【摘 要】
:
轻质TiAl合金应用于增压器涡轮,可通过结构减重显著改善发动机的加速响应性和整机效率。增压器效率主要取决于叶片形状。在服役过程中,叶片主要承受沿其径向的离心力和垂直于叶片表面的气动冲击载荷作用。对于室温塑性和韧性较低的TiAl合金,保持其损伤抗力对TiAl合金叶片使用安全性具有更为重要的意义。目前,TiAl合金增压器涡轮叶片的微观组织通常为无取向的层片组织。这不可避免存在层片垂直于叶片表面的层片团
【机 构】
:
钢铁研究总院, 北京100081 中国北方发动机研究所
论文部分内容阅读
轻质TiAl合金应用于增压器涡轮,可通过结构减重显著改善发动机的加速响应性和整机效率。增压器效率主要取决于叶片形状。在服役过程中,叶片主要承受沿其径向的离心力和垂直于叶片表面的气动冲击载荷作用。对于室温塑性和韧性较低的TiAl合金,保持其损伤抗力对TiAl合金叶片使用安全性具有更为重要的意义。目前,TiAl合金增压器涡轮叶片的微观组织通常为无取向的层片组织。这不可避免存在层片垂直于叶片表面的层片团,将导致其损伤抗力明显降低。本文在增压器涡轮中形成平行于叶片表面的定向层片组织,通过研究750℃空气中热暴露对该组织室温塑性的影响,提出增压器涡轮叶片的组织选择依据。
其他文献
针对GH4698合金宏观(低倍)组织异常问题,设计新型的异型坯锻压试验(确定工艺条件与低倍组织关系的判定性试验),结合GH4698合金全尺寸锻件低倍组织异常实例分析,确立了描述制备工艺条件与低倍组织形态之间关系的唯象理论阐明了低倍组织演变的微观控制机制;明确了全尺寸锻件各种典型低倍组织异常现象的形成原因,为通过优化制备工艺提高锻件批量生产过程中的质量稳定性与成品率提供理论依据。
本文提出利用高通量的双圆锥台试样研究高温合金热加工过程中的组织转变特征及异常晶粒长大等信息的方法,可为高温合金热加工工艺研究和晶粒尺寸控制提供技术参考。以GH4169合金为研究对象,利用数值模拟方法进行了双圆锥台试样关键尺寸设计,探讨了热加工工艺参数对双圆锥台试样等效应变场、应变速率场等场量分布的影响规律,进而进行了实际试验验证。实验结果表明,摩擦系数对等效应变影响显著,随着摩擦系数的提高,试样中
研究了Hf含量对FGH97合金中γ相和MC型碳化物的化学组成、含量以及形貌的影响.结果表明,添加Hf改变γ相和MC相的化学组成,对MC相的尺寸和形貌影响不大,显著影响γ相的尺寸和形貌,促进立方状γ相分裂为八重小立方体状.实验条件实验材料为不同Hf含量的FGH97合金,五种Hf含量(质量分数,%)分别为:0、0.16、0.30、0.58、0.89.采用等离子旋转电极法制粉+热等静压成形工艺制备合金,
为有效精确分析GH4169涡轮盘在锻造成形以及锻后热处理过程中产生的残余应力,采用锻造过程-热处理过程联合有限元模拟方法,运用体积成形软件Deform对GH4169涡轮盘的等温模锻过程进行了数值模拟分析,获取了残余应力在盘件上的分布特征,并根据计算结果获得了多工步锻造过程中的等效应力应变分布;同时,依据锻造成形后的变形几何特征作为热处理几何模型,通过热-力耦合分析,研究了盘件在锻造成形之后的热处理
Nb-Ti-Si基超高温合金因其熔点高(>1750℃),密度适中(6.6-7.2g/cm3)以及优良的高温强度和高温抗蠕变性能而受到广泛关注.该类合金的使用温度有望高于1350℃,因而极具潜力成为新一代航空发动机的叶片材料.实验条件在熔体温度0s(1950,2000,2050和2100℃)下对Nb-Ti-Si基超高温合金进行了有坩埚整体定向凝固,分析了熔体温度对合金定向凝固稳态区相组成、组织及固/
结合高温合金精密熔模铸造及定向凝固工艺数值模拟研究案例,分析并总结了宏/微观数值模拟技术在铸造高温合金中的应用现状和存在的问题。在此基础上,对数值模拟技术在铸造高温合金中的应用前景和趋势进行了展望。主要研究内容及结论数值模拟技术在高温合金熔模精密铸造中的应用主要集中在以下两个方面: (1)高温合金复杂熔模精密铸件缺陷预测及工艺优化设计:复杂精密熔模铸件易产生浇不足、缩孔/缩松、热裂等缺陷,通过Pr
本文对真空感应炉冶炼一种铁-镍-铬基合金的脱气过程进行了研究。文中进行了碳元素带入含量、氧元素带入含量以及合金钢液温度对核电蒸汽发生器用Fe-Ni-Cr基合金真空感应炉冶炼脱气的影响试验。结果表明:合金冶炼原材料中引入适量的氧元素和碳元素并在1570℃-1630℃的钢液温度下,适度延长精炼时间可以快速的去除合金中的气体。
观察了一种镍基粉末高温合金固溶后经空冷和盐淬后的显微组织,测试了固溶加时效后的力学性能.研究结果表明:经不同介质淬火后晶粒度相同;空冷后γ尺寸较大,盐淬后较小;相比空冷,盐淬后材料的拉伸和屈服强度均提高,塑性略有下降.实验条件实验用合金为镍基粉末高温合金,主要成分为:Cr,Co,Mo,W,Al,Ti,Nb,基体为Ni.粉末粒度为50-150 μ m,粉末经装包套、封焊后热等静压.固溶处理温度为12
通过X射线衍射方法测试了复杂形状粉末高温合金涡轮盘在固溶淬火状态与时效状态的表面残余应力,较系统地研究了复杂盘件固溶淬火后残余应力的形成、表面分布及时效后的变化规律.实验条件试验材料:FGH95合金涡轮盘.采用X射线衍射仪测试涡轮盘表面的残余应力.具体试验过程如下:(1)亚固溶+盐浴处理状态的盘件经车床加工表面见光;(2)采用电解腐蚀方法,将盘件残余应力测试区域腐蚀出直径大约6mm,深度0.35m
随着先进航空发动机对涡轮盘合金高温性能要求的不断提高,粉末镍基高温合金已经从第一代发展至第三代。粉末高温合金的最终性能与原始粉末的粒度及粒度分布、成分、组织及致密度密切相关。实验条件本文实验选用北京航空材料研究院研制的氩气雾化第三代镍基高温合金SY02粉末,将同一炉次粉末根据粉末粒度大小分为四组,粒度分别为:63-75μm、45-63μm, 32-45μm和小于32μm,研究了粉末组织结构与粉末粒