鎳鐵基高溫合金GH2107組織熱穩(wěn)定性和力學(xué)性能的研究
發(fā)布時(shí)間:2018-05-02 20:32
本文選題:GH2107 + 變形高溫合金。 參考:《沈陽理工大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:GH2107合金是一種Ni-Fe基變形高溫合金,具有良好的塑韌性和冷熱疲勞性,持久蠕變性能的優(yōu)異性更加明顯,主要應(yīng)用于700-750℃工作電站當(dāng)中燃?xì)廨啓C(jī)渦輪工作的葉片。該合金是在GH2135合金的基礎(chǔ)上,通過降低2%的Al+Ti含量發(fā)展而來。與其它合金相比,其不含重金屬元素并且加入了大量的Fe,節(jié)約了大量的成本。本論文主要對(duì)合金長(zhǎng)期時(shí)效后的顯微組織進(jìn)行觀察從而分析時(shí)效溫度和時(shí)間對(duì)GH2107合金組織的影響,長(zhǎng)期時(shí)效的條件為在650℃、700℃和750℃下分別時(shí)效500h-10000h;對(duì)熱處理態(tài)下的合金分別進(jìn)行了瞬時(shí)拉伸和持久拉伸實(shí)驗(yàn);最后探討了微量元素B、P對(duì)合金組織變化及力學(xué)性能的影響。論文的研究結(jié)果表明:GH2107合金標(biāo)準(zhǔn)熱處理態(tài)組織主要有:γ′沉淀相以及M23C6和MC兩種類型的碳化物,隨著時(shí)效溫度和時(shí)間的增加,γ′相和晶界(主要由Cr23C6構(gòu)成)都發(fā)生了明顯的粗化,粗化速率隨時(shí)間和溫度的升高而增大,時(shí)效在溫度750℃下粗化現(xiàn)象最為顯著。當(dāng)時(shí)效溫度和時(shí)間達(dá)到750℃3000h或700℃5000h時(shí),開始析出TCP相,主要呈塊、片和針狀分布在晶界、碳化物周圍和基體內(nèi)。熱處理態(tài)合金的瞬時(shí)拉伸強(qiáng)度隨溫度升高而降低,塑性反之,合金的屈服強(qiáng)度在700℃有個(gè)明顯的回升。在室溫至高溫的拉伸過程中,合金斷口從沿晶斷轉(zhuǎn)向穿晶斷。將持久拉伸實(shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)構(gòu)成LMP拉伸米勒曲線,可預(yù)測(cè)其持久壽命,在700℃200MPa下合金的壽命可達(dá)十萬小時(shí),優(yōu)于同類別的其它合金。B和P在室溫晶界強(qiáng)化較弱,但在700℃下對(duì)晶界起到很好的強(qiáng)化作用,提高合金的性能。但當(dāng)B含量較高時(shí),會(huì)與P產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制,從而對(duì)降低合金的拉伸強(qiáng)度及持久壽命。P的添加會(huì)抑制裂紋在表面萌生與擴(kuò)展,所以有利于合金的持久性能。
[Abstract]:GH2107 alloy is a kind of Ni-Fe based deformed superalloy, which has good plastic toughness, cold and thermal fatigue property, and the excellent durable creep property. It is mainly used in the blade of gas turbine working in 700-750 鈩,
本文編號(hào):1835375
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