液态金属冷却定向凝固工艺对定向合金组织与性能的研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 李凯文 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2012 |
| 授予单位 | 中国科学院金属研究所 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 张健 |
| 关键词 | 定向高温合金 热裂 热处理 持久 拉伸 directional solidification superalloy hot tearing heat treatment stress rupture tensile property |
| 学位专业 | 材料工程 |
| 中文摘要 | "本论文采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)、能谱分析(EDS)等手段，利用传统的快速凝固(HRS)定向凝固技术和先进的高温度梯度液态金属冷却(LMC)定向凝固技术对一种定向凝固高温合金铸态/热处理态组织、热裂倾向、拉伸以及持久性能和变形组织进行了系统研究。主要结论包括以下几个方面： 研究发现，HRS及LMC工艺下合金铸态组织一次枝晶间距分别为327±5μm，135±3μm，共晶百分含量分别为4.2±0.04%，3.2±0.08%。合金经过1220℃、1240℃、1250℃、1260℃进行固溶处理，发现在相同温度下，HRS工艺的样品共晶含量均高于LMC工艺下的共晶含量，且HRS工艺下的样品在1260℃时，出现初熔现象，而LMC工艺下的样品共晶完全溶解，未观察到初熔。 实验合金经过760℃/840MPa低温高应力以及980℃/235MPa高温低应力持久变形后，合金在低温高应力时持久断口呈阶梯状，合金在高温低应力持久变形后，持久断口呈韧窝状。不同状态（铸态、直接时效及固溶处理再经过时效处理）样品持久裂纹的萌生位置不同，当样品中存在残留共晶时，其裂纹主要的萌生处在共晶，当样品中无残留共晶时（固溶温度为1260℃的持久样品），其裂纹主要萌生于碳化物/基体界面。同一热处理制度下，HRS及LMC样品980℃/235MPa的持久寿命相当，随着固溶温度的提高，持久寿命有所提高但不明显。而760℃/840MPa条件下，随着固溶温度的提高，持久寿命有明显提高。 实验合金经过室温拉伸变形后，发生脆性断裂。铸态、时效处理的样品中，共晶、碳化物为主要裂纹源。固溶温度为1260?C的样品，碳化物为主要裂纹源。 合金热裂敏感性研究表明，HRS和LMC工艺下，距定向凝固冷端距离分别为40mm、80mm、120mm三个位置的晶粒个数相当。HRS条件下的三个不同位置的一次枝晶间距分别为266±26μm, 352±28μm, 290±27μm,共晶含量分别为1.21±0.14%, 1.52±0.13%, 1.44±0.15%，LMC工艺下的三个不同位置的一次枝晶间距分别为103±6μm, 109±5μm, 110±5μm，共晶含量分别为0.41±0.17%，0.45±0.13%，0.45±0.1%。 LMC条件下的热裂敏感因子较HRS要小很多。LMC工艺降低了合金热裂敏感性。 " |
| 公开日期 | 2013-04-12 |
| 源URL | [http://210.72.142.130/handle/321006/64549]  |
| 专题 | 金属研究所_中国科学院金属研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 李凯文. 液态金属冷却定向凝固工艺对定向合金组织与性能的研究[D]. 北京. 中国科学院金属研究所. 2012. |
入库方式： OAI收割
来源：金属研究所
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