鎳基單晶高溫合金作為航空發(fā)動機渦輪葉片的首選材料,其設計特點是添加大量的難熔元素和昂貴的稀土元素進行強化,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,從而嚴重的制約著鎳基單晶高溫合金在工業(yè)中的應用。為了挖掘現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的原有的成分進行了改進,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性能研究提供參數依據和理論依據具有重要意義。通過高速冷卻定向凝固技術和選晶法制備了取向為[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。結果表明:優(yōu)化固溶熱處理參數為:1280°C/2 h+1315°C/2 h+1320°C/2 h+1325℃/6 h,AC;優(yōu)化時效處理參數為:1120°C/4 h,AC+900°C/24 h,AC。經此熱處理處理后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′相的總體積分數約為68... 

【文章來源】：江蘇大學江蘇省

【文章頁數】：82 頁

【學位級別】：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和相組成金的成分特點合金的優(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，它們與鎳反應形成有序相 ；第三類為 B、C 和 Zr，它們主要促進碳化物和硼化物的形成W、Nb、Ta 和 Ti 是強碳化物形成元素。以下詳述鎳基單晶高

圖 1. 3 位錯繞過第二相粒子的示意圖[68]Fig.1. 3 Diagram of dislocation bypassing second-phase particles理論，迫使位錯線彎曲到曲率半徑為 R 時所需的切應力即為所 = 2 (1.3)λ/2，因此位錯線彎曲到該狀態(tài)所需的切應力：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′析出相的數量越多，γ′析出相間距越小，屈服強度寸的減小或 γ′析出相含量的提高都可以增加單晶的屈服強度。切割強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


本文編號：3058194