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S25073無縫管規(guī)格然后結(jié)合高溫拉伸試驗研究了合金的超塑學(xué)行為及變形機(jī)制。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:為了制備出適合超塑變形的均勻顯微組織,利用單軸壓縮及應(yīng)力試驗對高鈮TiAl合金的動態(tài)/亞動態(tài)再結(jié)晶動力學(xué)開展研究。結(jié)果表明,高鈮TiAl合金的顯微組織對熱變形十分,再結(jié)晶極易發(fā)生但動力學(xué)較慢,整體呈現(xiàn)出爆發(fā)式形核而有限長大的征,從而有利于細(xì)化組織。而同樣很慢的亞動態(tài)再結(jié)晶動力學(xué)使得合金鍛餅可以通過道次間退火的變形死區(qū),進(jìn)而均勻的顯微組織分布。另外發(fā)現(xiàn)當(dāng)在（α+β）相區(qū)進(jìn)行熱等靜壓或鍛造變形時,合金中的β/B2相含量顯著,即熱力耦合作用對β/B2轉(zhuǎn)變具有明顯的作用。利用該效應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)對合金中β/B2相含量的。在上述研究的基礎(chǔ)上制定了合金的開坯鍛造藝,了具有相似成分但不同相組成（（α2+γ）合金與（β/B2+γ）合金）的高鈮TiAl合金鍛餅,為高鈮TiAl合金細(xì)晶超塑性的研究奠定了材料基礎(chǔ)。在應(yīng)變速率為10-4 s-1、溫度為8501050℃的條件下對兩種合金進(jìn)行了高溫拉伸試驗。

無錫國勁合金*生產(chǎn)1.4529、N4、Nickel200、Incoloy926、N10276、G3030、S32750、725LN、astelloyB-2、Nickel201、C-276、317L、N6等材質(zhì)。

經(jīng) 80%B2O3+20%Na2B4O7 和 50%CaF2+45%AlF3+5%CaO+微量(A12O3+MgO)復(fù)合鹽凈化處理后,G4169返回料合金的氧氮含量大幅度至新料的氧氮含量水平,大尺寸的A1203和TiN被熔融凈化劑吸附去除,主要合金元素含量均在G4169合金成分的范圍內(nèi)。隨著過熱溫度的,K418合金返回料中氧氮含量均不同程度地,在1500℃時達(dá)到低值17ppm和15ppm,返回料合金分別5.6%和75.4%,主要合金元素均在K418合金的成分范圍內(nèi)。隨著返回料例,含返回料K418合金的氧含量逐漸,而氮硫碳含量呈現(xiàn)趨勢,主要組成元素均在K418新料合金成分范圍之內(nèi)變化;枝晶間區(qū)域內(nèi)漢字狀碳化物MC的數(shù)量、尺寸減小,共晶γ+γ’數(shù)量增多;二次枝晶臂距值減小,屈服強(qiáng)度σ0.2和極限強(qiáng)度σb,總應(yīng)變量εt和塑性應(yīng)變量εp保持相對。并研究熱變形此合金的微觀組織演變行為,揭示此合金的變形藝參數(shù)與微觀組織演變之間的關(guān)系,建立動態(tài)再結(jié)晶動力學(xué)模型和再結(jié)晶晶粒尺寸模型。在有限元的基礎(chǔ)上,嵌入建立的本構(gòu)模型和微觀組織演變模型,搭建此合金熱-力-微觀組織耦合數(shù)值模擬平臺,并此合金熱塑性變形中的微觀組織演變規(guī)律,揭示變形溫度和應(yīng)變速率對再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)、再結(jié)晶晶粒尺寸、平均晶粒尺寸的影響機(jī)理。并通過對熱壓縮動態(tài)再結(jié)晶晶粒尺寸實驗值與模擬值,發(fā)現(xiàn)實驗值與模擬值具有的相關(guān)性,誤差都分布在±15%誤差線內(nèi),表明采用數(shù)值模擬這種進(jìn)行微觀組織演變模擬的可行性,為新產(chǎn)品的藝和提供科學(xué)依據(jù)?；谠詣訖C(jī)法來研究熱壓縮動態(tài)再結(jié)晶組織演變規(guī)律,研究變形溫度、應(yīng)變速率和應(yīng)變對動態(tài)再結(jié)晶組織演變的影響,結(jié)果表明晶粒尺寸大于80μm的晶粒百分隨著應(yīng)變的逐漸減小,隨著變形溫度的升高而逐漸減小,隨著應(yīng)變速率的而逐漸;晶粒尺寸小于20μm的晶粒百分隨著變形溫度的升高而逐漸減小,隨著應(yīng)變速率的而逐漸;晶粒尺寸在20~80μm區(qū)間的晶粒百分隨著變形溫度的升高而逐漸,隨著應(yīng)變速率的而逐漸減小。通過元胞自動機(jī)模擬揭示藝參數(shù)與晶粒演變之間的關(guān)系,對產(chǎn)品機(jī)械性能有重要的作用。

S25073無縫管規(guī)格基于高鈮TiAl合金的相變規(guī)律提出了一種新凝固組織調(diào)控,并對該下的組織演化行為進(jìn)行了研究。本文的主要研究內(nèi)容和所取得的創(chuàng)新性成果如下:分別對包晶凝固的Ti-48Al-2Cr-2Nb合金以及β凝固的Ti-45Al-8.5Nb-（W,B,Y）合金進(jìn)行了糊狀區(qū)循環(huán)處理,結(jié)果表明該處理的晶粒細(xì)化效果對凝固路徑極為。在電磁攪拌和熱循環(huán)作用下,Ti-48Al-2Cr-2Nb合金的α相發(fā)生了重熔與破碎,由的柱狀晶轉(zhuǎn)變?yōu)椴灰?guī)則的枝晶碎片、繼而呈現(xiàn)出薔薇狀形貌,終熟化變?yōu)槌叽缇鶆蚯驙罹?從而使片層團(tuán)尺寸由35mm減小至250μm。對于Ti-45Al-8.5Nb-（W,B,Y）合金而言,循環(huán)處理改變了初生β相的形貌,并未對α相產(chǎn)生細(xì)化效果,因此對片層團(tuán)尺寸無顯著影響研究了不同凝固速率條件下Ti-45Al-8.5Nb-（W,B,Y）合金的組織演化行為。結(jié)果表明:Ti-45Al-8.5Nb-（W,B,Y）合金在凝固時發(fā)生了顯著的凝固偏析。隨著凝固速率的,B2相含量減小,初生β相形貌演化規(guī)律為:近片層組織（無枝晶形貌）→不規(guī)則枝晶→邊緣處的粗枝晶和芯部的細(xì)枝晶。應(yīng)用Laplace積分變換和數(shù)值逆變換,了粘塑性材料中微孔動態(tài)增長問題的半解析-半數(shù)值解,分析了慣性效應(yīng)和熱粘性效應(yīng)對微孔增長的影響。3.考慮了初始的未屈服變形階段以及屈服后變形的動界面效應(yīng)。分別針對-粘塑性和粘-塑性兩類固體材料中的微孔增長問題,基于Perzyna粘塑性本構(gòu)理論,建立了分時段、分區(qū)域的數(shù)學(xué)模型,并且采用時空變量的直接積分,將問題在數(shù)學(xué)上歸結(jié)為關(guān)于動界面位置函數(shù)的一階非線性常微分方程,后給出了微孔準(zhǔn)靜態(tài)增長問題的半解析-半數(shù)值解,并且揭示了對微孔演化的動界面帶來的非線性效應(yīng)影響。并的主要研究結(jié)果如下:研究鎳基單晶合金DD5的定向凝固規(guī)律,并通過藝成功制備了鎳基單晶空心渦輪葉片,了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(jī)理,結(jié)果表明:選晶器的引晶段隨固液面的推進(jìn),一次枝晶間距逐漸增大,晶粒偏轉(zhuǎn)角逐漸減小,取向。選晶段的螺旋結(jié)構(gòu)對晶粒取向沒有作用。葉身凝固點是隨著葉片壁厚,枝晶間距逐漸增大,枝晶干內(nèi)γ’相的尺寸呈趨勢。變截面的凝固征為凝固順序與其自身的冷卻順序相反,晶體生長是從溫度低的邊緣開始不斷向葉身推進(jìn),后與葉身生長的單晶組織匯合。自主設(shè)計了單晶空心渦輪葉片型芯及鑄形結(jié)構(gòu)。研究了 DD5單晶空心渦輪葉片制備藝,包括氧化硅基陶瓷型芯的制備、型殼與型芯間連接、剛玉陶瓷型殼的制備等。

在磁場為100z,磁場強(qiáng)度為2.0T時,修復(fù)區(qū)顯微組織形貌佳,但伴隨輔助磁場條件的進(jìn)一步,磁場作用效果減弱。顯微組織分析表明,隨著磁場強(qiáng)度的增大,枝晶間的共晶Les相由連續(xù)長條狀變成不連續(xù)的蠕蟲狀,且Les相體積分?jǐn)?shù)逐漸減小,在磁場強(qiáng)度為2.0T時,Les相體積分?jǐn)?shù)小,為3.85%。720℃時效處理8小時后發(fā)現(xiàn),當(dāng)未施加磁場攪拌時,激光修復(fù)G4169合金試樣中γ″相為的顆粒狀,平均直徑大約在20nm左右,體積分?jǐn)?shù)為60.07%;而隨著磁場強(qiáng)度的增大,γ″相逐漸變成的圓盤狀,直徑尺寸逐漸變大,當(dāng)磁場強(qiáng)度為2.0T時,γ″相顆粒直徑尺寸達(dá)到33.5nm,體積分?jǐn)?shù)為69.73%。同時發(fā)現(xiàn),磁場增大的情況下,激光修復(fù)G4169合金試樣中顆粒狀γ″相由圓盤狀析出逐漸變成細(xì)長的方形,并且部分γ″相顆粒碰撞合并在一起,形狀不規(guī)則;當(dāng)磁場為100z時,γ″相大體積分?jǐn)?shù)為70.19%。氧化結(jié)果顯示,經(jīng)適宜的氧化處理后涂層均一定程度上了氧化膜的面電阻,并且NiFe2O4有效地阻擋了 Cr元素的外擴(kuò)散。但是NiFe204并沒有Cr2O3的生長速度。在*氧化中,氧化膜/基體界面處生長了一些孔洞。NiFe2O4涂層了合金在高溫空氣中的抗氧化能力。(2)采用復(fù)合電沉積NiFe-Nb合金涂層+高溫氧化法制備了 Nb-NiFe204涂層。并了涂層對430SS不銹鋼高溫氧化性能和導(dǎo)電性能的影響。一些結(jié)果總結(jié)如下:在Ni-Fe合金涂層中加入4.2at.%Nb可以其抗氧化性能,Cr203的生長速度,面電阻；加入過量Nb則損害了 Ni-Fe合金涂層的抗氧化性能,增大了氧化膜的面電阻。Nb改變了 Ni-Fe合金涂層表面氧化膜的生長機(jī)制,即從外擴(kuò)散生長為主轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)擴(kuò)散生長為主,從而了界面孔洞的形成,了氧化膜的粘附性。2.高溫氧化中,羽-柱狀結(jié)構(gòu)7YSZ涂層內(nèi)微裂紋首先在熱生長氧化物層(TGO)/陶瓷層(7YSZ)界面萌生,接著在TGO生長應(yīng)力作用下裂紋沿著TGO/7YSZ層界面擴(kuò)展,擴(kuò)展到柱狀結(jié)構(gòu)間隙處停止,部分內(nèi)應(yīng)力釋放,殘余應(yīng)力在間隙處被引向柱狀結(jié)構(gòu)內(nèi)部造成新裂紋產(chǎn)生。終在溫度梯度熱應(yīng)力下,新裂紋擴(kuò)展柱狀結(jié)構(gòu)內(nèi)部斷裂失效,從而在涂層表面形成氧化剝落坑。由于羽-柱狀7YSZ涂層孔隙率較高,粘結(jié)層未經(jīng)過預(yù)處理的羽-柱狀結(jié)構(gòu)涂層的氧化速率明顯快于層狀結(jié)構(gòu)7YSZ涂層,但經(jīng)過拋光與預(yù)氧化處理后,其抗高溫氧化性能相對于層狀結(jié)構(gòu)7YSZ涂層了 5倍。此外,隨著噴距,羽-柱狀結(jié)構(gòu)7YSZ涂層的抗高溫氧化性能在逐漸,當(dāng)噴距到1250 mm,TGO外界氧分壓接近臨界飽和值時,涂層的氧化速率常數(shù)無明顯變化。3.羽-柱狀結(jié)構(gòu)7YSZ涂層沖刷失效主要包括三個階段:快速沖刷階段,即初始沖刷期,涂層表面粗糙“菜花狀"頭部被沖刷。中速沖刷階段,即為“菜花狀"頭部以下,陶瓷層致密底部以上的柱狀結(jié)構(gòu)受到砂粒的沖刷。