜的成分出现差异,不含Si元素的合金在1 100℃氧化过后合金表面的氧化膜的成分主要是MnCr2O4和Cr2O3,而含有Si元素的合金在1 100℃氧化过后氧化膜的主要成分为Cr2O3;另一方面,Si元素在合金氧化前期形成SiO2,对合金的进一步氧化起到减缓作用,并且在氧化后期遏制了氧化铬的挥发。 展开更多
关键词 SI含量 GH3230合金 高温氧化 氧化膜
NS163合金内氮化过程
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作者 鞠泉 胡曼 +2 位作者 张勇路 陈璐珂 马惠萍 《材料热处理学报》 CSCD 北大核心 2018年第4期25-30,共6页
在1050~1200℃温度范围内对NS163合金进行了内生氮化处理,通过氮化层深度随时间和温度的变化来表征氮化速率,并进行了NS163合金内生氮化过程的动力学分析。结果表明:氮化处理后获得了平行于表面的(Ti,Nb)N氮化物层,该氮化物有高温稳... 在1050~1200℃温度范围内对NS163合金进行了内生氮化处理,通过氮化层深度随时间和温度的变化来表征氮化速率,并进行了NS163合金内生氮化过程的动力学分析。结果表明:氮化处理后获得了平行于表面的(Ti,Nb)N氮化物层,该氮化物有高温稳定、量大、细小和晶内弥散分布的特点;氮化层厚度与氮化时间之间满足抛物线关系;采用抛物线速率常K_p表征了不同温度的氮化速率,K_p随温度升高逐渐增大,二者满足Arrhenius型关系,表明内氮化过程受热激活过程控制;由此提出定量关系式来表达氮化层厚度与氮化时间和温度的关系。 展开更多
关键词 内氮化过程 氮化速率 NS163合金 动力学过程 燃烧室用高温合金
不同成形工艺对镍基粉末高温合金超声波缺陷信号的影响 被引量:1
15
作者 孙志坤 吕日红 +3 位作者 贾建 韩寿波 张义文 谢玲 《粉末冶金工业》 北大核心 2018年第2期12-17,共6页
分别对热等静压+锻造和直接热等静压成形的FGH4096合金环形件进行接触法超声检测。结果表明,热等静压+锻造成形的环形件外圆有明显的缺陷信号,轴向靠近中心位置缺陷信号幅度最高,探头沿轴向向上、下端面移动时,缺陷信号幅度逐渐降低,... 分别对热等静压+锻造和直接热等静压成形的FGH4096合金环形件进行接触法超声检测。结果表明,热等静压+锻造成形的环形件外圆有明显的缺陷信号,轴向靠近中心位置缺陷信号幅度最高,探头沿轴向向上、下端面移动时,缺陷信号幅度逐渐降低,靠近上、下端面时,仍存在明显的缺陷信号,整个圆周均存在缺陷信号,且缺陷信号特征一致,类似于裂纹缺陷,并且缺陷信号沿径向不变;而直接热等静压成形的环形件外圆未发现类似的缺陷信号。通过实验验证得出:热等静压+锻造成形的环形件外圆周超声检测时发现的缺陷信号是一种伪缺陷,是由于材料衰减系数小及脉冲重复频率过高产生的幻影波。 展开更多
关键词 粉末高温合金 超声检测 FGH4096 缺陷显示 幻影波 衰减系数
内生氮化物弥散强化合金氮化前组织性能演变 被引量:1
16
作者 鞠泉 张勇路 +1 位作者 童金涛 马惠萍 《钢铁研究学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期156-161,共6页
内生氮化物弥散强化高温合金是一种新型的高性能燃烧室用高温合金,首先介绍了该合金的研制背景和进展。在此基础上,以典型的内生氮化物弥散强化合金NS163为目标合金,研究了该合金在氮化前热处理过程中组织性能演变。结果表明:合金在900... 内生氮化物弥散强化高温合金是一种新型的高性能燃烧室用高温合金,首先介绍了该合金的研制背景和进展。在此基础上,以典型的内生氮化物弥散强化合金NS163为目标合金,研究了该合金在氮化前热处理过程中组织性能演变。结果表明:合金在900~1 250℃温度范围内组织构成简单,为奥氏体基体+MC碳化物。对实验条件下冷轧态板材的再结晶行为进行了系统研究,确定合金成品固溶温度以1 200℃为宜,在1 200℃固溶后基体平均晶粒度为5级,并表现出优异的冷加工性能和较低的高温抗拉强度。上述结果有助于优化氮化前NS163合金板材的组织状态,同时为合金内生氮化处理后的强化效果评估提供一个基点。 展开更多
关键词 再结晶 内生氮化物 高温合金 燃烧室
俄罗斯粉末高温合金研究进展 被引量:1
17
作者 张义文 《粉末冶金工业》 北大核心 2018年第6期1-9,共9页
介绍了俄罗斯复合材料公司(Композит)和全俄航空材料研究院(ВИАМ)近几年在粉末高温合金成分设计、新型合金研制、工艺对比等方面的研究进展。Композит公司研制的粉末高温合金НГК-6的力学性能优于ЭП741НП合金... 介绍了俄罗斯复合材料公司(Композит)和全俄航空材料研究院(ВИАМ)近几年在粉末高温合金成分设计、新型合金研制、工艺对比等方面的研究进展。Композит公司研制的粉末高温合金НГК-6的力学性能优于ЭП741НП合金,ВИАМ研制了一种镍基粉末高温合金,室温抗拉强度和650 ℃持久强度高于ЭП741НП合金。另外,ВИАМ对比研究了氩气雾化法(AA)和等离子旋转电极法(PREP)制备的粉末经热等静压(HIP)、HIP+等温锻造制备合金的组织和性能。AA粉材料的晶粒尺寸比PREP粉材料小,PREP粉材料的力学性能优于AA粉材料,粉末颗粒中存在的氩气孔隙是造成AA粉材料抗拉强度、持久强度、冲击韧性及硬度降低的原因。 展开更多
关键词 粉末高温合金 新型高温合金 涡轮盘 航空发动机 俄罗斯
氮化气氛对高温合金内生氮化处理的影响
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作者 鞠泉 胡曼 +2 位作者 张勇路 童金涛 马惠萍 《钢铁研究学报》 CSCD 北大核心 2018年第8期674-679,共6页
在1 150℃/20h氮化条件下对ВЖ155合金进行了不同气氛的内生氮化处理,研究了氮化气氛对氮化过程和氮化表面的影响。通过在氮气中混入H2和Ar来调整氮化气氛组成,并采用金相、XRD和扫描电镜等手段对氮化后表面产物和氮化层深度进行了表... 在1 150℃/20h氮化条件下对ВЖ155合金进行了不同气氛的内生氮化处理,研究了氮化气氛对氮化过程和氮化表面的影响。通过在氮气中混入H2和Ar来调整氮化气氛组成,并采用金相、XRD和扫描电镜等手段对氮化后表面产物和氮化层深度进行了表征。结果表明:高纯N2中微量残余氧将导致氮化后合金表面存在富Cr和Ti的氧化膜,但混入5%H2(体积分数)后可消除表面氧化物;当混合气体中N2含量较高时,合金表面存在富Cr和Ti的氮化物,随着气体中N2含量减少表面氮化物随之减少,当N2的体积分数低于40%时,表面氮化物基本消失,同时氮化层深度随N2含量增加而增加,表明氮化气氛对氮化速率具有重要影响。因此,采用40%N2+5%H2+55%Ar(体积分数)的氮化气氛组成可以实现抑制氮化表面氮化物和提高氮化速率2方面综合效果。 展开更多
关键词 燃烧室 高温合金 内生氮化处理 表面氮化物 氮化速率
Mn对GH3230合金900℃抗氧化性能的影响
19
作者 胡曼 马惠萍 +2 位作者 鞠泉 张勇路 杜金辉 《金属热处理》 CSCD 北大核心 2018年第11期5-10,共6页
利用热重分析法、扫描电镜和能谱仪等手段研究了Mn对GH3230合金900℃抗氧化性能的影响。结果显示,合金在氧化过程中,表面生成的Cr2O3膜对合金的抗氧化性能起到主要作用;在含Mn合金中,Mn在氧化过程中向合金表面扩散,以合金氧化前期形成... 利用热重分析法、扫描电镜和能谱仪等手段研究了Mn对GH3230合金900℃抗氧化性能的影响。结果显示,合金在氧化过程中,表面生成的Cr2O3膜对合金的抗氧化性能起到主要作用;在含Mn合金中,Mn在氧化过程中向合金表面扩散,以合金氧化前期形成的大量Cr2O3小颗粒为形核中心,生成致密的球状MnCr2O4膜,减缓合金的进一步氧化,使得合金的抗氧化性能得到提高;合金中加入Si后,Mn元素提高合金抗氧化性能的作用有所减缓,这可能是由于Si减缓了Mn的扩散过程。 展开更多
关键词 MN GH3230合金 高温氧化 氧化膜
GH4169合金淬火残余应力的中子衍射及有限元分析
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作者 刘昭 孙光爱 +3 位作者 王虹 秦海龙 杨祖坤 毕中南 《钢铁研究学报》 CSCD 北大核心 2018年第9期729-734,共6页
淬火工艺是工件制作过程中不可或缺的环节,而温度梯度又会导致残余应力的产生,因此准确表征GH4169工件内部残余应力及探索建立有效的有限元模拟分析对了解和改善其性能具有重要意义。利用中子衍射的手段研究了GH4169合金淬火残余应力分... 淬火工艺是工件制作过程中不可或缺的环节,而温度梯度又会导致残余应力的产生,因此准确表征GH4169工件内部残余应力及探索建立有效的有限元模拟分析对了解和改善其性能具有重要意义。利用中子衍射的手段研究了GH4169合金淬火残余应力分布,并对淬火过程的温度场和应力场进行有限元数值模拟分析。结果表明:淬火后工件中心的残余应力状态为3向拉应力,约为400MPa;工件近表层形成单向或双向压应力状态,约-300~-400MPa。将有限元计算得到的试样中心和表面处的残余应力和应变与中子衍射测试结果进行对比,结果表明二者应力分布规律较为一致。结合中子衍射和有限元模拟的结果,较为合理地阐述了快速冷却过程中残余应力的形成机制。 展开更多
关键词 中子衍射 GH4169 淬火残余应力 有限元模拟仿真
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