本文關(guān)鍵詞：一種新型鎳基單晶合金制備工藝、鑄造缺陷及性能研究

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【摘要】：鎳基高溫合金因其優(yōu)異的高溫綜合性能,而被廣泛應(yīng)用在工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)、航空發(fā)動(dòng)機(jī)等高端承熱部件上。但隨著鎳基高溫合金的服役溫度越來(lái)越高,現(xiàn)代工業(yè)對(duì)合金的性能要求也越來(lái)越高。因而研究新型鎳基單晶高溫合金的制備工藝、鑄造缺陷以及熱處理對(duì)改善組織和性能的影響具有很重要的意義。本文以一種新型鎳基高溫合金為研究對(duì)象,通過(guò)快速凝固法制備單晶組織鑄件,研究溫度梯度、抽拉速度對(duì)此種鎳基高溫合金單晶組織的影響。在此基礎(chǔ)上研究此種合金鑄件制備過(guò)程中出現(xiàn)的常見(jiàn)缺陷及其形成機(jī)理。最后探討熱處理對(duì)此種合金單晶鑄件的組織和性能的影響以及不同溫度下拉伸性能的研究。本文的主要結(jié)論如下：(1)通過(guò)快速凝固制備的新型鎳基高溫合金單晶鑄件,鑄件距離水冷盤(pán)的不同測(cè)溫點(diǎn)位置,固液界面的溫度梯度不一樣。相對(duì)來(lái)說(shuō)離水冷盤(pán)距離越遠(yuǎn),溫度梯度越小。抽拉速度對(duì)合金組織的影響十分顯著,本工藝合理的抽拉速率為2.5mm/min～3.5mm/min。(2)在不同的抽拉速率下,元素的偏析程度受擴(kuò)散時(shí)間和擴(kuò)散距離的雙重影響。抽拉速率在2.5mm/min～4.5mm/min之間變化時(shí),隨著抽拉速率的提高,除Re、W元素外各元素的偏析程度均有所減輕。Re、W元素隨著抽拉速率的提高,偏析越來(lái)越嚴(yán)重。雜晶的形成位置雖有一定的偶然性,但大部分都是有原因有規(guī)律的,尤其在截面突然變大處極易產(chǎn)生雜晶。通過(guò)熱導(dǎo)體技術(shù),可以減少雜晶形成的傾向。(3) 由于此種合金中加入了3.5%的Re和8.5%的W,W、Re等是密度大的元素,本文研究的新型鎳基高溫合金制備的試樣表面發(fā)現(xiàn)了雀斑的存在。(4)熱處理可以明顯改善鑄件的成分偏析,從而使合金的成分分布均勻化。熱處理極大的改善了γ'相的形貌、尺寸和分布。熱處理消除了合金中大部分的共晶組織。(5)合金宏觀斷口沒(méi)有明顯頸縮,鑄態(tài)試樣為正斷型斷裂,熱處理態(tài)試樣為切斷型斷裂。隨著拉伸溫度上升,合金的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度均表現(xiàn)為先升高后降低的趨勢(shì)。無(wú)論何種溫度條件下,熱處理態(tài)試樣的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度均比鑄態(tài)條件下的要好,且在750℃左右時(shí)表現(xiàn)出優(yōu)導(dǎo)的力學(xué)性能,750條件下的試樣斷口以河流花樣和解理臺(tái)階為主要斷裂特征,但熱處理態(tài)的試樣出現(xiàn)韌窩。850℃的試樣斷口解理特征不再明顯,鑄態(tài)下為撕裂特征,熱處理態(tài)下存在大量韌窩。
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG132.3;TG156;TG24

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 駱宇時(shí);劉世忠;孫鳳禮;;錸在單晶高溫合金中強(qiáng)化機(jī)理的研究現(xiàn)狀[J];材料導(dǎo)報(bào);2005年08期

2 孫曉峰;金濤;周亦胄;胡壯麒;;鎳基單晶高溫合金研究進(jìn)展[J];中國(guó)材料進(jìn)展;2012年12期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 白雪峰;低成本第三代單晶高溫合金的組織與性能[D];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué);2006年

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本文編號(hào)：1155164