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  • 简介:采用选晶法在真空定向凝固炉中,制备了C含量分别为0.019%、0.048%、0.074%和0.094%的单晶高温合金,合金表面吹沙后分别在1250、1300℃进行真空热处理,研究不同C含量对单晶高温合金再结晶的影响。结果表明:随着合金中C含量升高,碳化物含量增多,其形态由块状转变为骨架状、发达骨架状;随着C含量增加,合金再结晶层深度无明显变化趋势,这表明碳化物对合金再结晶无明显的抑制作用,随着热处理温度升高,再结晶厚层深度明显增加;C对单晶高温合金再结晶抑制作用与形成碳化物的形态和密度有关,在合金表层形成高密度的碳化物,从而对再结晶晶界形成钉扎作用,阻碍晶界的迁移,能够起到抑制再结晶的作用。

  • 标签: 单晶高温合金 C含量 再结晶
  • 简介:定向凝固和单晶高温合金具有优异的高温力学性能,是制造先进航空发动机涡轮叶片的主要材料。定向凝固和单晶高温合金的优异性能主要来源于消除了与主应力轴垂直的晶界,而再结晶的出现会显著降低合金的高温力学性能。针对近年来国内外对于定向凝固和单晶高温合金再结晶的研究,系统地介绍了定向凝固和单晶高温合金再结晶的特点、主要影响因素、再结晶对力学性能的影响以及再结晶的控制和抑制方法。

  • 标签: 定向凝固高温合金 单晶高温合金 再结晶 力学性能
  • 简介:研究了DZ125定向凝固合金发生再结晶的温度条件以及吹砂条件对其再结晶行为的影响。结果表明:铸态和热处理态DZ125定向凝固合金开始发生再结晶的温度基本相同,均在1000—1050℃范围内;该合金的再结晶深度随热处理温度的升高而增大,当热处理温度低于1150℃时,增大的幅度较小,当温度超过1150℃后,再结晶深度迅速增大,γ相的溶解是DZ125合金再结晶的控制因素;随着吹砂压力或吹砂时间的增加,DZ125合金表面变形量增大,再结晶深度也随之增大。

  • 标签: 定向凝固 DZ125合金 再结晶 热处理 吹砂
  • 简介:为了定量描述和预测中低层错能金属热加工过程中不连续动态再结晶(DDRX)的动力学过程,通过考虑原始晶粒尺寸分布特征、初始晶界(GBs)的曲率效应和GBs的连续消耗作用,构建新的基于物象的动力学模型.采用Incoloy028合金进行压缩试验以获得动力学数据(再结晶晶粒的尺寸和体积分数)和显微组织.结果表明,DDRX过程特征参数,即流变应力、再结晶分数和晶粒尺寸演变的模型计算结果与实验匹配良好;在此基础上,提出再结晶晶粒长大的热动力学关系,即:动力学能垒随热力学驱动力的增大而不断减小.

  • 标签: 不连续动态再结晶 动力学模型 晶界 初始显微组织
  • 简介:7/8″(22.225mm)高温轴承钢钢球在精研工序检查中发现,有若干钢球表面有微小的黑点和麻点。采用碳硫分析仪、等离子光谱仪、洛氏硬度计、维氏硬度计、金相显微镜、激光共聚焦显微镜及能谱仪对钢球的原材料、显微组织、硬度等进行检验分析,以确定其表面缺陷性质及产生的原因。结果表明:钢球表面点状或麻点状小黑点缺陷为腐蚀斑点,并非钢球加工过程中产生的机械加工缺陷。黑点缺陷是由于钢球存放的库房环境比较潮湿而腐蚀的,是钢球疲劳剥落的疲劳源,必须预防和控制。

  • 标签: 钢球 缺陷 黑点 腐蚀斑点 机理
  • 简介:轴承在运行159min时出现异常,拆解后检查发现1粒滚珠表面存在裂纹,内圈、外圈等处未见明显异常。通过对滚珠外观进行观察,对裂纹断口进行宏微观观察、能谱分析、材料显微组织、硬度等进行检测分析,确定了失效性质,并对其失效原因进行了分析。结果表明:故障滚珠失效性质为疲劳开裂;原材料铸造孔洞缺陷在后续加工过程中被拉长、压扁而保存下来,并以微裂纹形式存在于钢材内部成为疲劳源,最终导致了疲劳失效,该孔洞缺陷是在电渣熔炼过程中形成且后续未被切除干净的残余缩孔。

  • 标签: 滚珠 裂纹 疲劳 铸造孔洞缺陷
  • 简介:采用中频感应熔炼技术制得了均匀、致密的耐高温冲蚀合金材料,并对其进行相应的热处理。运用扫描电子显微镜、X射线衍射仪等现代分析手段研究材料的微观结构,并进行硬度、高温磨损等性能测试。试验结果表明:耐热钢中加入适量稀土元素可以提高其抗氧化性能、硬度,细化了晶粒,进而改善材料的抗磨损性能;改进后的抗高温冲蚀材料的铸态组织为奥氏体+少量铁素体+一次碳化物;固溶态组织中,枝晶组织明显减轻,晶界原析出相呈断续链状,一次碳化物发生部分溶解;固溶+时效后的组织为奥氏体+少量铁素体+一次碳化物+二次碳化物。高温冲蚀磨损试验表明,材料的冲蚀磨损行为表现为塑性冲蚀磨损。9#材料抗高温冲蚀性能最理想。

  • 标签: 合金 冲蚀 耐磨 材料设计
  • 简介:采用物理化学恒电流电解装置和抽滤洗涤装置将先进高温结构材料FGH96中γ'相萃取分离,利用X射线衍射、扫描电子显微和能谱等分析技术,以及化学成分分析方法,对萃取相的组成、类型、形状、粒度大小及晶体结构等进行分析。结果表明适用于粉末高温冶金的理解提取分离第二相的条件是:电解液(1%(NH4)2SO4+2%酒石酸+5%乙二醇),电流密度0.03A/cm2,电解温度-5~0℃,电解时间30min;萃取粉末物理定性XRD分析采用CuKα辐射(40kV,40mA),狭缝规格1.0mm×1.0mm×0.6mm,扫描范围10°~90°,步长0.02°;ICP法适用于进行萃取第二相粉末元素含量的分析。

  • 标签: 粉末高温合金 FGH96 萃取 定性XRD ICP
  • 简介:在简要介绍粉末高温合金中夹杂物来源的基础上.分析了夹杂物对粉末高温合金损伤行为.尤其是疲劳行为的影响。并对含夹杂物粉末高温合金材料的损伤机理和疲劳寿命预测模型进行了介绍。指出了粉末高温合金中夹杂物对其疲劳性能影响显著,且这种影响是多方面的,夹杂物的尺寸、数量、位置和取向等都会影响合金的疲劳行为。

  • 标签: 粉末高温合金 夹杂物 低周疲劳 寿命预测
  • 简介:粉末高温合金中缺陷,尤其是非金属夹杂缺陷不可避免。为了对粉末高温合金的可靠应用,除需在工艺上进行控制以减少缺陷外,还必须研究缺陷对粉末高温合金的损伤行为,及根据粉末高温合金的疲劳特性研究粉末高温合金的寿命预测方法。针对我国先进航空发动机涡轮盘选材的第二代损伤容限型粉末高温合金FGH96,分析了国内外粉末高温合金的发展与应用状况,叙述了其缺陷特性以及缺陷对FGH96粉末高温合金的影响规律,介绍了FGH96粉末高温合金的断裂特征以及裂纹萌生与扩展特性,分析了粉末高温合金寿命预测研究的相关工作,并探索性阐述了基于原始疲劳质量的粉末高温合金寿命预测方法。

  • 标签: FGH96粉末高温合金 断裂特征 缺陷 寿命预测
  • 简介:采用拉伸至断裂实验,在温度为300、350、400和450°C,应变率分别为10-2和10-3s-1条件下,研究AZ80镁合金的拉伸行为。并采用变化应变率拉伸实验在5×10-5至2×10-2s-1的应变率范围内进行变形机制研究。结果表明:该材料在400和450°C下具有超过100%的高伸长率,其应力指数为4.29,变形激活能为149.60kJ/mol。初始细晶粒在均匀变形区的高温变形中较为稳定,其变形机制为晶界滑移和位错攀移蠕变的竞争机制。基于该机制所建立的数学模型的模拟结果与实验数据吻合。更多还原

  • 标签: AZ80镁合金 拉伸行为 超塑性 蠕变 应力指数
  • 简介:采用EBSD技术研究Al-(Mn)-Fe-Si合金等温退火后的再结晶晶粒结构。统计研究表明,在无沉淀反应条件下,在大于临界直径(约1.1μm)的颗粒相周围形成P取向({011}?566?)晶粒的频率约为2%。晶粒总数量密度与P、立方取向({001}?100?)晶粒的数量成线性关系。再结晶晶粒的总数量密度及典型取向(P、ND旋转立方{001}?310?、立方)晶粒的数量密度随轧制应变量增加而增加,并服从指数规律。

  • 标签: 再结晶织构 铝合金 颗粒激发形核 EBSD
  • 简介:以某型发动机上的不锈钢导管高温钎焊管接头断裂故障为例,从失效导管钎焊接头的外部形态、金相组织以及工艺方法等方面进行了试验研究,以提高不锈钢导管高温钎焊质量。结果表明:导管高温钎焊接头的断裂性质为疲劳断裂,引起疲劳断裂的主要原因是溶蚀缺陷导致的沿晶开裂和装配应力。通过焊前清理、钎料的更换、钎焊方法的改变、增加焊接工装及控制装配应力等几个方面,对不锈钢导管钎焊接头进行工艺改进及质量控制,有效避免了不锈钢导管高温钎焊管接头断裂故障的发生。

  • 标签: 导管 高温钎焊 溶蚀 装配应力 沿晶开裂
  • 简介:发动机在使用一个翻修期并经返厂修理继续使用167h后发生漏油故障.将附件分解后,发现石墨环脱胶,与金属壳体分离,胶粘剂及叶轮轴表面变色.对失效的石墨环组件及配套叶轮轴进行了外观检查,对石墨密封圈各端面形貌进行了金相组织分析,并对J-27H结构胶进行了剪切强度测试及高温老化试验.结果表明石墨环脱落原因为摩擦生热引起J-27H环氧结构胶高温失效导致,与石墨密封环及胶粘剂自身性能无关.

  • 标签: 石墨密封件 环氧结构胶 高温 失效
  • 简介:晶粒尺寸在金属的拉伸强度、韧性等力学性能方面起着决定性作用,为了定量评估金属中的晶粒,必须在金相图像中确定晶界。针对高温合金高倍显微图像中晶界模糊或断裂、析出相、抛光颗粒杂质干扰等现象,提出一种晶界提取的方法。通过拉普拉斯锐化和直方图均衡化等处理来增强图像对比度,再用Otsu法进行分割,将得到的晶界图求最大连通域去除独立的点,最后作平滑细化操作得到完整的晶界并计算出晶粒的特征参数。对GH4149、GH706、GH738金相图片进行处理,结果表明,该算法效果接近传统软件提取加人为后续加工的效果,省去了重复工作,具有一定的可靠性。

  • 标签: 晶界 边缘检测 特征参数 定量评估
  • 简介:利用超声疲劳试验方法研究DZ125合金在105-109循环周次范围内的疲劳性能,其载荷频率为20kHz。结果表明:DZ125合金疲劳断裂寿命在105-108循环周次范围内;扫描电镜观察表明,DZ125合金的超声疲劳裂纹均起源于表面,疲劳断口的起源区由多个斜面组成,存在明显的滑移台阶形貌特征,从合金的超声疲劳裂纹扩展形态来看,随着应力幅的减小,裂纹第一阶段的扩展更加明显,扩展距离更长;表面粗糙度的测量结果表明,合金超声疲劳后的裂纹起源处的表面粗糙度在应力幅为400MPa时的试样表面发生了明显的变化。

  • 标签: DZ125合金 定向凝固 超声疲劳 疲劳裂纹扩展
  • 简介:用销-盘摩擦磨损试验机考察Z71E压铸镁合金在载荷为10~50N时的高温摩擦学行为,利用光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)对磨损表面和亚表面进行分析,通过光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、差示热扫描(DSC)等对AZ71E合金的高温微观结构、热稳定性和力学性能进行研究。结果表明:随着载荷和滑动距离的增加磨损率增大,而摩擦系数则随着载荷的增加而减少。在低载荷时,AZ71E镁合金的磨损机制主要是磨粒磨损;在150℃和高载荷下,粘着磨损和轻微的剥层磨损是主要的磨损机制;而在200℃及高载荷下,镁合金的主要磨损机制是严重的剥层磨损和熔融磨损。AZ71E镁合金的高温摩擦学性能提高的内在机制是AZ71E镁合金中第二相Al11Ce3使镁合金的高温拉伸和延展性能显著提高。

  • 标签: 镁合金 干摩擦 高温磨损 磨损机制
  • 简介:除去铬酸钾溶液中的铝并实现铝化合物的再利用是实现清洁、经济地生产铬盐的关键步骤。采用碳分的方法从配制的高K2O/Al摩尔比铬酸钾溶液中去除铝。考察反应温度、碳分时间、CO2流量、晶种系数对铝沉淀率的影响。优化反应条件为:反应温度为50°C,碳分时间为100min,CO2流量为0.1L/min,晶种系数为1.0。碳分产物为三水铝石。采用X射线衍射仪、扫描电镜和激光粒度仪对产物的结构和形貌进行表征。实验结果表明,产物的粒度和形貌受实验条件影响明显。产物的平均粒径为16.72μm。对三水铝石的热分解路径进行研究。产物α-Al2O3含少量杂质(0.08%Cr2O3和0.10%K2O),适于后续利用。

  • 标签: 三水铝石 二次成核 碳分 铬酸钾溶液
  • 简介:将双辊铸轧运用于制造Al-Zn-Mg-Cu合金带材。研究带材减薄率及热处理温度对合金再结晶行为的影响。结果表明:在冷轧率为60%、热处理制度为500℃的条件下处理1h时,合金带材具有细晶组织(平均晶粒尺寸约为13μm,晶粒纵横比约为1.7)和高的力学性能(UTS≥360MPa,δ≥20%)。研究了微观组织对Al-Zn-Mg-Cu合金带材力学性能的影响。合适的双棍铸轧热处理及加工工艺能制造低价、高强的Al-Zn-Mg-Cu合金带材。

  • 标签: AL-ZN-MG-CU合金 双辊铸造 冷轧 再结晶