發(fā)布時間：2021-04-05 19:32

　　為驗證DD5單晶高溫合金制件時效處理工藝轉(zhuǎn)入新引進國產(chǎn)真空爐是否滿足工藝要求,同時與進口真空爐中完成時效處理后的試樣進行對比以確認差異,特開展了時效處理工藝轉(zhuǎn)爐試驗。采用DD5單晶高溫合金航空發(fā)動機渦輪葉片和試棒分別在新引進國產(chǎn)真空爐和進口真空爐中完成時效處理后,分別對葉片的宏觀組織、微觀組織和表面貧Cr層以及試棒的高溫拉伸性能進行了測試與分析。結(jié)果表明:在時效處理階段,國產(chǎn)真空爐與進口真空爐在參數(shù)控制能力相當,能夠滿足DD5單晶合金制件的時效處理要求,可替代進口真空爐完成時效處理。 

【文章來源】：金屬熱處理. 2020,45(05)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

DD5單晶高溫合金固溶和時效熱處理工藝曲線

DD5單晶高溫合金葉片中各類元素經(jīng)過長時間高溫擴散，γ/γ"共晶已基本消除。為了全面了解時效處理后國產(chǎn)真空爐不同裝載區(qū)域的DD5高溫合金制件的殘留共晶的消除情況，分別在爐膛前區(qū)、中區(qū)、后區(qū)放置兩塊試樣，進行采樣觀察(爐門處為前區(qū))，由圖2的低倍組織圖可以看出，不同裝載區(qū)的制件的枝晶間存在少量殘留共晶相，采用面積計算的方法得出圖2(a)的殘留共晶含量占比為0.02%，圖2(b)、(d)、(f)的殘留共晶含量占比均為0.05%，圖2(c)的殘留共晶含量占比為0.07%，圖2(e)的殘留共晶含量占比為0.03%。在國產(chǎn)真空爐前、中、后3區(qū)裝爐位置的DD5單晶高溫合金葉片殘留共晶平均含量為0.045%，爐膛內(nèi)DD5單晶高溫合金葉片殘留共晶含量低于技術(shù)規(guī)范<3%的要求。γ"相是單晶高溫合金的主要強化相，它的大小、形態(tài)以及分布直接影響合金的高溫性能。在鑄態(tài)單晶高溫合金中存在粗大的γ"相，該相對于合金高溫性能會產(chǎn)生不利影響，通過高溫固溶和時效處理后重新析出形狀、尺寸、含量和分布合適的γ"相，從而提高γ"相的強化效果[8]。由圖3的SEM照片可以看出，在國產(chǎn)真空爐不同裝爐位置葉片之間，其組織沒有明顯區(qū)別且未出現(xiàn)初溶相，所有DD5單晶高溫合金葉片的γ"相呈現(xiàn)較規(guī)則的立方塊且與基體γ相保持共格關(guān)系，γ"相尺寸比較均勻，經(jīng)過測量不同裝載區(qū)的DD5單晶高溫合金葉片γ"相尺寸(見表1)，可知DD5單晶高溫合金葉片γ"相尺寸在0.36～0.48μm之間，不同裝載區(qū)的γ"相平均尺寸為0.435μm。圖3 國產(chǎn)真空爐熱處理后不同裝載區(qū)域DD5高溫合金制件的SEM照片

國產(chǎn)真空爐熱處理后不同裝載區(qū)域DD5高溫合金制件的SEM照片

【參考文獻】：
期刊論文
[1]980℃長期時效對DD5鎳基單晶高溫合金組織與性能的影響[J]. 崔仁杰,黃朝暉,張毅鵬,秦健朝.  材料熱處理學(xué)報. 2016(06)
[2]熱處理對鎳基單晶高溫合金微觀組織和高溫持久性能的影響[J]. 馬文有,李樹索,喬敏,宮聲凱,鄭運榮,韓雅芳.  中國有色金屬學(xué)報. 2006(06)
[3]Hf和Zr在高溫材料中作用機理研究[J]. 鄭運榮,蔡玉林,阮中慈,馬書偉.  航空材料學(xué)報. 2006(03)
[4]真空正壓氣淬現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J]. 張善慶,王廣生.  國外金屬熱處理. 2005(04)
[5]真空熱處理技術(shù)的現(xiàn)狀和未來[J]. 田桐,閻承沛.  金屬熱處理. 1998(05)



本文編號：3119973