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  • 简介:为了研究夹杂物尺寸对粉末高温合金周疲劳寿命的影响,将夹杂分别位于试样中心、表面、亚表面并改变其尺寸,研究同一位置下,不同夹杂物尺寸对应力应变分布的影响,结果表明:当夹杂物界面上不含微孔洞时,夹杂物与基体尺寸比例在实验室尺度(1:25)到工程尺度(1:10000)范围内,夹杂物尺寸对应力应变影响很小;工程实际中,缺陷往往会与基体形成不完好的连接界面,即初始损伤破坏——微孔洞。缺陷对寿命的影响原因:夹杂物尺寸越大,它与基体的界面就越大,出现不完好连接和缺陷的概率就会增加,容易在界面处产生初始损伤破坏;当夹杂物界面上含有微孔洞时,随着夹杂物尺寸变大,界面正应力明显增大,界面切应力微弱减小,基体最大正应力和最大塑性应变均明显增大。

  • 标签: 粉末高温合金 影响机制 缺陷尺寸 界面完好 界面含微孔洞
  • 简介:发展高温防护涂层是近年来涡轮叶片制造技术的热点问题之一,针对当前航空发动机涡轮叶片的主要用材二镍基定向凝固合金,本文系统研究了室温和700℃高温条件下,表面高温防护涂层的存在对镍基定向凝固合金基体周疲劳性能的影响。试验表明这种涂层/基体系统的薄弱环节在于表面涂层颗粒的不均匀性,特别当最终的断裂破坏是由涂层的表面裂纹引发时,负面影响尤其严重。

  • 标签: 涂层 镍基定向凝固合金 低周疲劳性能
  • 简介:本文探讨了合金元素和退火温度对Cu-0.1Ag-xP-yMg和Cu-xSn-yTe合金(所有成分均为质量分数/%)的导热率和软化行为的影响.尽管Cu-0.1Ag-xP-yMg合金中P和Mg的含量较高,但该合金的导电率和软化温度仍然高于Cu-0.1Ag-0.031P合金.Cu-0.032Sn-0.023Te合金的导电率和软化温度与Cu-0.040Sn合金处在同一水平.Cu-0.032Sn-0.023Te合金的导电率和软化温度与目前用于连铸型材料的Cu-0.1Ag-0.013P合金相当.

  • 标签: 元素铜基 合金元素 合金导热
  • 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: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: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: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:600℃高温合金具有更高的锻造温度.更大的变形抗力.更差的工艺塑性。而且其显微组织和力学性能对锻造加工工艺过程和锻造参数的影响更为敏感.给锻件的模锻生产和过程控制带来了困难。

  • 标签: 模锻工艺 锻件 高温 金盘 锻造温度
  • 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: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:高温合金复杂截面(W)圆环多道次滚压成形截面变形十分复杂,而滚压圆环截面成形质量又决定了其服役性能。基于ABAQUS/Explicit软件平台,建立了“W”圆环多道次滚压的三维弹塑性有限元模型,并试验验证了其可靠性。基于所建立的有限元模型,分析环件多道次滚压成形过程中截面变形的特征。结果表明:滚压成形后,环件上应力最大处的截面沿宽度方向最外缘与其理论值的差值最小,最小截面变形位于应力较大处且随着滚压道次的增加最小截面变形位置保持不变。研究结果可为高温合金多道次滚压成形过程中环件复杂截面变形的预测和控制提供指导。

  • 标签: 高温合金 多道次滚压 复杂截面 截面变形
  • 简介:发动机涡轮增压器用镍基铸造高温合金K418C铸锭经快速感应重熔浇铸零件时发生开裂。运用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、电子探针微束分析仪(EPMA)和透射电子显微镜(TEM)对断裂铸锭表面进行了宏观形貌及显微组织分析,并对断裂原因进行探讨。结果表明:断口附近的显微组织异常,黑色块状析出相分布于基体上,伴有穿晶裂纹,电子衍射分析表明黑色块状组织为β-NiAl,铸锭局部Al偏高使得铸锭在凝固时析出脆性相,再次快速加热产生的热应力使得裂纹在β-NiAl相与基体之间萌生并快速扩展贯穿整个铸锭,导致瞬间断裂。

  • 标签: 镍基高温合金 铸锭 偏析 Β-NIAL 过载断裂
  • 简介:本文用扫描电镜研究了DZ621镍基高温合金在1100℃/60MPa持久过程中的组织变化及其断裂后的断口形貌。结果表明,合金在持久变形中γ'相在弹性能和外加应力作用下通过扩散形成垂直于拉应力方向的筏形。筏形方向与合金的错配度和外加应力的方向有关。合金经1220℃/4h/AC+1150℃/4h/AC+870℃/24h/AC热处理后,具有较好的持久性能。合金断口形貌表明,裂纹源于铸造缺陷和碳化物,并在持久过程中通过各小裂纹的连接扩展,导致合金最终断裂。断口表面出现许多形态和尺寸大小不均的韧窝,显示韧性断裂特征。

  • 标签: DZ621合金 持久 组织 断口
  • 简介:本文介绍了一种适应于无铅焊料的电子电路基板,是在传统的环氧树脂和酚醛树脂类固化剂组合成的新型树脂中,加入能遏制树脂组成物热膨胀的无机填料而制成的。研发者研究了该基板中添加的无机填料的种类、形状、分类,包括填料的添加量、粒径大小、分散性等,获得了减少由于树脂流动性及高钻孔加工磨损性所带来的不良影响,确保了这类基板材料的高耐热性和附着性,并且可实现与普通FR-4同等的除钻污性。上述开发产品与传统基板材料制成的电子线路基板相比,热分解温度降低了20℃,铜箔剥离强度提高了0.1kN/m,热膨胀率减少了6×10^-6/℃,即使在温度循环试验中也具有优异的绝缘性和的导通可靠性。且除钻污性时也可用通用的工序进行加工。

  • 标签: 耐热性 低膨胀率 填料 无铅焊料 多层板基板材料