發(fā)布時間：2018-06-11 13:18

  本文選題：LF8合金 + 析出相　； 參考：《昆明理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：近些年來,隨著國際上和國內(nèi)對于減排要求的不斷提高,對發(fā)動機的熱效率有了更高的要求,發(fā)動機氣缸排氣溫度進一步升高。Nomonic 80A和Inconel 751兩種鎳基合金最高工作溫度在730℃左右,溫度進一步升高,兩種鎳基合金就會出現(xiàn)蠕變伸長和高溫強度不足的情況。為了適應(yīng)發(fā)動機更高排氣溫度的需求,文章旨在發(fā)開一種可工作在750℃左右的新型氣閥合金LF8,以替代目前使用的Nimonic 80A。首先采用Thermo-Calc熱力學(xué)模擬軟件,進行設(shè)計成分的優(yōu)化研究。選取9組成分進行熱力學(xué)平衡計算,研究不同合金元素對平衡析出相的影響,并確定設(shè)計成分范圍。根據(jù)設(shè)計成分冶煉試驗鋼,之后采用電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、微細相分析以及力學(xué)性能測試等實驗方法和手段對LF8合金的熱處理工藝、長期時效后的組織和力學(xué)性能變化規(guī)律進行研究,計算結(jié)果表明:LF8合金基體為奧氏體,主要析出相為γ'相、M23C6、M7C3相、α-Cr相和M6C相;隨著Cr、A1和Ti含量的增加,均使碳化物類型發(fā)生轉(zhuǎn)變,由M7C3轉(zhuǎn)變?yōu)镸23C6,然后M23C6數(shù)量隨三種元素含量的增加而增加,當(dāng)Cr含量超過20%時,α-Cr相大量析出;LF8 合金設(shè)計成分范圍為 Cr:17.0～19.0%,A1:2.0～3.0%,Ti:3.5～4.0%,Co:2.0～4.0%,Fe:5.0～7.0%。研究結(jié)果表明:LF8合金最佳熱處理制度為1050℃固溶+750℃時效;LF8合金經(jīng)最佳熱處理制度處理后組織以γ為基體,析出相有γ'、Cr23C6和TiC相,其中γ'相是最主要的強化相,細小彌散的分布在γ基體中,尺寸大約在20nm;Cr23C6相在晶界處析出,呈橢圓狀,尺寸大約在400～800 nm;TiC相在晶內(nèi)以及晶界附近均有少量析出,呈塊狀,尺寸大約在400 nm,以初生TiC為主;LF8的室溫抗拉強度、屈服強度和硬度比80A分別高出8.6%、20%和7.9%;750 ℃抗拉強度和屈服強度分別比80A高出5%和12.4%;合金在750℃長期時效過程中的析出相有γ’相、Cr23C6和TiC相,隨著時效時間的延長,呈球狀的γ'相含量增加,尺寸增大;隨著長期時效時間的延長,Cr23C6含量增加,尺寸增大,從獨立細小析出到半連續(xù)的鏈狀分布在晶界上;1000h后仍然是半連續(xù)狀態(tài),表明LF8具有較好的組織長期穩(wěn)定性;LF8合金在750℃,100h蠕變實驗后的蠕變塑性伸長只有80A的55%,高溫性能優(yōu)于80A,有希望成為750 ℃氣閥合金備選材料。
[Abstract]:In recent years, with the continuous improvement of emission reduction requirements both at home and abroad, the thermal efficiency of the engine has a higher demand. The maximum operating temperature of the two nickel-based alloys, I. E. Nomonic 80A and Inconel 751, is about 730 鈩，

本文編號：2005385