Mo对镍基单晶高温合金组织及持久性能的影响

熔体处理温度对镍基单晶高温合金熔体结构和凝固组织的影响

ＩｔｔｔｅａｌＲｅｅｃｎｓｉｕｅｏｆＭｔｓａｒｈ，ＴｈｅＣｈｉｓａｄｍｙｏｆＳｃｅｅ，Ｓｈｅａｎ００１ｎｅｅＡｃｅｉｎｃｓｎｙｇ１１６
Ｃｏｒｓｏｄｎ：ＷＡＮＧｈｎｅ：（２）３４５１５４２Ｆａ：（２）３９３０ｒｅｐｎｅｔＺｅ，Ｔｌ０４２８３３ —５５，ｘ０４２８１２，Ｅ－ａｌｗａｇｍｒａ．ｎｍｉ：ｚｎ＠ｉ．ｃａ
Ｗａｕｒｅｔｄａｉｅｅｔｔｍｐｅａｕｒ，ａｈｅｈｅｃｒｅｐｏｄｉｏｉｉｅｍｉｒｓｒｔｅｒｓｓｐｅｈａｅｔｄｆｒｎｅｉｒｔｓｎｄｔｎｔｏｒｓｎｎｇｓｌｄｆｄｃｏｔｕｃｕｒｓｗｅｅｉ
维普资讯
第３８卷
第９期
金属学破
ＡＣＴＡＥＴＡＬＬＵＲＧＩＭＣＡＩＣＡＳＮＩ
Ｖｌ．８０３１
ＮＯ．９
２００２年９月９０９４页２— ２
９２ — ４Ｓｐ．２０ＰＰ．０９２ｅｔ０２
ｂｏｈｄｅｒｔｏｅａｎｅｄｎｉｅａｅｒｅｎｅｔｎｄｉｅｃｒｎｄｉｔｒｅｄｒｔｒａａｅｒｆｄ；ｔｉｅｅｃｎｓｚｆ－ｉｈｅｄｆｒｎｅｉｉｅｏｙｉｐｒｃｐｉａｅｎｂｏｈｅｉｔｔｓｉｔ
并利用液态金属Ｘ射线衍射仪测试了合金熔体结构在１５ — １０ ℃温度范围内的变化．结果表明，随着熔体处理温度的升高４０６０合金熔体更加均匀；一次枝晶间距减小，偏析程度减轻；７形貌更方整、分布弥散；枝晶干与枝晶间的尺寸差别减小．

Mo和Ru在镍基单晶高温合金中的作用中期报告

Mo和Ru在镍基单晶高温合金中的作用中期报告摘要：本文对镍基单晶高温合金中Mo和Ru的作用进行了研究，并总结了目前相关领域的研究进展。

Mo和Ru是镍基单晶高温合金中常用的合金元素，能够提高材料的热稳定性和抗氧化性能。

研究表明，Mo和Ru对高温合金的力学性能和高温蠕变性能有重要影响。

同时，Mo和Ru的添加也会影响材料的晶粒生长和相变行为。

通过对Mo和Ru添加量的优化，可以进一步提高材料的力学性能和高温稳定性。

关键词：镍基单晶高温合金，Mo，Ru，高温稳定性，力学性能，高温蠕变性能Abstract:This paper investigates the effects of Mo and Ru on nickel-based single crystal high-temperature alloys and summarizes the current research progress in related fields. Mo and Ru are common alloying elements in nickel-based single crystal high-temperature alloys, which can improve their thermal stability and oxidation resistance. The studyshows that Mo and Ru have important effects on the mechanical properties and high-temperature creep properties of high-temperature alloys. In addition, the addition of Mo and Ru also affects the grain growth and phase transformation behavior of the material. By optimizing the amount of Mo and Ru added, the mechanical properties and high-temperature stability of the material can be further improved.Keywords: nickel-based single crystal high-temperature alloy; Mo; Ru; high-temperature stability; mechanical properties; high-temperature creep properties。

dd5镍基单晶高温合金使用极限

dd5镍基单晶高温合金使用极限以dd5镍基单晶高温合金使用极限为题，本文将从合金的组成、性能及应用等方面进行阐述。

一、合金的组成dd5镍基单晶高温合金是一种由镍、铬、钼、铁等元素组成的合金。

这种合金中的镍具有良好的耐高温性能，能够在高温下保持较高的强度和耐蠕变性能。

铬和钼的添加能够提高合金的抗氧化性能和耐腐蚀性能。

此外，铁的加入可以增加合金的热塑性，提高合金的加工性能。

二、合金的性能dd5镍基单晶高温合金具有优异的高温性能，主要表现在以下几个方面：1. 高温强度：dd5合金在高温下具有很高的强度，能够承受高温环境下的较大载荷。

2. 耐氧化性：合金中的铬元素能够形成致密的铬氧化物层，有效阻止氧气的渗透，提高合金的抗氧化性能。

3. 耐蠕变性能：dd5合金具有较好的耐蠕变性能，能够在高温和高应力条件下保持形状稳定性。

4. 抗疲劳性能：合金具有良好的抗疲劳性能，能够在循环加载下长时间保持稳定的性能。

三、合金的应用dd5镍基单晶高温合金在航空航天领域有着广泛的应用，主要用于制造高温部件，如燃烧室、涡轮叶片、燃气轮机等。

具体应用包括以下几个方面：1. 燃烧室：合金具有良好的耐高温性能和抗氧化性能，能够承受高温燃烧室中的高温和高压环境，保证燃烧室的稳定工作。

2. 涡轮叶片：dd5合金具有优异的高温强度和耐蠕变性能，能够承受高温和高速气流的冲击，保证涡轮叶片的稳定运转。

3. 燃气轮机：dd5合金具有良好的抗氧化性能和耐疲劳性能，能够在高温和高应力条件下长时间工作，保证燃气轮机的可靠性。

4. 其他高温部件：dd5合金还可用于制造其他高温部件，如燃气轮机的燃烧室、燃烧器和涡轮机组件等，能够满足高温工作环境下的需求。

dd5镍基单晶高温合金具有优异的高温性能，广泛应用于航空航天领域的高温部件制造。

通过合金的组成优化和性能调控，不断提高合金的高温稳定性和耐蠕变性能，将进一步推动合金在航空航天领域的应用。

54.镍基单晶高温合金的发展概况

镍基单晶高温合金的发展概况镍基单晶高温合金的发展概况黄爱华1，崔树森1，王少刚1，杨胜群1，刘秀玲2，于兴福1（1.沈阳黎明航空发动机（集团）有限责任公司，辽宁沈阳110043；2.沈阳铸造研究所，辽宁沈阳110022）摘要：论述了单晶高温合金的制备方法，凝固过程的控制。

概述了单晶高温合金的发展历程以及合金成分的发展。

最后介绍了我国高温合金的发展状况。

关键词：镍基单晶高温合金；制备方法；合金成分高温合金由等轴晶经历了定向柱晶发展到单晶，既是发动机工作温度不断提高的要求，也是凝固技术持续发展的结果。

镍基单晶高温合金通常划分为五代，早期研制的单晶合金称为第一代单晶合金[1]，随着铼(Re)元素的引入，第二代和第三代单晶合金[2]相继出现，近期开始在单晶合金中加入元素钌(Ru)，从而研制出第四代至第五代单晶高温合金。

镍基高温合金广泛应用于航空、航天、舰船、发电、机床、石油和化工等工业领域，在航空发动机上主要用于制作热端部件，如涡轮工作叶片、导向叶片、涡轮盘、燃烧室和压气机等部件。

在整个高温合金领域中，镍基高温合金占有特殊重要的地位，与铁基和钴基合金相比，镍基合金具有更好的高温性能，良好的抗氧化和抗腐蚀性能，可以说，镍基高温合金的发展决定了航空涡轮发动机的发展，也决定了航空工业的发展。

采用定向凝固技术制备出的单晶合金，其使用温度已接近合金熔点的90%，成为当代先进航空发动机热端部件不可替代的重要结构材料。

1情况介绍铸件形成定向柱晶组织必须具备两个条件，一是热流必须垂直于晶体生长的固液界面单向流动;二是固液界前方的液体中没有稳定的晶核。

Bridgman法就是一种广泛应用的由高温熔体生长单晶的方法。

单晶和定向柱晶凝固过程的唯一差别是单晶必须是由一个晶核长大而成的。

获得单一晶核的方法通常有两种：即选晶法和籽晶法，两种方法各有优缺点、互相补充。

（1）螺旋生长法制备单晶的基本原理（图1，图2）,众多晶粒在经过螺旋形的单晶选择器后，只剩下生长最快的一个晶粒，从而形成单晶。

热处理工艺对SRR99镍基单晶高温合金组织和性能的影响

ｃｅｓｄａｄｔｏｌｍｅｆａｔｏｆ７ｒａｅｎｈｅｖｕｒｃｉｎｏｐｈｓｎｒａｅｉｓｌｔｕｂｅｕｎｔｄｅｒａｉｇ．Ｔｈｅｈｉｈｅａｅｉｃｅｓｄｆｒｔｙｗｉｈｓｓｑｅｃｅｓｎｇｒｔｅｓｕｉｎｔｅｔｎｅｈｏｌｔｏｒａｍｅｔｔｍｐｅａｕｒｓ，ｔｏｒｔｍｏｎｔｏｅｉｄｅｅｔｃ７ｎｈｅｓｇｒｇ — ｒｔｅｗａｈｅｌｗｅｈｅａｕｆｒｍａｎｅｕｔｃｉａｄｔｅｅａｔｏｆａｌｌｍｅｓｗｅｅｉｎｏｌｏｙｅｅｎｔｒ．ＴｈｅｓｒｓｕｐｕｅｌｖｓｏｔｅｓｒｔｒｉｅｆＳＲＲ９９ｓｎｇｅｃｙｓａｕｐｒｌｏｎｃｅｓｄｆｒｔｉｌｒｔｌｓｅａｌｙｉｒａｅｉｓ — ｌｎｄｔｎｄｃｅｓｄｗｉｈｔｎｃｅｓｎｇｏｏｌｄｓｌｉｒａｍｅｔｔｍｐｅａｕｒ．ｙａｈｅｅｒａｅｔｈｅｉｒａｉｆｓｉｏｕｔｏｎｔｅｔｎｅｒｔｅＫｅｒｓ：ｉｇｌｒｔｌｓｐｅａｌｙｗｏｄｓｎｅｃｙｓａｕｒｌｏｙ；ａｒａｍｅ；ｃｏｔｕｔｅ；ｔｅｓｒｈｅｔｔｅｔｎｔｍｉｒｓｒｃｕｒｓｒｓｕｐｔｅｐｒｐｅｔｕｒｏｒｙ
ｈｇｅｅａｕｅｃｅｐｔｓｉｇｍａｈｎ，ｔｅｌａｉｇｃｎｉｉｎｂｉｇ００Ｃ／４ＭＰａＴｈｅｕｔｉｈｔｍｐｒｔｒｒｅ —ｅｔｎｃｉｅｈｏｄｎｏｄｔｅｎ１１￣２８ｏ．ｅｒｓｌｓ

单晶高温合金中的碳化物演化及其作用的研究

第27卷　第5期2007年10月航　空　材　料　学　报JOURNAL OF AERONAUTI CA L MATER I ALSVol 127,No 15　Oc t obe r 2007单晶高温合金中的碳化物演化及其作用的研究刘丽荣1,2,　金　涛2,　孙晓峰2,　管恒荣2,　胡壮麒2(11沈阳工业大学材料科学与工程学院,沈阳110023;21中科院金属研究所,沈阳110016)摘要:研究了一种含微量(01015%)碳的镍基单晶高温合金在热处理和持久过程中的碳化物演化机制以及各种碳化物对合金持久性能的影响。

研究结果表明:含有少量碳的合金在枝晶间区域形成少量的MC 碳化物;部分MC 碳化物在合金热处理和持久试验过程中发生了由MC 向M 6C 的碳化物转变;在较高温度的持久实验过程中,有立方形的二次M 6C 碳化物析出,在较低温度下,有二次M 23C 6碳化物共格析出,两者都起到阻碍位错运动的作用。

与基体合金相比,含微量碳的单晶高温合金的持久性能较高。

关键词:单晶高温合金;碳化物;持久性能中图分类号:T G14611+5 文献标识码:A 文章编号:100525053(2007)0520012205收稿日期6225;修订日期62525作者简介刘丽荣(6—),女,博士,讲师,研究方向单晶高温合金组织与性能,(2)866@1。

镍基单晶高温合金具有优良的高温性能,是目前制造先进航空发动机和燃气轮机叶片的主要材料[1,2]。

近年来,碳、硼、锆等晶界强化元素被重新引入单晶高温合金中,碳在单晶高温合金中的作用已有文献报道:加碳是为了净化合金液(脱氧),对抗腐蚀性能也有益[3];最近研究发现碳的微量加入有利于合金缩孔含量的降低[4],还可能降低合金中晶粒缺陷2雀斑的形成[5,6];另外碳的加入对合金在长期时效或应力时效过程中的TCP 相形成也有影响[7]。

碳在镍中的溶解度较小,因此大部分碳原子会以碳化物的形式存在。

不同温度下镍基单晶高温合金的低周疲劳性能

技术改造—308—不同温度下镍基单晶高温合金的低周疲劳性能薛庆增（海装沈阳局驻沈阳地区某军事代表室，辽宁沈阳 110043）镍基单晶高温合金因具有非常优异的综合性能而成为先进航空发动机涡轮工作叶片和导向叶片的关键材料。

涡轮叶片作为航空发动机中的关键热端部件，服役时不同位置的温度差别较大，存在极其复杂的温度场，承受较大的热应力，同时还承受高离心力和高温交变载荷作用，因此常发生应变控制的低周疲劳失效。

为此，对一种Ni-Cr-Co-Mo-W-Ta-Nb-Re-Al-Hf-C 系单晶高温合金在800,980℃下的低周疲劳性能进行了研究，拟为单晶高温合金的工程应用提供参考。

1试样制备与试验方法在水冷型高温梯度真空感应单晶炉中制备Ni-Cr-Co-Mo-W -Ta-Nb-Re-Al-Hf-C 系单晶高温合金棒，采用Ｘ射线极图法测得合金的晶体取向为[001]取向，取向偏离角度保持在10°以内。

采用箱式电阻热处理炉对合金进行热处理，热处理工艺为1290℃×1h＋1300℃×2h＋1315℃×2h＋1330℃×6h 空冷＋1140℃×4h 空冷＋870℃×32h 空冷。

将热处理后试样加工成低周疲劳试样，采用DST-5型低周疲劳试验机对试样进行低周疲劳试验，试验温度分别为800，980℃，采用总应变控制法，加载应变速率为5×10-3s -1，应变比为-1，应力波形为三角形。

在100℃、质量分数为25%的高锰酸钾溶液中，利用水煮法去除疲劳断口表面的氧化皮，然后进行超声清洗，采用S4800型扫描电镜观察疲劳断口形貌。

在疲劳断口附近位置截取试样，采用双喷电解法制备透射试样，在JEM-2000FX 型透射电镜下观察位错形貌。

2试验结果与讨论2.1合金的低周疲劳寿命在800，980℃下，合金的低周疲劳寿命（失效循环次数）均随总应变幅的增加而降低；总应变幅相同时，980℃下合金的疲劳寿命低于800℃下的；总应变幅较高时，2种温度下合金的疲劳寿命相差较小，总应变幅较低时，合金的疲劳寿命相差较大。

固溶温度对第三代镍基单晶高温合金DD10组织的影响

金的组织稳定性较好。此外，固溶温度对７相形貌、积分数和尺寸的影响不大。体关键词：Ｄ１；溶温度；微组织；；晶偏析；Ｐ相Ｄ０固显７相枝ＴＣ中图分类号：Ｇ１６１；Ｇ１２３Ｔ４．５Ｔ３．２文献标识码：Ａ文章编号：。１４８（０１１ — ０３０１０－３１２１）００２ — ５
ｉｕｏ１４ ℃ ．Ｔｈｅｄｉｉｅｒｇｔｎｄｇｅｓｄｃｅｓｄａｔｒｓｌｔｏｅｔｔｅｔｅｔａｏｈｓｐｔ３０ｅｄｎｒｔｃｓｇｅａｉｅｒｅｉｅｒａｅｆｅｏｕｉｎｈａｒａｍｎｔｂｔｏ１２ ℃ ａｄ１３ ℃ ．Ｔｈｅｕｔｆｌｎ —ｅｍｈｒａｘｏｕｅａ０５ｉｄｃｔｈｔｔｅｍｉｒｓｒｃ３０ｎ３０ｅｒｓｌｓｏｏｇｔｒｔｅｍｌｐｓｒｔ１９ ℃ ｎｉａｅｔａｈｃｏｔｕ — ｅ
Ａｅｏａｔａａｅｉｌ。ｉｎ００５。ｉａｒｎｕｉｌＭｔｒａｓＢｅｊｇ１０９Ｃｈｎ）ｃｉ
摘要：采用扫描电镜（Ｅ和金相显微镜（ｓＭ）０Ｍ）织观察以及能谱（ＤＳ分析等手段研究了固溶处理温度对第三代镍组Ｅ）基单晶高温合金Ｄ０微组织、晶偏析和组织稳定性的影响。结果表明：金经１９ ℃ ／ｈ固溶后共晶基本消除，Ｄ１显枝合２０６１３ ℃ ／ｈ固溶时出现少量微孔，３０／ｈ时则出现初熔。合金经１２ ℃ 和１３ ℃ 固溶处理后，晶偏析程度明显改３０６１４℃ ６３０３０枝善。１９织稳定性研究表明：金经１３ ℃ 固溶处理后的由于枝晶偏析程度较小，出的ＴＰ相数量显著减少，０５ｏＣ组合３０析Ｃ合

（硕士学位论文）M951合金的热处理及组织和性能研究

Master DissertationInvestigation of Heat treatment, Microstructure and MechanicalProperties of M951 AlloyMaster Candidate: Lian ZhanweiSupervisor: Sun Xiaofeng ProfessorYu Jinjiang ProfessorSpeciality: Materials ScienceInstitute of Metal Research,Chinese Academy of SciencesShenyang 110016, ChinaJune 2008声明本人声明所呈交的学位论文是在导师指导下进行研究工作所取得的成果，相关知识产权属中国科学院金属研究所所有，本人保证不以其它单位的名义发表或使用本论文的研究内容。

除已注明部分外，论文中不包括其他人已经发表过的研究成果，也不包含本人为获得其它学位而使用过的内容。

对本文的研究工作提供过重要帮助的个人和集体，均已在论文中明确说明并致谢。

作者签名：日期：年月日摘要摘要本文研究了热处理和长期时效对铸造镍基高温合金M951的组织和力学性能的影响。

对铸态合金进行了五种热处理，包括三种直接时效工艺和两种固溶+时效热处理。

℃。

结果表明，直接时效时，直接时效工艺分别为：870/24h℃、1100/4h℃、1050/4h℃），合金随时效温度升高γ′尺寸增大明显，高温直接时效后（1050/4℃h或1100/4h℃℃）过程中，合金中MC 中析出了细小的二次γ′；固溶+低温时效（1220/4h+870/24h型碳化物发生转变，沿晶内和晶界分别析出针状和颗粒状M23C6。

合金组织中γ′尺寸较小，立方度减小，排列不规则；固溶+二级时效后（1220/4h+1050/4h+870/℃℃℃24h），合金中未发现针状碳化物，γ′尺寸增加，立方度增加且排列规则。

单晶镍基高温合金

单晶镍基高温合金
单晶镍基高温合金是一种工业合金，具有优良的高温性能，是制造先进航空发动机和燃气轮机叶片的主要材料。

这种合金具有典型的显微组织，高比例的共格沉淀γ'（有序fcc-L12结构）立方体，由γ基体的薄通道（无序fcc-A1结构）隔开，具有优异的机械性能，并且在高温下具有高抗蠕变性和抗疲劳性。

为了满足涡轮入口温度不断提高的要求，单晶镍基高温合金需要更高的抗蠕变变形能力和显微组织稳定性。

在过去的几十年里，人们一直致力于在单晶镍基高温合金中不断引入更高比例的难熔合金元素，如Mo、W、Ta、Re等，以提高其抗蠕变性和相稳定性。

然而，值得注意的是，Re（铼）的添加也可能导致拓扑反转的发生，尤其是在高温下，这反过来会影响单晶镍基高温合金的蠕变断裂寿命。

镍基高温合金中碳化物的析出行为和控制机制基础研究

一、概述镍基高温合金作为一种重要的结构材料，在航空航天、能源等领域有着广泛的应用。

其中，碳化物作为一种常见的析出相，对镍基高温合金的性能具有重要影响。

对碳化物的析出行为和控制机制进行基础研究具有重要意义。

二、碳化物的析出行为1. 碳化物的种类在镍基高温合金中，常见的碳化物有M23C6、M7C3等。

它们具有不同的晶体结构和析出方式，对合金的性能影响也不同。

2. 碳化物的析出温度镍基高温合金在高温下，碳化物的析出温度是一个重要参数。

通过实验和模拟计算，可以确定不同条件下碳化物的析出温度范围，为控制碳化物的析出提供依据。

三、碳化物的控制机制1. 合金成分对碳化物析出的影响合金中的元素对碳化物的析出有着重要的影响。

Mo、W等元素可以抑制碳化物的析出，而C、Cr等元素则促进碳化物的析出。

2. 热处理工艺对碳化物析出的影响合金的热处理工艺对碳化物的析出也有着重要影响。

控制合金的冷却速率、退火温度等参数可以调控碳化物的析出量和尺寸。

四、碳化物的控制方法1. 元素设计通过合金元素的设计，可以调控碳化物的析出行为，减少碳化物对合金性能的不利影响。

2. 热处理优化合理的热处理工艺可以控制碳化物的析出，提高合金的性能稳定性。

五、结论对镍基高温合金中碳化物的析出行为和控制机制进行基础研究，有利于优化合金的配方和热处理工艺，提高合金的性能和稳定性，促进镍基高温合金在航空航天和能源领域的应用。

同时也为相关领域的研究提供了一定的理论基础和实验依据。

六、碳化物的析出行为进一步研究1. 碳化物的形貌和分布除了了解碳化物的种类和析出温度外，研究碳化物的形貌和分布也是十分重要的。

研究发现，碳化物的形貌和尺寸会对合金的力学性能和抗蠕变性能产生重要影响，因此需要对碳化物的形貌和分布进行深入研究。

2. 碳化物的生长动力学碳化物的生长速率和生长方式对合金的性能影响显著。

通过实验和理论模拟，可以进一步研究碳化物的生长动力学，揭示碳化物析出的机理和规律。

微量元素B、Zr对镍高温合金组织结构与高温力学性能的影响

微量元素B、Zr对镍高温合金组织结构与高温力学性能的影
响
李丽荣;郭彦宏
【期刊名称】《热加工工艺》
【年(卷),期】2005()4
【摘要】通过扫描电镜研究了在Ni20Cr10Mo10Co合金中分别添加微量元素B、Zr后,合金的组织结构的变化。

并且对在实验条件为800℃、170MPa情况下的合金蠕变和持久性能进行了测试,结果均有明显提高。

【总页数】3页(P10-11)
【关键词】高温合金;碳化物;蠕变;持久寿命
【作者】李丽荣;郭彦宏
【作者单位】青海大学机械系
【正文语种】中文
【中图分类】TG146.1
【相关文献】
1.微量元素对镍基高温合金微观组织与力学性能的影响 [J], 张鹏;杨凯;朱强;陈刚;
王传杰
2.微量元素C和Mg对一种镍基高温合金组织和力学性能的影响 [J], 余乾
3.微量元素对镍基单晶高温合金组织结构及性能的影响 [J], 丁一然
4.微量元素对镍基单晶高温合金组织结构及性能的影响 [J], 丁一然
5.固溶及高温时效对Al-0.2Sc-0.04Zr、Al-0.15Sc-0.07Zr、Al-0.1Sc-0.05Zr合金力学性能的影响 [J], 李亨;胡越;徐圆义;张真
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一种镍基单晶高温合金持久性能的预测

条件。旋转运动产生的离心力是叶片所受的主要载荷
图１持久试样尺寸示意图（ｌ）ｍｎ
Ｆｇ１Ｄｉｎｉｎｓｈｍａｉｆｒｅｕｔｒａｌｉ．ｍｅｓｏｃｅｔｃｏｃｅｐｒｐｕｅｓｍｐｅ
形式，因此蠕变性能得到了广泛研究ｌ］ｌ。为了预测材－３
合金熔化后浇人制备单晶的模壳内，当合金加热到１００℃后，以６ｍｍ／ｎ５ｍｉ速率下拉。单晶试棒经机械加工制成持久试样，持久试样的
尺寸见图１，进行不同条件下的高温持久性能测试，持
久性能为两个试样的平均值。
王建明．一，李晓桥，才庆魁，
（１沈阳大学机械工程学院，辽宁沈阳１０４；２东北大学材料冶金学院，辽宁沈阳１００）．１０４．１０４
摘要：在Ｍｏｋａ—ｒｔ程的基础上计算了试验合金的ＬｒｎｌｒｎｍｎＧａｎａｏ— ｌ曲线，对预测的结果与试验ｓｐｕｅｏｃｅ－ｓｔｍｔｆＳｔｅｓＲｕｔｒｆａＮｉｋｌｏ－Ｂａｅ
ＳｉｇｅＣｒｓａｐｒｌｙｎｌｙｔｌＳｕｅａｌｏ
ＷＡＮＧｉｎｍｉｇ一Ｌａ－ｉｏ，Ｊａ－ｎ ’ ，ＩＸｉｏｑａ ’ ＣＡＩｎ－ｕ１Ｑｉｇｋｉ＇
ＡｂｔａｔＴｈＬｒｏ・ｉｒＣｕｖｆｔｓｌｙｉａｃｌｔｄｏｎｈａｉｆＭｏｋａ・ａｔｓｒｃ：ｅａｓｎ・ｌＭｌｅｒｅｏｅｔａｌｓｃｌｕａｅｔｅｂｓｓｏｏｎｍｎ・ＧｒｎＥｑａｉｎｕｔ．Ｃｏｐｒｄｗｉｈｘｅｉｅｔｌｒｓｌ，ｉｔｌｓｗｅｌｗｉｅｌｅｐｒｅｔｌｃｒｅｔｏｍａｅｔｔｅｅｐｒｈｍｎａｅｕｔｔａｌｌｔｒａｘｅｉｎａｕｓｉｅｈｍｖ．Ｉｓｏｈｔｈｓｍｅｈｄｃｎｓｃｅｓｕｌｒｄｃｅｓｒｓｕｔｒｆｅｔａｌｙｈｗｓｔａｉｔｔｏａｕｃｓｆｌｐｅｉｔｈｔｅｓｒｐｕｅｏｓｌ．ｙｔｔｏＫｙｗｏｄｅｒｓ：Ｎｉａｅｓｎｌｒｓａｕｅａｌｙｅｔａｉｎｓｒｓｕｔｒ－ｓｉｇｅｃｔｌｐｒｌ；ｓｉｔ；ｔｅｓｒｐｕｅｂｙｓｏｍｏ

微量元素C和Mg对一种镍基高温合金组织和力学性能的影响

第26卷　第4期2006年8月航　空　材　料　学　报JOURNAL OF AERONAUTI CA L MATER I ALSVol .26,No .4Aug ust 2006微量元素C 和M g 对一种镍基高温合金组织和力学性能的影响余　乾(北京航空材料研究院先进高温结构材料国防科技重点实验室,北京100095)摘要:通过对微量元素C ,M g 含量的调整,来研究C,M g 元素对一种镍基合金组织及性能的影响,结果表明:C 含量不足时,合金组织中碳化物数量少,在合金组织中分布不均匀,合金持久性能较低;而适量提高C 含量,碳化物均匀分布,持久寿命明显提高。

M g 元素含量低时,不影响合金的组织,合金的力学性能没有明显改变;而当M g 含量过高时,晶界碳化物粗大,合金冲击韧性a K 值较低,拉伸塑性也降低;当加入最佳Mg 含量时,碳化物得到充分细化,晶界碳化物呈粒状分布,合金的a K 值和拉伸延伸率δ值显著提高。

关键词:高温合金;微量元素;组织;性能中图分类号:T G132.32 文献标识码:A 文章编号:100525053(2006)0420011203收稿日期5225;修订日期62626作者简介余乾(6—),女,工程师,主要从事铸造高温合金研究。

N i 基铸造高温合金,主要用于制造发动机的一般高温结构件,使用温度在600℃以下。

在研制一种镍基高温合金的过程中,发现合金持久寿命较低,室温拉伸延伸率及冲击韧性较好。

调整浇注工艺参数后,仍不见改善。

观察拉断试样组织,发现碳化物分布极不均匀,部分区域没有碳化物存在,因而增加C 含量以增加碳化物数量,结果持久强度显著提高,但合金的拉伸塑性、冲击韧性显著降低。

众所周知,Mg 具有提高合金持久性能、拉伸塑性和室温冲击韧性的作用。

因此在该合金中加入微量的Mg,来调整合金的显微组织,以提高合金的综合力学性能。

本工作主要研究C,Mg 元素对合金组织及性能的影响。

一种单晶高温合金的组织和持久性能

刘世忠，史振学，熊继春，李嘉荣
（北京航空材料研究院先进高温结构材料重点实验室，北京１０００９５）
摘要：研究了一种第二代单晶高温合金的显微组织和不同条件下的持久性能．研究结果表明合金铸
Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｓｔｒｅｓｓｒｕｐｔｕｒｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆａｓｉｎｇｌｅｃｒｙｓｔａｌｓｕｐｅｒａｌｌｏｙ
ＬＩＵＳｈｉｚｈｏｎｇ，ＳＨＩＺｈｅｎｘｕｅ，ＸＩＯＮＧＪｉｃｈｕｎ，ＬＩＪｉａｒｏｎｇ
ｂｅｓｅｅｎｉｎｔｈｅａｓ — ｃａｓｔｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅａｌｌｏｙ．Ｔｈｅｒｅａｒｅｎｏｅｕｔｅｃｔｉｃａｎｄｉｎｃｉｐｉｅｎｔｍｅｈｉｎｇａｎｄｇｏｏｄｃｕｂｉｃ
ＢｅｉｊｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌＭａｔｅｒｉａｌｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００９５，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｓｔｒｅｓｓｒｕｐｔｕｒｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｔｔｈｒｅｅｄｉｉｅｆｒｅｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｓｅｃｏｎｄｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓｉｎｇｌｅｃｒｙｓｔａｌｓｕｐｅｒａｌｌｏｙｈａｓｂｅｅｎｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｍａｔｒｉｘ，ｐｈａｓｅａｎｄｅｕｔｅｃｔｉｃｃａｎ

热处理对镍基高温合金组织和性能的影响

沈阳工业大学硕士学位论文热处理对镍基高温合金组织和性能的影响姓名：郭永安申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：于宝义;肖旋20070305沈阳工业大学硕士学位论文合金样品在箱式炉中分别进行热处理，热处理制度为：ａ）、分别在１１００，１１２０，１１４０，１１６０，１１８０，１２００℃固溶保温２ｈ，然后空冷到室温；ｂ）、在１１２０℃固溶处理ｌ，２，３，４ｈ然后空冷到室温；∞、在１１２０。

Ｃ固溶保温２ｈ，然后分别以空冷、炉冷和水淬的方式冷却：ｍ、在１１２０。

Ｃ固溶处理２ｈ，空冷至室温，然后在１０５０。

Ｃ高温时效２ｈ，空冷至室温；ｅ）、ａ）、ｂ）、ｃ）和ｄ）处理后，加上８５０。

Ｃ时效２４ｈ，空冷至室温。

金相样品腐蚀液为２０９ＣｕＳ０４＋５０ｍｌＨＣＩ＋１００ｍｌＨ２０。

利用ＪＳＭ．６０３１场发射扫描电镜观察Ｙ’相形貌，采用图象分析软件测量Ｙ’沉淀相的平均尺寸。

并在ＨＲｌ５０洛氏硬度计上测试其洛氏硬度。

２．２固溶温度的影响２．２．Ｉ固溶温度对组织的影响Ｋ４４５合金铸态条件下枝晶干Ｙ’相呈立方体形貌，枝晶间Ｙ’相租大且形状不规则（图２．１ａ、ｂ所示）。

在枝晶间和晶界含有少量的Ｙ／Ｙ’共晶和块状碳化物（图２．１ｅ所示）。

这是因为在凝固过程中首先形成枝晶干的单相固溶体，同时，Ａｌ和Ｔｉ等元素向枝晶问液相富集，使剩余液相中的溶质浓度达到共晶点，生成Ｙ＋Ｙ’共晶。

二次Ｙ’相都是图２．１Ｋ４４５合金的铸态组织Ｆｉｇ．２．１皿ｅｍｉｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆＫ４４５ａｓｃａｓｔａ）枝晶干ｙ’形貌”枝晶间Ｙ’形貌ｃ）枝晶问Ｙ／Ｙ’共晶和ＭＣ型碳化物由过饱和Ｙ固熔体析出的，由于枝晶问富含Ａｌ、Ｔｉ等Ｙ’相形成元素，造成枝晶间处Ｙ相的过饱和浓度较大，增加了Ｙ７相长大的驱动力，造成枝晶间的ｙ’相尺寸较大。

合金经１１００．１２００℃固溶处理后的Ｙ’相形态如图２．２所示。

由图可以看出随着固溶温度的提高，二次Ｙ’尺寸由１１００℃时的４２０ｈｍ增大到１１４０℃时的４９０ｈｍ，当固溶热处理对镍基高温合金组织和性能的影响幽２．２削溶揣度对￥’相彤貌的影响Ｆｉｇ．２．２ＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｓｏｌｉｄｓｏｌｕｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｎＹ’ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｅｓａ）１１００℃ｄｅｎｄｒｉｔｅｂ）１１２０℃ｄｅｎｄｒｉｔｅｃ）１１４０℃ｄｅｎｄｎｔｅｄ）１１６０＂０ｄｅｎｄｒｉｔｅｅ）１１８０。

含Ru高Cr镍基单晶高温合金的组织与性能的开题报告

含Ru高Cr镍基单晶高温合金的组织与性能的开题报告题目：含Ru高Cr镍基单晶高温合金的组织与性能一、选题背景高温合金是一类能够在高温环境下保持良好性能的金属材料，常用于航空航天、石化、发电等领域。

高温合金材料中，镍基单晶高温合金具有高温强度高、抗蠕变、抗氧化性好等优点，在航空航天和航空发动机等领域得到广泛应用。

目前，含Ru高Cr镍基单晶高温合金作为一种新型高温合金材料，其在高温环境下具有很好的机械性能和抗氧化性能，同时，由于其组织结构的改进，也能够提高其抗蠕变和抗低周疲劳性能。

因此，研究含Ru 高Cr镍基单晶高温合金的组织与性能具有重要意义。

二、选题意义1. 促进行业发展：随着航空航天、石化、发电等领域的快速发展，对高温合金材料的需求也不断增加。

由于含Ru高Cr镍基单晶高温合金具有性能优良、适用性广泛的特点，研究含Ru高Cr镍基单晶高温合金的组织与性能对于促进相关行业的发展具有重要意义。

2. 提高新材料设计能力：通过研究含Ru高Cr镍基单晶高温合金的组织与性能，可以进一步深入理解该材料的内部结构和性能特点，为新材料的设计和制造提供参考依据。

3. 优化生产工艺：针对含Ru高Cr镍基单晶高温合金的研究，可以优化生产工艺，提高材料的品质和生产效率，降低成本。

三、研究目标本研究旨在通过对含Ru高Cr镍基单晶高温合金的组织与性能进行系统分析，探究该材料的抗高温、抗蠕变、抗低周疲劳等性能，并针对其不足之处进行改进，提高其性能指标。

具体目标如下：1. 分析含Ru高Cr镍基单晶高温合金的组织结构，并探究其对材料性能的影响。

2. 系统评价含Ru高Cr镍基单晶高温合金的高温强度、抗蠕变和抗低周疲劳性能。

3. 研究含Ru高Cr镍基单晶高温合金材料在高温氧化环境下的表现，探究材料的抗氧化性能。

4. 针对含Ru高Cr镍基单晶高温合金材料在高温环境下的不足之处，提出有效的改进措施，提高其性能指标。

四、研究方法1. 材料制备：采用真空感应炉熔炼和高温热处理方法制备含Ru高Cr镍基单晶高温合金试样。

关于召开2008船舶行业铸锻工作研讨会暨铸锻技术与信息交流会的通知

１９９２．２Ａ：７５５．３４ —７７
寸明显减小。其形貌特征是立方相以共格方式嵌入基体相中，立方相的平均边长约为４０ｎｌ５ｎ，基体通
道的宽度约为５Ｔ。以上的试验研究表明，所选择的０ｎｌｌ
［任英磊．３】一种镍基单晶高温合金的组织结构演化及力学行为研究
ＳｒｐａＭｅａ１，１８ｃｉｔ．ｔｌ．９６，２０：８５－８．７８０
（）铸态组织中的枝晶干／２间处存在明显成分偏析，合金经４级热处理后可有效改善合金成分偏析，获得较理想的微观组织。合金的持久性能得到进一步改善。
铸造
水丽等：热处理对一种镍基单晶高温合金组织及性能的影响
‘５。９５
枝晶臂
１２０℃ ／６４ｈＡ．Ｃ
５１．２
６４．３２．０３
２２．１
３３Ｉ５３．４０
８４．６
６０．２＿Ｏ５４．
１．５０４
５３．６ —５８．６
Ａ１：２ —３．２８３ ห้องสมุดไป่ตู้
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（辑：田世江，ｔ＠ｆｕｄｙｒ．ｍ）编ｓｏｎｒｗｏｌｃｊｄｏ
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７Ｊ关于２０舶行铸锻工作研讨会召开０８船业
十中国船舶行业协会铸锻分会、中船工程学会船工业国造十舶材料学术委员会热加工学组、中国船舶工业铸锻技术指导十组、《加工工艺》杂志社拟于２０年１月下旬在河南洛阳０８１ ±联合举办船舶行业２０年铸锻工作研讨会暨铸锻技术与信息０８ｔ交流会。本次会议的主题是：提高质量，铸锻精品，为中国

Mo和Ru在镍基单晶高温合金中的作用开题报告

Mo和Ru在镍基单晶高温合金中的作用开题报告引言：镍基单晶高温合金在高温、高氧等工作环境下具有良好的力学性能和耐蚀性能。

其中Mo和Ru作为两种常用的合金元素，对硬度、抗氧化性能、高温强度等方面的提高具有重要的意义。

为了更深入地了解Mo和Ru的作用与影响，在本文中将对两种合金元素在镍基单晶高温合金中的作用进行综述和分析。

一. 研究背景：随着现代工业的不断发展，对高温、高强度、高腐蚀性的金属材料的需求也越来越高。

镍基单晶高温合金作为一种重要的高温合金材料，具有良好的高温力学性能和耐腐蚀性能，被广泛应用于航空、石油、船舶等领域。

Mo和Ru作为其中重要的合金元素，具有重要的作用和意义。

二. Mo在镍基单晶高温合金中的作用：Mo的添加可以提高合金的硬度和韧性，并且显著提高了合金的高温强度。

Mo与其他元素形成的化合物具有良好的热稳定性和抗蠕变性能，能够显著地提高合金的耐热性能。

此外，Mo还可以参与到抗氧化层的形成中，从而提高合金的耐蚀性。

三. Ru在镍基单晶高温合金中的作用：Ru的添加可以显著提高合金的抗氧化性能和高温强度。

Ru主要与Cr形成稳定的氧化物，并且能够抑制金属间化合物的形成，从而提高合金的高温氧化和蠕变性能，延长合金的使用寿命。

此外，Ru还具有降低合金的热膨胀系数的作用，提高合金的尺寸稳定性。

四. 结论与展望：Mo和Ru是两种重要的合金元素，在镍基单晶高温合金中具有不同的作用和意义。

通过对其作用的深入分析和研究，可以为相应合金的设计和优化提供指导和依据。

未来的研究方向包括深入研究Mo和Ru的添加量、添加方式、添加顺序等对合金性能的影响，并探究新的合金元素和合金制备技术，以进一步提高镍基单晶高温合金的高温强度、抗氧化能力和耐腐蚀性能。