無錫國勁合金有限公司
Ni2200無縫管定做隨著返回料例的,G4169合金的氧氮含量,主要合金成分均在成分范圍內變化;Les及γ+Les共晶相的尺寸先后減小,在60%返回料合金中達到大,其枝晶間區(qū)域寬度達到大;抗壓強度σb和屈服強度σ0.2逐漸升高。在室溫和1150℃時,含60%返回料合金的屈服強度值大。在1150℃時,含80%返回料合金的抗壓強度值大。K418返回料合金中氮含量的促進了合金枝晶間區(qū)域碳氮化物析出,阻礙枝晶間剩余液相的流動,剩余液相的溶質濃度,使合金液成分向共晶點,為共晶相γ+γ’形成提供有利條件。枝晶間剩余液相的流動性減弱,局部冷速,為γ+Y’共晶相的長大提供有利條件。在兩種有利條件的共同作用下,在返回料合金的枝晶間區(qū)域中,形成了更多的碳氮化物和較大尺寸的γ+γ’共晶相。
無錫國勁合金*生產astelloyG30、4J29、Inconel625、astelloyB-2、F44、Inconel600、S31254、1.4529、Inconel601、Alloy20、G3044、C-276、Invar36等材質。
空發(fā)動機生產被視為戰(zhàn)略性產業(yè),而鎳基高溫合金是空發(fā)動機的重要保障。為了保證空發(fā)動機的可靠性,對高溫合金中氣體和雜質含量都有嚴格的要求。但在雜質控制水平方面,我國與水平仍有較大差距。因此,鎳基合金的高溫冶金具有重要意義。真空感應熔煉是生產高溫合金的基本。目前廣泛使用的MgO和Al2O3坩堝耐火材料,存在高溫合金熔體與坩堝耐火材料的反應,污染了合金熔體,從而影響母合金的純凈度,合金的使用性能。從高溫合金純凈化熔煉角度考慮,本文旨在研發(fā)適用于鎳基高溫合金熔煉的氧化鋯耐火材料,以減小耐火材料對合金的影響。經過文獻調研,氧化鎂部分氧化鋯(MgO-PSZ)材料具有潛在的應用前景。本研究涉及MgO-PSZ的成型與燒結藝和摻雜不同MgO含量的MgO-PSZ的性能的評價,并從高模擬侵蝕實驗和真空感應熔煉實驗兩個角度研究了MgO-PSZ作為高溫合金熔煉用耐火材料的可行性。實驗中提出MgO-PSZ的侵蝕機理。同時針對侵蝕機理提出Al2O3摻雜改進MgO-PSZ耐侵蝕性的解決措施,并探討了Al2O3摻雜改進MgO-PSZ耐侵蝕性的機制。論文通過分析MgO-PSZ素坯熱收縮和TG-DSC曲線,了MgO-PSZ燒結藝。熔煉溫度到1500℃時,界面反應層轉變?yōu)檫B續(xù)分布狀態(tài)。當熔煉溫度達到1600℃,反應層厚度進一步。熔煉溫度1600℃條件下,隨保溫時間(15 min、30 min、60 min),界面反應層厚度不斷(2.3μm、3.4μm、4.3μm)。成分分析結果表明該界面反應層主要為fO2相,即由高溫合金中活性元素f與陶瓷坩堝中SiO2發(fā)生明顯的氧化還原反應所致。由于界面反應程度隨保溫時間而加強,鑄件表面粘砂現象趨于嚴重,該粘砂物主要由界面反應產物fO2和坩堝材料SiO2共同構成。(2)保溫時間15 min時,DZ22B高溫合金與Al2O3陶瓷坩堝的界面反應主要發(fā)生于1600℃,所形成的產物相為fO2,即由高溫合金中活性元素f與陶瓷坩堝中Al2O3發(fā)生一定的氧化還原反應所致。隨保溫時間(15 min、45 min),界面反應產物基本呈不連續(xù)狀分布,且為fO2相的平均尺寸由1.3μm到2.6μm。相同保溫時間15 min條件下,熔煉溫度1400℃時,鑄件表面未出現粘砂物。熔煉溫度到1500℃時,鑄件表面出現少量由坩堝材料Al2O3所構成的粘砂物。
Ni2200無縫管定做Fe含量的,固溶態(tài)合金的拉伸性能及持久性能,斷裂也由穿晶斷裂向沿晶斷裂轉變?;谥皩i-Cr系及Ni-Cr-Fe系合金的結果,著重研究了 Ni-Cr-15Fe系合金及Ni-Cr-30Fe系合金在不同P含量下的組織性能變化。結果發(fā)現,P含量的促進晶界M相的析出,在蠕變初期起到強化晶界的作用。晶內顯微硬度的變化,證明P在基體中的固溶強化作用是晶內強度的關鍵,也是蠕能的主要原因。證實了 P的有益作用確實具有合金選擇性,在較低Fe含量的合金中,適當P含量既可以通過析出相強化晶界,也可發(fā)揮P在晶內的固溶強化作用,使其性能達到優(yōu)。i)揭示出CNTs與石墨、炭黑相,具有小的尺寸和大的表面積,了碳源與反應物的面積,同時CNTs在反應中溶解擴散速度快,碳原子供應充足,反應時間短,從而制備的TiC_p顆粒尺寸小且形貌為近球形。ii)揭示出CNTs球磨預處理2 h對促進納米TiC_p分散、促進反應*和有害中間產物相的機制為:球磨剪短處理后CNTs更大的表面積和更小的尺寸,增大了CNTs與Al-Ti二元液相的面積,促進了CNTs的溶解,使反應析出納米TiC_p的幾率增多,了合成的納米TiC_p在基體中的分散,同時促進了反應的進行,合成反應更*,了Al3Ti中間相。iii)發(fā)現采用球磨2 h后的CNTs制備的9 vol.%納米TiC_p/Al-Cu-Mg復合材料具有高的屈服強度、抗拉強度、斷裂應變,分別為404 MPa、601 MPa和8.1%,采用未處理CNTs制備的9 vol.%納米TiC_p/Al-Cu-Mg復合材料分別了66MPa、82 MPa和0.4%;相對于基體合金的屈服強度和抗拉強度(269 MPa和441MPa)分別135 MPa和160 MPa,但斷裂應變(19.8%)。經過1315℃固溶處理后,各元素的偏析程度大幅,合金可的蠕能。其中,4%W-6%Mo/無Ru單晶合金在760℃/800MPa蠕變壽命為354h,在1040℃/137MPa蠕變壽命高達556h,測定出合金在上述溫度穩(wěn)態(tài)期間的蠕變能分別為Q=458.3kJ/mol和Q=420.9kJ/mol。元素W含量由4%至6%,合金在*時效和蠕能期間均有大量針狀μ相析出。該析出相富集難熔元素,了合金組織的連續(xù)性,易于引起應力集中和促進裂紋的萌生和擴展,是合金蠕變強度的薄弱環(huán)節(jié)。其中,析出的針狀μ相可大幅度合金的蠕能,與4%W-6%Mo合金相,6%W-6%Mo合金在1040℃和800℃的蠕變壽命分別了67%和41.1%。6%W-6%Mo合金的基礎上添加2%Ru,可較多Al、Ta等γ’相形成元素溶入γ基體相,Cr、Co、Mo、W等γ基體相形成元素較多溶入γ’相,是元素Ru合金中析出TCP相的主要原因。與4%W-6%Mo合金相,2%Ru-6%W-6%Mo合金在1100℃/137MPa的蠕變壽命由68h到125h。
鎳基高溫合金因在650~1000℃范圍內具有較高的強度和良好的抗氧化、抗燃氣腐蝕能力,目前廣泛運用于空天領域,是現代空發(fā)動機、天器和發(fā)動機的關鍵熱端部件材料。但是采用的加去除鎳基高溫合金不僅效率低而且成本高,而電解加由于不是依靠機械能,采用電化學的能量來去除金屬材料,具有無應力與材料的硬度無關的點。因此,采用電解加是一種適合空發(fā)動機的關鍵熱端部件的加。但是目前對于鎳基高溫合金的電解加的加參數對表面粗糙度、加速率、加間隙的影響規(guī)律研究較少,因此對鎳基高溫合金電解加藝的進一步研究具有重要意義。本文通過電解加試驗平臺的搭建、電解加的基本原理加條件分析、單因素實驗、正交試驗與信噪分析這幾個方面對鎳基高溫合金G4169的電解加進行研究。在熱模擬壓縮試驗和定量金相技術的基礎上,定量地研究了變形中熱變形參數對片狀組織球化的影響,以Avrami方程的形式建立了可應用于程實際的、定量考慮藝參數對微觀組織演變影響的動態(tài)球化模型。通過二次,將所建模型以子程序形式嵌入商用有限元模擬Deform-3D,從而實現了組織演變和藝參數的功能。對分析大規(guī)格臺階形件等溫鍛造試驗后不同部位的顯微組織及其對應的有限元模擬的結果發(fā)現,所建立模型可以合理地熱變形中的動態(tài)球化體積分數變化(其百分誤差低于14.3%),這也驗證了所建模型的準確性和可靠性。通過對經不同變形量等溫鍛造后的TC17鈦合金餅坯進行熱處理實驗,研究了熱處*狀α相的組織演變規(guī)律,研究了應變量和熱處理時間對片狀組織演變的影響,探究熱處*狀組織演變的主要機理。研究發(fā)現:應變量和熱處理時間對熱處理中的片狀組織演變均有較大影響。變形量的和熱處理時間的均有利于片狀組織的進一步球化轉變。W、Mo、Cr、V、Sn、Ta、Nb和Ga元素固溶強化作用明顯,可以γ相的強度和硬度,其原因為:合金化態(tài)密度整體左移,晶體的結構性,原子間成鍵的共價性增大。Co、Mn和Ni元素有利于合金體系的塑性,原因是:合金化引起態(tài)密度的主成鍵峰變寬變緩,Ti(d)-Al(p)鍵的消弱作用,原子間成鍵的共價性減弱。在α2相中,除合金元素Sn和Ga元素傾向于置換Al原子外,其它元素均傾向于置換Ti原子;Ta、Ga、f、V、Nb和Zr元素固溶強化作用明顯,合金體系強度和硬度,其引起原因為;合金化晶體中成鍵強度增大,共價性增強。Co、Cr、Ni、Mn、Sn、W、和Mo元素有利于合金體系的塑性,效果較為顯著有Co、Cr和Ni元素。(3)計算了氫原子在γ相和α2相中及其固溶體中的擴散行為。