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单晶叶片大模组制备技术的研究进展
1
作者 杨振宇 陈昊 +3 位作者 沈滨 杨功 骆宇时 戴圣龙 《铸造》 2026年第1期1-7,共7页
单晶叶片被誉为“皇冠上的明珠”,其制造技术是国家航空工业的主要标志之一。随着航空航天装备建设需求的提升,单晶叶片的需求量逐年提升,能够显著提高单晶叶片生产效率的大模组技术日益受到研究者和生产单位的重视。首先总结了大模组... 单晶叶片被誉为“皇冠上的明珠”,其制造技术是国家航空工业的主要标志之一。随着航空航天装备建设需求的提升,单晶叶片的需求量逐年提升,能够显著提高单晶叶片生产效率的大模组技术日益受到研究者和生产单位的重视。首先总结了大模组技术的实现形式及应用前景,之后重点介绍了高速凝固(HRS)工艺下大模组技术面临的主要问题及其应对策略。最后,对我国单晶叶片大模组制备技术的发展进行了总结和展望。 展开更多
关键词 单晶叶片 定向凝固 大模组技术 温度场 晶体取向
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Al添加对TiZrNbTaMo系难熔高熵合金微观组织及蠕变性能的影响
2
作者 钟丽琼 韩娟 易艳良 《稀有金属与硬质合金》 北大核心 2025年第6期120-126,共7页
难熔高熵合金在服役时的蠕变行为严重制约其工程化应用。本研究以(Ti_(39.5)Zr_(39.5)Nb_(9.7)Ta_(4.3)Mo_(7))_(100-x)Al_(x)(x=0、5、10、15、20,摩尔分数,%)难熔高熵合金为对象,分析了不同Al含量对合金微观组织和蠕变性能的影响。结... 难熔高熵合金在服役时的蠕变行为严重制约其工程化应用。本研究以(Ti_(39.5)Zr_(39.5)Nb_(9.7)Ta_(4.3)Mo_(7))_(100-x)Al_(x)(x=0、5、10、15、20,摩尔分数,%)难熔高熵合金为对象,分析了不同Al含量对合金微观组织和蠕变性能的影响。结果显示,Al含量较低时合金呈单一BCC相,而Al含量较高时析出B2和Al_(3)Zr相,且部分Al固溶于BCC基体使晶格收缩;Al添加可提高合金纳米硬度,添加20%Al的合金纳米硬度达6.85 GPa(在50 mN峰值载荷下);Al添加能降低合金蠕变总位移,且高Al含量下合金应变率敏感性指数更低,抗蠕变性能更优。本研究为难熔高熵合金成分优化及蠕变性能提升提供了理论依据。 展开更多
关键词 难熔高熵合金 Al添加 蠕变性能 应变率敏感性指数 纳米压痕 硬度 物相
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增材制造高温合金在不同温度下的拉伸性能与变形机制 被引量：1
3
作者 王娜 李文彬 +6 位作者 庞建超 陈立佳 高崇 邹成路 张辉 李守新 张哲峰 《材料研究学报》 北大核心 2025年第1期1-10,共10页
用增材制造激光选区熔化工艺制备典型的高温合金GH4169并在25~650℃测试其拉伸性能,用扫描电镜和透射电镜等手段表征其微观组织和拉伸变形行为,研究了测试温度对其力学性能的影响和变形机制。结果表明,在25℃、600℃和650℃测试这种合... 用增材制造激光选区熔化工艺制备典型的高温合金GH4169并在25~650℃测试其拉伸性能,用扫描电镜和透射电镜等手段表征其微观组织和拉伸变形行为,研究了测试温度对其力学性能的影响和变形机制。结果表明,在25℃、600℃和650℃测试这种合金的拉伸性能,其拉伸曲线较为光滑,在450~550℃测试的曲线呈锯齿状。随着测试温度的提高合金的抗拉强度从1458 MPa降低到1228 MPa,屈服强度则从1234 MPa下降到1051 MPa。SLM GH4169合金的拉伸强度与温度之间的关系大致是线性的。在25~450℃测试,合金中的强化相阻碍位错运动产生了强化作用;在550~650℃滑移为主要变形方式,δ相不利于拉伸性能。 展开更多
关键词 金属材料 GH4169合金 实验温度 微观组织 变形机制
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晶界取向差对双晶高温合金常温和高温拉伸性能的影响 被引量：1
4
作者 马修戈 吴庆辉 +4 位作者 庞建超 刘增乾 李守新 骆凯伦 张哲峰 《材料研究学报》 北大核心 2025年第2期81-91,共11页
采用双籽晶法制备一系列具有特定晶界取向差(GBs)的第二代双晶高温合金并分别在常温和760℃进行拉伸实验,用扫描电子显微镜(SEM)表征晶界组织并研究了晶界取向差对这种双晶高温合金拉伸性能的影响。结果表明:这种双晶合金的拉伸性能随... 采用双籽晶法制备一系列具有特定晶界取向差(GBs)的第二代双晶高温合金并分别在常温和760℃进行拉伸实验,用扫描电子显微镜(SEM)表征晶界组织并研究了晶界取向差对这种双晶高温合金拉伸性能的影响。结果表明:这种双晶合金的拉伸性能随着晶界取向差的增大而降低,但是在不同温度拉伸性能降低的趋势不同。常温抗拉强度随着晶界取向差的增大逐渐降低;760℃抗拉强度在晶界取向差小于8°时几乎不变,晶界取向差为8°~12°时极快地降低。常温拉伸断裂后的伸长率不随晶界取向差的变化而变化,760℃断后伸长率在晶界取向差为0°~4°和8°~12°时极快地降低。随着晶界取向差的增大,760℃拉伸断裂方式由类解理断裂转变为沿晶断裂,常温拉伸的断裂方式为解理断裂。最后用断裂机制能量模型定性解释了在760℃拉伸断裂机制的转变:随着晶界取向差的增大晶界结构逐渐复杂,晶界开裂能量门槛的降低和晶界能量积累速度的提高使拉伸断裂机制由类解理断裂转变为沿晶断裂。 展开更多
关键词 金属材料 高温合金 取向差 拉伸行为 实验温度
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第三代镍基单晶高温合金DD10长期时效后的微观组织演化 被引量：2
5
作者 甄兴敏 赵杰 曹铁山 《材料工程》 北大核心 2025年第4期125-133,共9页
对国产第三代镍基单晶高温合金DD10进行了900℃和1050℃的长期时效研究,系统分析了该合金在不同时效条件下的枝晶干与枝晶间微观组织演化差异,以及γ′相和TCP相的尺寸、形态、体积分数等分布特征的演化规律,结果表明:枝晶干和枝晶间的... 对国产第三代镍基单晶高温合金DD10进行了900℃和1050℃的长期时效研究,系统分析了该合金在不同时效条件下的枝晶干与枝晶间微观组织演化差异,以及γ′相和TCP相的尺寸、形态、体积分数等分布特征的演化规律,结果表明:枝晶干和枝晶间的γ′相均产生了粗化,且枝晶干和枝晶间γ′相随时间粗化长大的趋势相同,同一时效温度和时效时间下,枝晶干和枝晶间γ′相形貌稳定因子相近;量化统计结果显示γ′相粗化规律符合LSW模型。1050℃下时效500 h及以后,枝晶干γ′相呈现出了不规则形态,而枝晶内应力的存在使得枝晶间的γ′相形成筏状组织,筏化的方向与一次枝晶的生长方向[001]相一致。在900℃和1050℃时效过程中,枝晶间TCP相析出很少,而枝晶干TCP相体积分数随温度和时间的增加而显著增加;分析TCP相成分后,推测其为μ相;成分平衡相图计算结果显示,实验温度下合金中析出了μ相,TTT曲线计算结果显示,要析出同样体积分数的μ相,900℃下所需的时间比1050℃下要长。难熔元素的偏析使得枝晶干更容易析出TCP相,TCP相的大量析出,使γ′相形态变得不规则,同时使γ′相体积分数下降;长期时效后枝晶干和枝晶间TCP相析出量的差异,最终导致了枝晶干和枝晶间的组织形貌呈现差异。 展开更多
关键词 单晶高温合金 长期时效 枝晶偏析 γ′相 TCP相
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GH4169高温合金铸锭开坯锻造的组织模拟预测研究 被引量：1
6
作者 吴雨萌 姚志浩 董建新 《精密成形工程》 北大核心 2025年第8期136-149,共14页
目的针对GH4169锭型逐渐增大、铸锭开坯时的锻透性更差的问题,通过有限元模拟技术,探究开坯阶段坯料温度、等效应变与晶粒组织的分布及演变特征,以优化开坯工艺设计。方法利用DEFORM-3D平台,基于弹塑性有限元法建立三维热力耦合模型,对G... 目的针对GH4169锭型逐渐增大、铸锭开坯时的锻透性更差的问题,通过有限元模拟技术,探究开坯阶段坯料温度、等效应变与晶粒组织的分布及演变特征,以优化开坯工艺设计。方法利用DEFORM-3D平台,基于弹塑性有限元法建立三维热力耦合模型,对GH4169镍基高温合金铸锭的开坯自由锻造工艺进行数值模拟。结果模拟结果表明,镦粗后坯料芯部温度可达1110℃,径向温差小于50℃,芯部与边缘等效应变差值约0.2,再结晶体积分数最高达36%;终锻时,坯料温度为970~1070℃,表面应变约7.5,芯部应变约4,晶粒尺寸均小于20μm,且径向尺寸差小于10μm,组织均匀性得到显著提升;损伤因子分析结果揭示了最大损伤区域的分布规律。结论所设计的工艺流程显著改善了GH4169合金的微观组织,使晶粒均匀细化,有效提升了锻件的组织均匀性,为优化GH4169合金大规格铸锭的开坯工艺提供了理论依据。 展开更多
关键词 GH4169高温合金 Deform模拟 开坯 温度场 应变场
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静电悬浮条件下难熔Nb_(81.7)Si_(17.3)Hf合金的相选择与共晶生长机制 被引量：1
7
作者 万梓煊 胡亮 +1 位作者 金英捷 魏炳波 《物理学报》 北大核心 2025年第3期189-197,共9页
采用静电悬浮技术实现了液态Nb_(81.7)Si_(17.3)Hf合金在不同过冷度下的快速凝固,实验最大过冷度达404 K(0.19TL).实验测定出其液态超过冷临界过冷度为527 K(0.24TL).当液相过冷度超过194 K时,合金相组成由(Nb)和αNb5Si3转变为(Nb)和Nb... 采用静电悬浮技术实现了液态Nb_(81.7)Si_(17.3)Hf合金在不同过冷度下的快速凝固,实验最大过冷度达404 K(0.19TL).实验测定出其液态超过冷临界过冷度为527 K(0.24TL).当液相过冷度超过194 K时,合金相组成由(Nb)和αNb5Si3转变为(Nb)和Nb3Si.若过冷度小于此临界值,凝固过程中(Nb)相优先形核生长,剩余液相形成了(Nb)+αNb5Si3层片共晶.高速摄影实验发现初生相的生长速度可达89.4 mm/s.在194 K以上深过冷条件下,(Nb)初生相将消失,(Nb)+Nb3Si非规则共晶在过冷熔体中直接生长.非规则共晶生长速度随过冷度呈幂函数增大,最高可达115.9 mm/s.由于共晶间距减小和(Nb)相体积分数增大,在194 K过冷度下合金断裂韧性可达21.9 MPa·m1/2,提升至小过冷条件的3.4倍. 展开更多
关键词 静电悬浮 快速凝固 Nb-Si基合金 组织调控 力学性能
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热等静压态镍基高温合金的高温氧化 被引量：1
8
作者 钟伟杰 焦东玲 +4 位作者 刘仲武 刘娜 许文勇 李周 张国庆 《材料研究学报》 北大核心 2025年第3期172-184,共13页
研究了热等静压态镍基高温合金的高温氧化动力学、氧影响区的特征、相组成、微观形貌和元素分布,总结了高温氧化特征和内氧化物的生成过程。结果表明,这种热等静压态高温合金在950℃的氧化属于完全抗氧化级别,其氧化动力学曲线和氧影响... 研究了热等静压态镍基高温合金的高温氧化动力学、氧影响区的特征、相组成、微观形貌和元素分布,总结了高温氧化特征和内氧化物的生成过程。结果表明,这种热等静压态高温合金在950℃的氧化属于完全抗氧化级别,其氧化动力学曲线和氧影响区深度的变化曲线都符合抛物线变化规律。在氧化初期,合金基体中的Ti、Al离子沿原始颗粒边界(PPB)向表面快速扩散并生成连续的Cr_(2)O_(3)、TiO_(2)和Al_(2)O_(3)混合氧化层,而氧原子沿PPB向内扩散与第二相发生原位氧化反应生成颗粒状内氧化物Al_(2)O_(3)。氧化24h后合金表面的氧化层由最外部的TiO_(2)、Al_(2)O_(3)混合氧化层和底部的Cr_(2)O_(3)氧化层组成,在贫铬区出现连续的内氧化物TiO_(2)和Al_(2)O_(3)。在氧化后期(氧化时间超过100 h)合金表面氧化层中最外部的TiO_(2)氧化层脱落,贫铬区中的内氧化物TiO_(2)和Al_(2)O_(3)呈连续树根状分布。 展开更多
关键词 金属材料 高温氧化 热等静压 镍基高温合金 微观形貌
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镍基高温合金的研究进展及发展趋势 被引量：4
9
作者 钟明君 于浩 +2 位作者 王子若 张筱萌 曲敬龙 《热加工工艺》 北大核心 2025年第10期1-9,共9页
随着航空航天、装备制造业、核电工业等领域的迅猛发展,对高温合金的需求日益增长,并提出了更加苛刻的性能要求。镍基高温合金因其拥有较高的高温强度,优异的抗氧化、抗疲劳和耐腐蚀等综合性能而备受青睐。对镍基高温合金进行了详细概述... 随着航空航天、装备制造业、核电工业等领域的迅猛发展,对高温合金的需求日益增长,并提出了更加苛刻的性能要求。镍基高温合金因其拥有较高的高温强度,优异的抗氧化、抗疲劳和耐腐蚀等综合性能而备受青睐。对镍基高温合金进行了详细概述,介绍了镍基高温合金的发展历程和主要应用领域,阐述了镍基高温合金中的常见相及强化机制,综述了镍基高温合金返回料和热处理工艺的研究现状,指出了当前研究存在的问题,最后展望了镍基高温合金未来的发展趋势。 展开更多
关键词 镍基高温合金 强化机制 返回料 热处理工艺
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固溶冷却速率对镍基粉末高温合金组织性能的影响 被引量：2
10
作者 柳翔宇 李超 谢仲豪 《稀有金属与硬质合金》 北大核心 2025年第1期125-132,共8页
以涡轮盘用镍基粉末高温合金为研究对象,采用梯度冷却方法在单个试样上实现了γ′组织形貌及尺寸的梯度变化。通过扫描电镜观察和维氏硬度测试,探究了固溶冷却速率对合金组织和力学性能的影响;通过三维原子探针分析,探究了固溶冷却速率... 以涡轮盘用镍基粉末高温合金为研究对象,采用梯度冷却方法在单个试样上实现了γ′组织形貌及尺寸的梯度变化。通过扫描电镜观察和维氏硬度测试,探究了固溶冷却速率对合金组织和力学性能的影响;通过三维原子探针分析,探究了固溶冷却速率对γ相和γ′相元素偏析行为的影响。结果表明,随着固溶冷却速率的减小,γ′相尺寸逐渐增大后趋于稳定。在较快固溶冷却速率下γ′相尺寸较小,形状为近球形;在较慢固溶冷却速率下,γ′相呈现二次γ′相和三次γ′相分布,且二次γ′相尺寸较大。不同固溶冷却速率对γ相和γ′相元素分配无明显影响,Ni、Al、Ti、Nb四种元素主要分布在γ′相中,而Co、Cr、Mo三种元素主要分布在γ基体相中,W元素未观察到明显的偏析。由于采用梯度冷却实验方法,冷却速率范围过大,实验结果捕捉到多个硬度变化的拐点,合金硬度随着固溶冷却速率的降低呈现出非线性变化趋势。 展开更多
关键词 镍基粉末高温合金 固溶 冷却速率 γ'相 硬度
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基于人工神经网络的镍基单晶高温合金蠕变寿命预测模型及应用 被引量：1
11
作者 李春雨 刘纪德 +3 位作者 张文颖 王家健 朱崇伟 李金国 《铸造》 2025年第7期905-914,共10页
镍基单晶高温合金因其优越的高温强度,被广泛应用于航空发动机热端部件,蠕变寿命是衡量单晶高温合金性能的重要指标。本研究通过建立ANN机器学习模型,实现高温合金蠕变寿命预测,通过在模型内添加合金显微组织参数提高模型精度,降低模型... 镍基单晶高温合金因其优越的高温强度,被广泛应用于航空发动机热端部件,蠕变寿命是衡量单晶高温合金性能的重要指标。本研究通过建立ANN机器学习模型,实现高温合金蠕变寿命预测,通过在模型内添加合金显微组织参数提高模型精度,降低模型过拟合倾向,提高模型泛化能力。将模型应用于DD4500合金优化,逆向指导合金成分设计,新设计合金较原合金蠕变寿命得到大幅提升,同时印证了机器学习技术应用于材料科学领域的有效性。 展开更多
关键词 镍基单晶高温合金 蠕变寿命预测 机器学习 ANN模型
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一种低成本第三代单晶高温合金的高温氧化行为
12
作者 李永梅 谭子昊 +7 位作者 王新广 陶稀鹏 杨彦红 刘纪德 刘金来 李金国 周亦胄 孙晓峰 《金属学报》 北大核心 2025年第7期1049-1059,共11页
为了应对先进航空发动机中材料研发成本大幅攀升的实际问题,亟需研发新型低成本高性能的镍基单晶高温合金。本工作以一种仅含3%Re(质量分数)的新型低成本第三代镍基单晶高温合金为研究对象,分析该合金1120℃高温下的氧化动力学行为与γ... 为了应对先进航空发动机中材料研发成本大幅攀升的实际问题,亟需研发新型低成本高性能的镍基单晶高温合金。本工作以一种仅含3%Re(质量分数)的新型低成本第三代镍基单晶高温合金为研究对象,分析该合金1120℃高温下的氧化动力学行为与γ′相退化规律。结果表明:氧化前5h,样品表面形成连续且均匀的三层氧化膜结构,此时氧化膜较薄(厚度仅约5μm),合金的氧化增重遵循次抛物线动力学规律;氧化10~100h,Al_(2)O_(3)层间裂纹的萌生与扩展加速表面保护性氧化膜的剥落,导致样品内部的氧化加剧,反应形成AlN以及大面积的氧化反应区(ORD),合金的氧化增重遵循线性动力学规律;氧化150h后,ORD底部形成连续且曲折的Al_(2)O_(3)层,有效阻碍合金元素与O元素的扩散,并随着Al_(2)O_(3)层的增厚,合金的氧化增重逐渐接近抛物线动力学规律。此外,样品表面的高温氧化反应会加速合金中近表面γ′相的退化以及有害TCP相的析出。合金表面氧化膜与基体之间结合强度不足,是该基础合金非连续氧化条件下抗氧化性能低于连续氧化条件下的主要原因。 展开更多
关键词 镍基单晶高温合金 高温氧化 氧化层剥落 氧化动力学 γ相退化
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时效处理温度对一种第四代镍基单晶高温合金组织 与持久性能的影响
13
作者 李远 赵云松 +5 位作者 郭媛媛 张剑 杨振宇 郑帅 刘晨光 唐定中 《中国材料进展》 北大核心 2025年第6期561-567,共7页
为探究一次时效温度对一种第四代镍基单晶高温合金显微组织和高温持久性能的影响,使用高分辨率场发射扫描电镜和金相显微镜对合金热处理前后显微组织、高温持久断口形貌和断后剖面显微组织进行观察。结果表明:固溶处理可以使(γ+γ′)... 为探究一次时效温度对一种第四代镍基单晶高温合金显微组织和高温持久性能的影响,使用高分辨率场发射扫描电镜和金相显微镜对合金热处理前后显微组织、高温持久断口形貌和断后剖面显微组织进行观察。结果表明:固溶处理可以使(γ+γ′)共晶组织基本消除,合金元素的偏析程度明显减轻。一次时效处理改变γ′相尺寸与形貌,一次时效温度升高使枝晶干γ′相尺寸增加、立方度降低,γ基体通道宽度增加。随着一次时效温度升高,合金在1120℃/137 MPa条件下的持久寿命降低。合金持久性能与γ′相形貌尺寸、体积分数及γ基体通道宽度密切相关。尺寸合适且立方度高的γ′相对位错有较强阻碍作用,且位错在γ基体通道内滑移所需的Orowan应力与基体通道宽度呈反比。通过综合对比评估,确定了该合金最佳一次时效温度为1140℃。 展开更多
关键词 镍基单晶高温合金 时效处理 显微组织 高温持久性能 断口形貌
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W和Ti对GH3539合金微观组织和热变形行为的影响
14
作者 吕斌 周子荐 +3 位作者 崔传勇 王新广 叶祥熙 高炳亮 《稀有金属与硬质合金》 北大核心 2025年第2期116-128,共13页
采用真空感应熔炼炉制备了不同W含量(质量分数26%、30%、35%)和Ti含量(质量分数0、0.5%、1.2%)的GH3539合金铸锭并对其进行均匀化热处理。采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、电子探针微量分析仪(EPMA)和电子背散射衍射技术(EBSD)... 采用真空感应熔炼炉制备了不同W含量(质量分数26%、30%、35%)和Ti含量(质量分数0、0.5%、1.2%)的GH3539合金铸锭并对其进行均匀化热处理。采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、电子探针微量分析仪(EPMA)和电子背散射衍射技术(EBSD)表征合金的微观组织,并通过等温压缩试验研究了Ti、W元素对GH3539合金在1200℃温度、0.01~1 s^(-1)应变速率、50%应变量下热变形行为的影响。结果表明,随着Ti、W含量的提高,合金γ基体中的颗粒状析出相逐渐增多。增加Ti元素含量提高了合金中富Ti的MC碳化物的体积分数,明显降低了合金的变形抗力,使其热加工塑性显著提高。此外,Ti元素的加入还减小了热变形合金的再结晶晶粒尺寸,提高了再结晶体积分数。增加W元素含量促进了M_(6)C碳化物及α-W颗粒相的析出。当添加35%W时,均匀化热处理合金中析出了大量被M_(6)C碳化物包裹的块状α-W相,这种富W颗粒相虽在一定程度上促进了基体的动态再结晶,但也极易成为高温变形过程的裂纹源,从而恶化合金的热加工性能。 展开更多
关键词 GH3539合金 铸态组织 均匀化热处理 碳化物 α-W相 热变形 动态再结晶
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热处理对一种γ'沉淀强化钴基高温合金拉伸性能的影响
15
作者 张慧芳 吴浩 +5 位作者 肖传民 李奇 谢君 李金国 王振江 于金江 《材料研究学报》 北大核心 2025年第3期198-206,共9页
对一种典型的γ'沉淀强化钴基高温合金进行热处理并表征其组织,研究了热处理对这种合金的组织和室温、高温拉伸性能的影响。结果表明:这种合金的铸态组织由γ基体、γ'相、MC碳化物、γ/γ'共晶及M_(3)B_(2)硼化物组成;固... 对一种典型的γ'沉淀强化钴基高温合金进行热处理并表征其组织,研究了热处理对这种合金的组织和室温、高温拉伸性能的影响。结果表明:这种合金的铸态组织由γ基体、γ'相、MC碳化物、γ/γ'共晶及M_(3)B_(2)硼化物组成;固溶和时效热处理后合金中的γ/γ'共晶消失,M_(3)B_(2)硼化物回溶,基体中析出尺寸均匀的γ'相;与铸态相比,热处理态合金的室温拉伸强度降低,但是其塑性略有提高。热处理态合金950℃的强度和塑性均有一定的提高;铸态和热处理态合金的室温拉伸均呈解离断裂特征,高温拉伸断裂机制均为微孔聚集型的韧性断裂。 展开更多
关键词 金属材料 钴基高温合金 组织特征 热处理 拉伸性能
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热工艺对一种镍基单晶高温合金蠕变性能的影响
16
作者 胡彭钦 王栋 +1 位作者 卢玉章 张健 《材料研究学报》 北大核心 2025年第3期161-171,共11页
对第一代单晶高温合金DD413进行标准热处理、热等静压、涂层热以及钎焊热工艺处理,然后在760℃/790 MPa和980℃/248 MPa条件下测试其蠕变性能,研究了不同热工艺对合金蠕变性能的影响。结果表明:不同的热工艺都显著影响DD413合金的微观... 对第一代单晶高温合金DD413进行标准热处理、热等静压、涂层热以及钎焊热工艺处理,然后在760℃/790 MPa和980℃/248 MPa条件下测试其蠕变性能,研究了不同热工艺对合金蠕变性能的影响。结果表明:不同的热工艺都显著影响DD413合金的微观组织和蠕变性能。热等静压后这种合金中的γ'相和基体通道的尺寸减小,γ'相的体积分数有所提高并且消除了合金中的显微孔洞,使合金的蠕变性能大幅度提高。涂层热工艺使合金中的γ'相和基体通道粗化,γ'相的体积分数和其在高温低应力下的形筏速度降低,不利于合金的中高温蠕变性能。钎焊热工艺不仅使合金中的γ′相粗化还破坏了γ′相立方度,因此合金的蠕变性能显著降低。 展开更多
关键词 金属材料 单晶高温合金 热等静压 涂层热工艺 钎焊热工艺 蠕变性能
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预制压痕对典型核电材料低周疲劳性能的影响
17
作者 胡明磊 陈乐 +4 位作者 文杰 胡斌 洪晓峰 宁方强 李红军 《核动力工程》 北大核心 2025年第S2期151-157,共7页
为研究表面微损压痕对典型核电材料低周疲劳性能的影响。采用MTS810-100 kN型电液伺服材料试验机研究了Inconel 718、304不锈钢及10Cr9Mo1VNb三种核电材料在室温及±0.3%~±0.5%应变幅下预制压痕前后的低周疲劳性能,并利用扫描... 为研究表面微损压痕对典型核电材料低周疲劳性能的影响。采用MTS810-100 kN型电液伺服材料试验机研究了Inconel 718、304不锈钢及10Cr9Mo1VNb三种核电材料在室温及±0.3%~±0.5%应变幅下预制压痕前后的低周疲劳性能,并利用扫描电子显微镜(SEM)对试样进行断口分析。结果表明:预制压痕未明显影响3种材料的低周疲劳性能,其中Inconel 718疲劳寿命始终最高。不同应变幅下预制压痕对304不锈钢的疲劳条带间距无明显影响,说明预制压痕不会促进疲劳裂纹扩展。±0.4%应变幅低周疲劳试验后,Inconel 718试样断口表面的疲劳条带间距小于1μm,而另两种材料达到3~5μm。本研究揭示了小尺度表面损伤不主导疲劳寿命的机理,为优化核电材料构件在实际工程中的在役检测资源分配和延寿评估提供了试验依据。 展开更多
关键词 Inconel 718 304不锈钢 10Cr9Mo1VNb 低周疲劳 预制压痕 断口分析
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长时热暴露对一种热障涂层/DZ411镍基高温合金体系界面组织演变的影响
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作者 袁鸿渊 张思倩 +6 位作者 王栋 张英建 马力 于明涵 张浩宇 周舸 陈立佳 《材料研究学报》 北大核心 2025年第2期113-125,共13页
将一种热障涂层/DZ411镍基高温合金体系分别在900和1000℃进行长时热暴露,使用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、透射电子显微镜(TEM)等手段表征涂层/基体界面以研究其微观组织的演变行为。结果表明:随着热暴露时间的延长基体/涂... 将一种热障涂层/DZ411镍基高温合金体系分别在900和1000℃进行长时热暴露,使用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、透射电子显微镜(TEM)等手段表征涂层/基体界面以研究其微观组织的演变行为。结果表明:随着热暴露时间的延长基体/涂层界面(CSI)下方的基体发生再结晶,σ相的析出方向与CSI呈45°角。在900和1000℃热暴露的二次反应区(SRZ)与拓扑密堆相(TCP)的演变显著不同。在900℃热暴露100 h后富Cr相弥散分布在混乱的γ'相组成的互扩散区(IDZ),而在1000℃热暴露100 h后IDZ、SRZ由胞状再结晶组成,富Cr相的析出不明显。在900℃热暴露500~2000 h后IDZ、SRZ逐渐长大,富Cr相在再结晶晶界附近沿着与CSI呈45°角的方向析出;在1000℃热暴露后富Cr相在再结晶晶界下方聚集析出,SRZ逐渐退化为IDZ。长时热暴露后,界面组织的演变与元素的扩散密切相关。 展开更多
关键词 金属材料 镍基高温合金 长时热暴露 界面组织 涂层/基体界面
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激光增材制造GH4169镍基高温合金力学性能各向异性及热处理调控研究进展
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作者 赵哲南 杨仕超 +4 位作者 张乐 杨未柱 曾延 张斌 鲍蕊 《热加工工艺》 北大核心 2025年第14期1-13,共13页
GH4169镍基高温合金拥有低裂纹敏感性和优异的高温力学性能,是激光增材制造航空航天高温部件的理想材料之一。然而,当前激光增材制造GH4169面临各向异性显著、高温服役环境的影响机制不明确、疲劳性能数据不充分等瓶颈问题,严重制约了... GH4169镍基高温合金拥有低裂纹敏感性和优异的高温力学性能,是激光增材制造航空航天高温部件的理想材料之一。然而,当前激光增材制造GH4169面临各向异性显著、高温服役环境的影响机制不明确、疲劳性能数据不充分等瓶颈问题,严重制约了其工程推广应用。热处理作为一种低成本、高效率的金属后处理工艺,能有效调控金属材料的细微观组织结构和力学性能,然而其对激光增材制造GH4169镍基高温合金的调控规律和机理较为复杂,仍需更深入的研究。系统梳理了激光增材制造GH4169镍基高温合金的各向异性力学性能,分析了材料独特的细微观结构和各向异性拉伸及疲劳性能,总结了热处理对材料细微观结构和力学性能的影响;并分析了当前研究面临的主要问题和挑战,展望了研究方向,以期为激光增材制造镍基高温合金在航空航天高温结构上的应用提供参考。 展开更多
关键词 激光增材制造 镍基高温合金 各向异性 疲劳性能 热处理
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基于高价值专利的高温合金材料技术发展态势分析
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作者 李丹 张文惠 +1 位作者 王威 唐恒 《热加工工艺》 北大核心 2025年第17期1-10,共10页
利用Incopat数据库,专注于筛选和分析属于战略新兴产业、具有海外同族专利和维持超过十年的高价值专利。通过专利计量方法,从技术发展趋势、创新主体排名、战略新兴产业分布等方面,对高温合金材料在制备与应用过程中的关键技术及热点进... 利用Incopat数据库,专注于筛选和分析属于战略新兴产业、具有海外同族专利和维持超过十年的高价值专利。通过专利计量方法,从技术发展趋势、创新主体排名、战略新兴产业分布等方面,对高温合金材料在制备与应用过程中的关键技术及热点进行定量与定性分析。从变形高温合金、铸造高温合金和粉末冶金高温合金这3个角度选取了相关代表性专利进行分析,具化出高价值专利在产业制造工艺过程中的实际应用情况,揭示了国内外现有技术发展现状。研究发现,高温合金材料的专利申请活动呈现上升趋势,且与产业、科研机构之间的合作与分工联系紧密。然而,国内外针对这3种类型的高温合金在技术研发方向上存在差异,国内企业在技术研发投入方面仍有提升空间,需要进一步探索新工艺、新技术,以推动重大创新成果的产生,在提升核心技术能力的同时加强相关技术的专利布局。 展开更多
关键词 高温合金 高价值专利 技术热点 专利分析
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