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1.4529無縫管定做對電解加基本原理的分析,確認(rèn)影響電解加加間隙和表面粗糙度的加參數(shù);通過數(shù)值計算,分析電解加的電解液類型、陰極進給速度、電面形狀等基本加條件,為電解加試驗平臺的搭建提供理論依據(jù)。搭建了電解加試驗平臺,包括機床的布局設(shè)計、進給裝置和電源的選擇、電解液循環(huán)的設(shè)計和加控制與檢測的設(shè)計。檢測采用平均電壓的閾值較,通過檢測陰陽兩極間的電壓值,確定此時的電解加狀態(tài),從而控制電極的運動,火花及短路的發(fā)生。以加速度、加間隙、表面粗糙度為加指標(biāo),研究了加電壓、加電流密度、電解液壓力和陰極進給速度四項加參數(shù)對加指標(biāo)的影響規(guī)律;利用正交試驗和信噪的,對加速度、加間隙和表面粗糙度進行單目標(biāo),分別獲取了加間隙優(yōu)、加速度優(yōu)以及表面粗糙度優(yōu)下的藝條件。

無錫國勁合金*生產(chǎn)Ni2200、S25073、Inconel600、astelloyB-2、724L、Inconel617、N6、N4、Incoloy825、Incoloy926、Incoloy800T、Inconel625、G3030等材質(zhì)。

熱處理中的片狀組織演變可以分為兩個階段,個階段發(fā)生在熱處理初期,主要受晶界分離機制影響;第二個階段發(fā)生在中后期的長時間熱處理中,主要影響機制是組織粗化機制。采用BP神經(jīng)絡(luò)模型,建立了顯微組織征參數(shù)與高溫拉伸性能間的定量模型。模型以微觀組織征參數(shù)(初生α相體積分?jǐn)?shù)、初生α相Feret ratio和次生α相體積分?jǐn)?shù))作為輸入?yún)?shù),以高溫拉伸性能(抗拉強度、屈服強度、延伸率和斷面收縮率)作為輸出參數(shù)。隨后,采用非訓(xùn)練樣本的試驗結(jié)果對所建模型進行驗證。其中高溫抗拉強度的大誤差為5.7MPa,高溫屈服強度間的大誤差為6.2MPa,延伸率和斷面收縮率值與實驗值間的大相對誤差均小于9%。以上結(jié)果表明本研究所采用的建模是可行的,所建模型具有較高的精度,基本可程應(yīng)用的需要。結(jié)果表明:兩相中氫原子的穩(wěn)態(tài)間隙位置均為富Ti八面體間隙;γ相中氫原子更傾向于層內(nèi)擴散,其擴散勢壘約為0.48eV;α2相中層間擴散更加容易,能量勢壘約為0.72eV,氫原子在γ相晶體中的晶格擴散較易。V、Cr、Fe、Co、Ni和Cu元素可以氫原子在γ相中的初始擴散勢壘,而Mo和W元素影響不大;Nb、Ta和Mn元素則起增大效果使氫原子擴散更加困難,原因為合金原子引起間隙八面體的組成面的三原子之間的成鍵類型及強度發(fā)生了變化。Nb、Ta和Mn可以增大氫原子在γ相中的層內(nèi)擴散和在α2相中層間擴散的擴散勢壘,在γ相中擴散勢壘分別為0.55eV、0.51 e V和0.99eV,在α2相中擴散勢壘分別為0.94eV、1.04eV和0.88eV。（4）計算了氧原子在γ相和α2相中及其固溶體中的擴散行為。氧原子在純凈的γ相和α2相中的穩(wěn)態(tài)間隙位置均為富Ti八面體間隙,γ相中氧原子的層內(nèi)和層間擴散勢壘均約為1.26eV,而α2相中分別約為2.83e V和2.79eV。氧原子在Ti15A16R（R=V、Nb、Ta、Cr、Mo和W）中均傾向占位為距離R原子遠(yuǎn)的富Ti八面體間隙;Cr和V元素固溶后氧原子的擴散勢壘變小,擴散系數(shù)增大;而Nb、Ta和W元素則對氧原子擴散起阻礙作用,其擴散勢壘分別增大為1.29eV、1.30 eV和1.31eV。Nb元素固溶后α2相中氧原子的層間晶格擴散勢壘將從2.79eV至3.53eV,高溫下的擴散系數(shù)也明顯,Nb元素有利于α2相的抗氧化性能。

1.4529無縫管定做NbTi-22Al-25Nb燒結(jié)合金的抗氧化性能主要體現(xiàn)在兩個方面,一是Nb的氧化物可以混合氧化膜的疏松結(jié)構(gòu),氧內(nèi)擴散通道;二是高價Nb（Nb+5）可以提供更多電子而點缺陷,減弱O2的晶格擴散。根據(jù)力學(xué)性能結(jié)果可知,反應(yīng)熱壓燒結(jié)Ti-22Al-25Nb合金塑性較差、變形抗力大,因此,通過高成形合金塑性,其成形能力。利用熱藝實現(xiàn)Ti-22Al-25Nb燒結(jié)合金錐形筒結(jié)構(gòu)的成形,了反應(yīng)燒結(jié)Ti-22Al-25Nb合金的微觀組織的均勻性。同時,結(jié)合熱成形藝與擴散連接藝制備中空錐形筒結(jié)構(gòu),連接良好復(fù)合中空結(jié)構(gòu)。再者,采用熱彎曲/擴散連接藝制備Ti-22Al-25Nb合金三層薄壁中空結(jié)構(gòu)構(gòu)件。熱彎曲藝不僅Ti-22Al-25Nb燒結(jié)合金成形難度,也芯板支撐筋在厚度維度上的均勻性,進而整體結(jié)構(gòu)承載的均衡性。成型實驗表明,熱彎曲/擴散連接藝與熱成形/擴散連接藝為中空結(jié)構(gòu)部件的制備提供了簡單方便實用的藝手段,也為Ti2AlNb合金成形應(yīng)用開拓了新思路,Ti2AlNb合金的應(yīng)用價值。采用EBSD對焊接所產(chǎn)生的橫向裂紋進行掃描,由EBSD形貌可以得出開裂兩側(cè)晶粒取向相同且趨于[101]方向,即裂紋位于取向相同的晶粒之間,具有沿晶間液膜分離的征,為典型的凝固裂紋。一般情況下,晶界之間的能量越高則晶界越不,原子遷移率也會相應(yīng)增大,當(dāng)組織中小角度晶界占主導(dǎo)地位時,晶界易產(chǎn)生位錯,使得位錯起主要強化作用,當(dāng)位錯占主導(dǎo)地位時,晶界易發(fā)生開裂,相反當(dāng)大角度晶界為主導(dǎo)時不易產(chǎn)生位錯,從而阻礙裂紋產(chǎn)生。由同種IC10焊接板材晶粒取向差角可得,IC10同種高溫合金焊接接頭出現(xiàn)了高能小角度晶界(<10°),故易產(chǎn)生裂紋。連接體作為固體氧化物燃料電池(SOFC)的重要組件之一,不僅起著連接電池陰陽極、隔絕陰陽極、導(dǎo)通電流等作用,而且與電池的成本、作效率、使用壽命均密切相關(guān)。作為SOFC的連接體材料不僅要具有與電池其他組件相匹配的熱系數(shù)(CTE),良好的抗高溫氧化性能和高溫導(dǎo)電性能,而且應(yīng)具有成本低廉、易于加等點。隨著SOFC技術(shù)的發(fā)展,其作溫度從初的1000 ℃降至600-800 ℃,目前,商業(yè)合金中適合用作連接體材料的是鐵素體不銹鋼。但仍需解決兩個問題:一是高溫下Cr元素?fù)]發(fā)至電池陰極電池效率;二是富Cr氧化膜增長面電阻增大。

熱障涂層(Thermal Barrier Coatings,簡稱TBCs)因其具有的隔熱功能,同時能夠發(fā)動機熱端部件的服役溫度及抗高溫腐蝕性能,故與*氣膜冷卻技術(shù)、高溫結(jié)構(gòu)材料一起并稱為*空發(fā)動機及高壓渦輪葉片的三大關(guān)鍵技術(shù)。目前制備TBCs的技術(shù)主要包括大氣等離子噴涂技術(shù)(APS)和電子束-物相沉積技術(shù)(EB-PVD),其中APS層狀結(jié)構(gòu)熱障涂層沉積速率較高、隔熱性能,但抗熱震性能較差;而EB-PVD柱狀結(jié)構(gòu)熱障涂層具備優(yōu)異的抗熱震性能和應(yīng)變?nèi)菹?但其隔熱性能較差、沉積速率低且制備成本高。隨著空發(fā)動機推重的不斷,對發(fā)動機渦輪葉片TBCs服役綜合性能提出了更為苛刻的要求。為未來高推重空發(fā)動機葉片發(fā)展需求,一種新型TBCs制備技術(shù)及新型TBCs體系是必經(jīng)之路。近年來,基于超低壓等離子噴涂而的一種結(jié)構(gòu)可控的新型TBCs制備技術(shù)—等離子噴涂-物相沉積(PS-PVD),利用該技術(shù)有望可制備出融合APS和EB-PVD兩者技術(shù)優(yōu)點的新型TBCs結(jié)構(gòu)體系。鎳基單晶高溫合金克服了晶界缺陷,有效地了合金的力學(xué)性能,成為目前*空發(fā)動機和燃?xì)廨啓C渦輪葉片的材料?，F(xiàn)有研究表明,鎳基單晶高溫合金的微觀組織對其力學(xué)性能的有很大的影響,而微量元素B對鎳基單晶高溫合金組織的影響也是非常顯著的。因此,本文以第三代鎳基單晶高溫合金DD90為母合金,B含量采用定向凝固技術(shù)制備了四種不同B含量的單晶高溫合金,并對制備好的單晶試樣進行不同藝的熱處理。研究了 B對鑄態(tài)枝晶組織、γ/γ’共晶組織、γ’相、顯微縮松、碳化物相、化物相以及元素偏析的影響。并結(jié)合相變溫度對合金進行不同制度的熱處理,研究了 B對熱處理后γ’相、碳化物和化物的影響。同時對熱處理前后析出的碳化物和化物相進行了成分分析。得出以下主要結(jié)論:(1)研究了 B的添加對鑄態(tài)枝晶組織、γ/γ’共晶組織、顯微縮松和γ’相的影響。B的添加對一次枝晶間距沒有明顯的影響。隨B含量的合金中γ/γ’共晶組織的數(shù)量明顯。鑄態(tài)下的共晶形貌有兩種,分別為放射狀和狀。結(jié)果表明,其主要機理是以晶界擴散為主的致密化機理,建立了陶瓷在液相熱壓燒結(jié)條件下的低缺陷燒結(jié)動力學(xué)模型。研究了AS、AST和ASN陶瓷材料的增韌補強機理。結(jié)果表明,原位生長的β-Si3N4或β-SiAlON柱狀晶、均勻分布的α-Si3N4和TiC對三種起到了主要的增強增韌作用;互鎖和狀骨架結(jié)構(gòu)、晶內(nèi)型納米結(jié)構(gòu)、芯-殼結(jié)構(gòu)對材料均具有一定的增韌補強作用。主要增韌補強機理是柱狀晶/晶粒橋聯(lián)與、裂紋偏轉(zhuǎn)、分叉與釘扎作用等。研究了新型Al2O3基復(fù)合陶瓷在連續(xù)濕式切削鎳基高溫合金G3536和熱作模具鋼13時的切削性能和磨損機理。結(jié)果表明,AS、AST和ASN的切削性能和抗磨損能力明顯優(yōu)于對LT55。當(dāng)切削G3536時,三種新型陶瓷的主要失效形式均為脆性剝落、破損和溝槽磨損。