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Incoloy800HT無縫管廠家渦輪葉片作為空發(fā)動機核心部件,*處在高溫,接受復雜應力應變考驗,成為況為惡劣的空零部件,隨著空發(fā)動機推重的不斷,復合冷卻的單晶空心渦輪葉片的設計與制備已成為制約空發(fā)動機發(fā)展的核心技術(shù)。根據(jù)空發(fā)動機用高性能渦輪葉片的重大需求,本論文重點研究了空發(fā)動機用鎳基單晶空心渦輪葉片在定向凝固中各凝固階段微結(jié)構(gòu)演變規(guī)律及機理,自主設計了單晶空心渦輪葉片鑄形及型芯結(jié)構(gòu),并研究了在其制備中關(guān)鍵藝參數(shù)對葉片成型的影響規(guī)律,分析了在葉片鑄造中澆不足、縮松、縮孔、雜晶及小角度晶界等缺陷的形成規(guī)律及機制,探究了熱處理及再結(jié)晶行為對葉片微結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律及機制,后,對鎳基單晶薄壁鑄件高溫拉伸和蠕能進行表征及斷裂機制分析,為高性能單晶空心渦輪葉片的研發(fā)提供理論和實驗依據(jù)。

無錫國勁合金*生產(chǎn)Inconel600、C-276、NS334、4J36、N6、Incoloy825、Inconel625、254o、S32750、AL-6X、Cr20Ni80、Inconel617、Inconel718等材質(zhì)。

針對雙相不銹鋼大口徑無縫鋼管成品率較低的問題,結(jié)合實驗分析提出合金熱變形時兩相界面的分布規(guī)律是雙相不銹鋼熱穿孔性能的有效途徑。4.采用高壓扭轉(zhuǎn)變形進一步研究雙相不銹鋼的扭轉(zhuǎn)變形行為,并對剪切應變條件下材料的組織與性能之間的對應關(guān)系進行了的考察,結(jié)果表明:兩相界面對雙相不銹鋼的力學性能具有重要的影響。不同扭轉(zhuǎn)圈數(shù)及區(qū)域內(nèi)合金的硬度與兩相平均寬度符合all-Petch關(guān)系。材料受到扭轉(zhuǎn)時,鐵素體晶粒細化機制為形變位錯之間的交互作用,而奧氏體相中的晶粒細化機制則相對復雜,變形初期其主要發(fā)生位錯與孿晶界的交互反應。利用電磁攪拌技術(shù)輔助激光修復試驗,選取空發(fā)動機材料鎳基高溫合金G4169為實驗修復基材,研究不同磁場藝參數(shù)對G4169合金激光修復的顯微組織、析出強化相以及力學性能的影響。采用金相顯微鏡和掃描電子顯微鏡對不同磁場條件下激光修復G4169鎳基高溫合金的顯微組織進行觀察分析;研究了磁場主要參數(shù)磁場強度、磁場等對激光修復G4169合金的元素偏析情況和遷移規(guī)律,磁場藝參數(shù)對顯微硬度和室溫拉伸性能的影響。研究成果主要有:激光修復實驗顯示,電磁輔助的修復件表面未觀察到明顯的冶金缺陷,宏觀形貌修復良好;伴隨輔助磁場強度、磁場的增大,脆性相Les相含量,顯微偏析減弱;顯微組織分析發(fā)現(xiàn),外加磁場施加后原外延連續(xù)生長的柱狀晶組織無明顯改變,但柱狀晶粒一定程度細化;電磁攪拌使得道間搭接區(qū)和道內(nèi)區(qū)域的冶金缺陷。

Incoloy800HT無縫管廠家隨著扭轉(zhuǎn)變形的進行,奧氏體晶粒的細化對其形變孿生機制具有顯著的作用,位錯滑移成為主要的變形機制。5.為明確雙相不銹鋼熱加各道次間隙中的組織演變,對實驗鋼DSS2205和SDSS2507進行雙道次熱壓縮試驗,結(jié)果表明:在較高的溫度下(1200℃),保溫時間的在合金靜態(tài)軟化率的同時了第二道次變形時的變形抗力,有利于材料后續(xù)的熱加。而在較低的溫度下,隨著保溫時間的,鐵素體相中有大量的二次γ相形成,這一現(xiàn)象在DSS2205中得尤為顯著,致使合金第二道次變形時的變形抗力明顯。6.針對雙相不銹鋼熱軋板材常見的表面裂紋和邊部裂紋等問題,提出了可以顯著合金板材表面的軋制藝方案。實驗發(fā)現(xiàn),變形區(qū)形狀系數(shù)顯著影響軋板微觀組織以及塑性變形的均勻性。在DSS2205的多道次熱軋實驗中發(fā)現(xiàn),合理地設計各道次變形區(qū)形狀系數(shù)可顯著雙相不銹鋼熱軋板材塑性變形及微觀組織的均勻性,從而軋板的表面。結(jié)果表明:隨著冷速的,顯微織構(gòu)含量。在該相變中,TiB由β相中析出,兩者符合位相關(guān)系:{011}β‖（001）B27,<111>β‖[010]B27;同時,α相與Ti B存在兩類不同的位相關(guān)系,可分別形成Burgersα相以及非Burgersα相。Burgersα和非Burgersα相之間存在競爭生長關(guān)系,快冷時非Burgersα相生長被;慢冷時Burgersα相和非Burgersα相均可充分長大。提出了一種新的高鈮TiAl合金凝固組織控制,即凝固中兩步恒溫處理（Two-step isothermal Treatment,TIT）。TIT由β單相區(qū)的短時保溫(1st IT)以及略高于Tα+β的保溫(2nd IT)兩步組成。1st IT可合金中的包晶α相,保證合金整體以β凝固路徑發(fā)生相變,從而凝固偏析,使組織均勻性。2nd IT可片層團界面處呈連續(xù)狀分布的β偏析,并且少量的殘余B2相可釘扎α晶粒防止片層團的粗化。與此同時,在2nd IT中發(fā)生了魏氏體α相的破碎與球化以及等軸α相的形核與生長,形成了等軸且尺寸均勻的片層結(jié)構(gòu)。此外,Al、Nb元素的充分擴散為非Burgersα的生長提供了條件,從而使顯微織構(gòu)含量,片層界面的取向更加隨機,從而了合金的力學性能,減小了開裂傾向。鎳基高溫合金返回料中含有多種稀有金屬元素,具有重要的和再利用價值。本文采用的冷坩堝感應重熔,在保持K418和G4169合金設計成分的同時,避免坩堝材料對合金熔體反應產(chǎn)生的二次污染,合金返回料中氧氮含量,使合金組織和力學性能。選用的兩種復合鹽凈化劑,可有效G4169和K418返回料合金中氧氮化物夾雜,使G4169返回料的氧氮含量達到新料的水平,在鎳基高溫合金返回料的凈化和成分調(diào)控方面取得新的進展。為鎳基高溫合金返回料的凈化提供了新的思路和有效技術(shù)手段,具有重要的理論和實際意義。

熱處理對葉片微結(jié)構(gòu)演變規(guī)律研究表明:固溶處理后,枝晶干和枝晶間界限變的較為模糊,但還是有較清晰的分界,元素偏析有所減輕,γ’相及枝晶間γ/γ’共晶組織,析出的不規(guī)則的γ’相,隨著葉片壁厚,殘余共晶增多,γγ’相尺寸增大。再經(jīng)時效處理后,γ’相尺寸分布集中,尺寸差異,形貌規(guī)則,立方度,Y基體通道中析出分布不規(guī)則、的三次γ’相。葉片榫頭再結(jié)晶行為研究表明:不同載荷下的DD5單晶試樣經(jīng)1230℃/4h,ac熱處理后,隨著載荷,受載荷影響區(qū)域深度,該區(qū)域枝晶間空間增大,未溶解的共晶組織周圍彌散分布大量與γ相共格的γ’相顆粒物,γ’相粒子以胞狀形式重新析出,尺寸和深度隨載荷的增大而;經(jīng)1315℃/4h, ac.熱處理后發(fā)生再結(jié)晶現(xiàn)象,隨著載荷再結(jié)晶區(qū)域增大,受載荷影響區(qū)域的枝晶干發(fā)生鈍化,枝晶干與枝晶間界限消失,再結(jié)晶晶粒間存在γ/γ’共晶組織。分析認為,修復態(tài)試樣修復區(qū)在磁場攪拌作用下的液態(tài)金屬的對流作用了Les相含量,顯微硬度,但修復區(qū)Les相含量偏少,顯微硬度值不大;而合金元素被磁場作用后,枝晶干Nb元素固溶含量,時效熱處理后,修復區(qū)枝晶干區(qū)域析出強化相γ″數(shù)量,顯微硬度值顯著。室溫拉伸性能分析表明,激光修復G4169合金試樣的抗拉強度隨磁場強度的呈現(xiàn)先增大后減小的變化規(guī)律。未施加電磁攪拌條件下,材料抗拉強度為889.2MPa,延伸率為16.1%,當磁場強度為2.0T,磁場為100z時,修復件抗拉強度達到1045.2MPa,其延伸率達到22.7%;當沉積態(tài)試樣經(jīng)過時效熱處理后,未施加電磁攪拌條件下,材料抗拉強度為1271.2MPa,延伸率為13.2%,在磁場強度為2.0T,磁場為100z時,抗拉強度達到大值,修復件抗拉強度達到1487.8MPa,其延伸率達到14.1%,抗拉強度和延伸率性能均接近鍛件熱處理。近些年研究結(jié)果表明,在某些高溫合金中加入適當含量的P元素,能顯著合金的持久及蠕能。因此,關(guān)于P的作用研究成為。但由于高溫合金中的合金元素種類多至十余種,使得P的作用及機理研究復雜。因此,本文并未選用現(xiàn)有牌號的高溫合金,而是設計了更便于研究的新合金體系。首先,在綜合分析確定Ni-Cr系合金及Ni-Cr-Fe系合金基體均為γ相的前提下,Ni、Fe含量的例。其次,合金中除了加入P以及少量用于強化晶界的C外,不加入Al、Ti、Nb等強化元素,排除γ’及γ"相的。后,通過合金中的P含量,對分析P與主要基體強化元素間的交互作用,為深入了解P在合金基體中的強化機理,合金使用性能以及發(fā)展新合金提供可參考的及途徑。本文首先研究了 P對Ni-Cr系合金的鑄態(tài)組織,軋態(tài)組織以及不同熱處理條件下力學性能的影響。