發(fā)布時(shí)間：2021-03-01 23:42

　　鎳基單晶高溫合金作為航空發(fā)動機(jī)渦輪葉片的首選材料,其設(shè)計(jì)特點(diǎn)是添加大量的難熔元素和昂貴的稀土元素進(jìn)行強(qiáng)化,來提升合金的高溫性能。但這些合金元素的加入引起單晶組織穩(wěn)定性差、合金密度增大、成本高等一系列問題,從而嚴(yán)重的制約著鎳基單晶高溫合金在工業(yè)中的應(yīng)用。為了挖掘現(xiàn)有低成本鎳基單晶高溫合金的性能潛力,本課題組對鎳基單晶高溫合金DD5的原有的成分進(jìn)行了改進(jìn),熔煉加入了微量元素C（0.05%）,B（0.04%）,Y（0.078%）。通過對其熱處理組織,高溫拉伸性能和疲勞性能的研究,為該類單晶合金的其他力學(xué)性能研究提供參數(shù)依據(jù)和理論依據(jù)具有重要意義。通過高速冷卻定向凝固技術(shù)和選晶法制備了取向?yàn)閇001]的低錸鎳基高溫合金DD5的單晶試棒,通過對其熱處理工藝和組織優(yōu)化。結(jié)果表明:優(yōu)化固溶熱處理參數(shù)為:1280°C/2 h+1315°C/2 h+1320°C/2 h+1325℃/6 h,AC;優(yōu)化時(shí)效處理參數(shù)為:1120°C/4 h,AC+900°C/24 h,AC。經(jīng)此熱處理處理后γ′相形貌呈規(guī)則的立方狀,排列有序,平均尺寸約為0.50 um,分布均勻,γ基體的通道清晰,γ′相的總體積分?jǐn)?shù)約為68... 

【文章來源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

錸含量對單晶和定向合金耐溫能力的影響

優(yōu)化合金的化學(xué)成分，降低錸的含量，以期獲得高承溫能力的晶高溫合金的成分特點(diǎn)和相組成金的成分特點(diǎn)合金的優(yōu)勢在于對合金元素具有很高的容納性，其面心立方(TM為合金的熔化溫度)以及 1×105h。對單晶高溫合金而言，合0 種[48]。每個(gè)元素的作用和對組織穩(wěn)定性的影響主要取決于它位置(如圖 1.2)。第一類元素主要有鉻、鈷、鉬、錸、釕和鎢，；第二類元素主要有鋁、鈦、鉭和鈮，它們與鎳反應(yīng)形成有序相 ；第三類為 B、C 和 Zr，它們主要促進(jìn)碳化物和硼化物的形成W、Nb、Ta 和 Ti 是強(qiáng)碳化物形成元素。以下詳述鎳基單晶高

圖 1. 3 位錯(cuò)繞過第二相粒子的示意圖[68]Fig.1. 3 Diagram of dislocation bypassing second-phase particles理論，迫使位錯(cuò)線彎曲到曲率半徑為 R 時(shí)所需的切應(yīng)力即為所 = 2 (1.3)λ/2，因此位錯(cuò)線彎曲到該狀態(tài)所需的切應(yīng)力：τ = (1.4)剪切模量，b 為伯氏矢量，λ 為粒子間距。由式(1.3)和(1.4)可 成反比，即 γ′析出相的數(shù)量越多，γ′析出相間距越小，屈服強(qiáng)度寸的減小或 γ′析出相含量的提高都可以增加單晶的屈服強(qiáng)度。切割強(qiáng)化合金的沉淀析出的 γ′相的間距較小，并與基體 γ 相保持共格關(guān)


本文編號：3058194