【摘 要】
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IC6合金是一种定向凝固Ni3Al基金属间化合物高温材料。选用该合金试制新型航空发动机整体定向凝固Ⅱ级导向器叶片,由于该叶片尺寸大、形状复杂,给铸造工艺带来很大难度。经过合理设计浇注系统,实现了定向柱晶从叶身向缘板平滑过渡弯晶生长,有效地消除了叶身和缘板转接处的晶界裂纹,使叶片的毛坯合格率由原来的5％,攀升到62％。在此基础上,对Ⅱ级导向器叶片的铸造工艺稳定性,真空热处理工艺,叶片表面防护涂层工艺
【机 构】
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中航新艺机械厂,贵州,平坝,561114
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IC6合金是一种定向凝固Ni3Al基金属间化合物高温材料。选用该合金试制新型航空发动机整体定向凝固Ⅱ级导向器叶片,由于该叶片尺寸大、形状复杂,给铸造工艺带来很大难度。经过合理设计浇注系统,实现了定向柱晶从叶身向缘板平滑过渡弯晶生长,有效地消除了叶身和缘板转接处的晶界裂纹,使叶片的毛坯合格率由原来的5％,攀升到62％。在此基础上,对Ⅱ级导向器叶片的铸造工艺稳定性,真空热处理工艺,叶片表面防护涂层工艺,返回料的应用均进行了系统的工程应用研究。
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在800～900 ℃长期(10000h)时效过程中,DZ417G合金中二次γ′强化相粗化长大,条块状MC碳化物发生分解反应:MC+γ→M23C6+γ′,且随时效温度升高和时效时间延长,MC碳化物分解程度增加,晶界析出相的尺寸增大.900℃长期时效导致γ′相数量减少,碳化物数量增多.合金经10000h长期时效后没有出现脆性的TCP相,仍然保持良好的室温拉伸性能。
本文对一种新型镍基高温模具合金的重熔过程进行1660℃×7min高温熔体处理,研究了熔体处理对该合金显微组织及拉伸、持久性能的影响。试验结果表明,经高温熔体处理后,合金的1050℃拉伸强度明显改善,1100℃,80MPa持久寿命增加了近一倍,合金中大块M6C碳化物明显减少,γ′尺寸减小,立方化增强。差热和液态金属结构分析结果表明,经高温熔体处理后合金的M6C相析出倾向变小,液态金属中γ′团簇无序度
本文研究了在采用CaO坩埚真空感应熔炼的条件下,不同温度的过热处理对K465铸造高温合金铸态组织的影响,以及碳化物分布、形貌、晶粒尺寸和变化情况。研究结果表明:正常工艺下合金为等轴晶,在较低的过热温度段(1600～1750 ℃)内,晶粒尺寸随着过热处理温度升高而不断增大,温度超过1760℃以后,晶粒尺寸又逐步减小；随着熔体过热处理温度的升高(低于1750℃),铸态组织中初生MC碳化物从块状与短棒状
本文针对舰船用GH4698合金φ1200mm涡轮盘的热处理制度和组织性能进行了系统研究。结果表明:低于合金第二相溶解温度的低温固溶热处理将会导致合金晶粒大小混杂和大γ′相不均匀,在实际生产中应尽量避免采用。GH4698合金在热处理过程中无明显尺寸效应；涡轮盘不同部位性能存在一定程度差异,轮毂处强度比轮缘强度约低5％～10％,塑性相当.
从GH4698合金φ1200mm涡轮盘上取样,研究了不同固溶条件对合金组织和性能的影响。结果表明:经1050℃固溶处理后,试样晶粒与锻态相比无明显长大,但出现晶粒不均匀现象；经1100℃固溶处理后,晶粒均匀细小；经1150℃以上固溶处理后,晶粒迅速长大；合金晶粒变化规律与γ′相和晶界碳化物的溶解密切相关；采用1100℃×8h/AC固溶制度能够得到满意的组织和力学性能。
利用多试样法测定了一种镍基合金经不同时间时效后的断裂韧性JIC.采用光学显微镜,扫描电镜对该合金的显微组织及断口形貌进行了观察分析。探讨了该合金在750℃长期时效过程中,合金的组织变化和断裂韧性之间的关系。试验结果表明,随着时效时间的延长,碳化物从晶界断续的析出转变为连续的析出,并且晶内有TCP相出现,合金的断裂韧性降低,断裂方式由混合型断裂转变为沿晶断裂.
采用料浆法和粉末包埋渗法在Ni3Al基IC6AE等轴晶合金上分别制备了Al-Si和NiCr-CrAl涂层,并对Al-Si和NiCr-CrAl涂层及不加涂层的IC6AE合金三种试样进行1050℃×100h的抗氧化性能实验.实验结果表明,NiCr-CrAl涂层试样表现出最好的抗氧化性能,而Al-Si涂层试样的氧化增重最大.微观结构研究表明,经过1050℃×100h氧化实验后没加涂层的IC6AE合金表面
本文研究了Ni基高温钎料钎焊连接GH2907与Cf/SiC陶瓷基复合材料的连接强度,以及GH2907-中间层、中间层-Cf/SiC界面微观结构.结果表明,W合金中间层厚度对连接强度有重要影响。W合金中间层厚度选用1.5mm最合适,接头四点抗弯强度达到109MPa,满足钎焊连接强度的要求标准,钎焊后接头结构为:GH2907-(Ni-B化合物和含Nb的Ni基固溶体/W合金/Au-Ni固溶体/Ni-Si
采用药芯焊丝法制得Ni-Al-Cr3C2复合焊丝,将该焊丝堆焊于DZ4125合金表面.在堆焊过程中,利用氩弧物理热和Ni-Al反应热,Ni与Al化合反应生成Ni3Al金属间化合物,Cr3C2则发生分解,除少部分[C]与[Cr]固溶于Ni3Al基体中外,大部分反应重新析出细小的Cr3C2相,均匀地分布于Ni3Al基体中.室温微动磨损试验表明,Cr3C2/Ni3Al复合材料的耐磨性为Stellite
利用包埋渗法在铌硅化物基超高温合金上制备了抗氧化渗硅层,渗硅温度为1150℃,时间为10h.渗硅处理后的试样在1250℃下分别氧化5、10、20、50和100 h.利用SEM,EDS和XRD等检测手段分析了渗层氧化前后的结构、元素分布及相组成等,并对渗层的氧化机理及氧化动力学进行了讨论.结果表明,渗层氧化前后的相组成均为(Nb,X)Si2(X表示Ti,Cr,Hf和Al等元素),但氧化后在渗层中检测