沉淀強(qiáng)化型鎳基高溫合金GH4169在高溫下具有優(yōu)異的綜合力學(xué)性能和良好的耐腐蝕性,被廣泛應(yīng)用于航空領(lǐng)域包括轉(zhuǎn)子葉片、燃?xì)廨啓C(jī)輪和螺栓、擠壓模具的成型等。由于鎳基高溫合金GH4169自身強(qiáng)度較高,并且航空業(yè)中使用的零件具有較高的公差等級(jí),因此合金塑性成型件的加工就變得極為困難。由于適量的δ相析出可以有效地提升合金的低周疲勞性能、蠕變性能,同時(shí)降低材料的缺口敏感性,因此本文采用OM、SEM、TEM等分析手段結(jié)合室溫拉伸變形系統(tǒng)的研究了不同形態(tài)δ相、γ"/γ′的強(qiáng)化機(jī)制,得到如下結(jié)論。1.在冷變形過程中,固溶態(tài)合金微觀組織表現(xiàn)為晶粒沿著拉伸方向被逐漸拉長,晶界轉(zhuǎn)動(dòng)明顯,變形帶增加,晶界面積增加,晶粒細(xì)化明顯。不同變形量的合金經(jīng)時(shí)效處理后,隨著變形量的增加合金δ相的析出量明顯增加,δ相的形態(tài)、分布由原始的針狀以及晶界、晶內(nèi)分布不均變得更加細(xì)小且分布均勻。影響合金變形抗力的主要因素為合金的變形量,冷拉過程中孿生變形行為的參與導(dǎo)致了合金變形抗力增加幅度減緩。2.固溶態(tài)合金在900℃和950℃直接時(shí)效時(shí),大量針狀δ相的析出對(duì)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生阻礙作用導(dǎo)致合金的屈服強(qiáng)度增加,硬度上升,延伸率降低。在850℃... 

【文章來源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

世界高溫合金（渦輪葉片、盤片）的發(fā)展和我國主要合金的研制

工程碩士學(xué)位論文9晶面的原子排列方式一致，這也是δ相易在γ″上形核析出的原因。圖1.2GH4169強(qiáng)化相的析出與溶解規(guī)律[26]δ相在晶界和晶內(nèi)的散亂分布對(duì)晶界具有釘扎作用，抑制晶粒的長大，起到晶界強(qiáng)化的作用。大量對(duì)該作用的探索發(fā)展出了GH4169合金的Delta工藝，如圖1.3所示[26]。在GH4169鍛態(tài)合金的生產(chǎn)過程中會(huì)首先在900℃左右等溫時(shí)效處理析出大量的針狀δ相，在終鍛時(shí)利用δ相對(duì)晶界的釘扎作用即可防止晶粒的異常長大，因此可獲得組織均勻細(xì)小的鍛態(tài)合金。同時(shí)δ相的存在對(duì)合金的塑性至關(guān)重要，δ相的適量存在可以降低合金的缺口敏感性。圖1.3GH4169合金的δ相鍛造工藝示意圖[26]γ″相為GH4169合金非穩(wěn)態(tài)的主要強(qiáng)化相，主要原因是γ″相在其析出溫度區(qū)間內(nèi)的析出量較大，γ″相呈體心四方DO22結(jié)構(gòu)在基體中彌散分布，與基體的點(diǎn)陣錯(cuò)配度較大會(huì)產(chǎn)生更高的共格畸變效應(yīng)。(112)晶面為γ″相的密排面，單位晶胞及（111）晶面的原子排列如圖1.5所示，從圖中可以看出γ″相晶胞是由兩個(gè)LI2結(jié)構(gòu)的晶胞沿[001]方向堆垛而成，中間為反相界疇[28-29]。當(dāng)合金的熱處理溫度超過650℃時(shí)會(huì)發(fā)生γ″的粗化并轉(zhuǎn)變?yōu)榉�(wěn)態(tài)δ相，因此要嚴(yán)格控制合金的使用溫度。

工程碩士學(xué)位論文9晶面的原子排列方式一致，這也是δ相易在γ″上形核析出的原因。圖1.2GH4169強(qiáng)化相的析出與溶解規(guī)律[26]δ相在晶界和晶內(nèi)的散亂分布對(duì)晶界具有釘扎作用，抑制晶粒的長大，起到晶界強(qiáng)化的作用。大量對(duì)該作用的探索發(fā)展出了GH4169合金的Delta工藝，如圖1.3所示[26]。在GH4169鍛態(tài)合金的生產(chǎn)過程中會(huì)首先在900℃左右等溫時(shí)效處理析出大量的針狀δ相，在終鍛時(shí)利用δ相對(duì)晶界的釘扎作用即可防止晶粒的異常長大，因此可獲得組織均勻細(xì)小的鍛態(tài)合金。同時(shí)δ相的存在對(duì)合金的塑性至關(guān)重要，δ相的適量存在可以降低合金的缺口敏感性。圖1.3GH4169合金的δ相鍛造工藝示意圖[26]γ″相為GH4169合金非穩(wěn)態(tài)的主要強(qiáng)化相，主要原因是γ″相在其析出溫度區(qū)間內(nèi)的析出量較大，γ″相呈體心四方DO22結(jié)構(gòu)在基體中彌散分布，與基體的點(diǎn)陣錯(cuò)配度較大會(huì)產(chǎn)生更高的共格畸變效應(yīng)。(112)晶面為γ″相的密排面，單位晶胞及（111）晶面的原子排列如圖1.5所示，從圖中可以看出γ″相晶胞是由兩個(gè)LI2結(jié)構(gòu)的晶胞沿[001]方向堆垛而成，中間為反相界疇[28-29]。當(dāng)合金的熱處理溫度超過650℃時(shí)會(huì)發(fā)生γ″的粗化并轉(zhuǎn)變?yōu)榉�(wěn)態(tài)δ相，因此要嚴(yán)格控制合金的使用溫度。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Effect of cold rolling and first precipitates on the coarsening behavior of γ″-phases in Inconel 718 alloy[J]. Jing-ling Zhang,Qian-ying Guo,Yong-chang Liu,Chong Li,Li-ming Yu,Hui-jun Li.  International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2016(09)
[2]高溫合金熱處理工藝研究進(jìn)展[J]. 崔令江,林熙原,朱強(qiáng),王傳杰,張鵬.  材料導(dǎo)報(bào). 2016(13)
[3]熱處理態(tài)激光立體成形Inconel 718高溫合金的組織及力學(xué)性能[J]. 宋衎,喻凱,林鑫,陳靜,楊海歐,黃衛(wèi)東.  金屬學(xué)報(bào). 2015(08)
[4]GH4169合金的研究新進(jìn)展[J]. 趙新寶,谷月峰,魯金濤,嚴(yán)靖博,尹宏飛.  稀有金屬材料與工程. 2015(03)
[5]GH4169G合金熱處理期間的相轉(zhuǎn)變特征與機(jī)理分析[J]. 田素貴,王欣,謝君,劉臣,郭忠革,劉姣,孫文儒.  金屬學(xué)報(bào). 2013(07)
[6]新型難變形高溫合金эк151的組織特征及平衡析出相熱力學(xué)計(jì)算[J]. 畢中南,曲敬龍,杜金輝,張繼.  稀有金屬材料與工程. 2013(05)
[7]δ相對(duì)GH4169合金高溫拉伸變形行為的影響[J]. 張海燕,張士宏,程明.  金屬學(xué)報(bào). 2013(04)
[8]δ相對(duì)GH4169合金熱變形行為的影響[J]. 韋家虎,董建新,喻健,姚志浩,付書紅.  航空材料學(xué)報(bào). 2012(06)
[9]不同固溶處理對(duì)GH4169合金常溫拉伸性能的影響[J]. 孔永華,劉瑞毅,陳國勝,謝黎雄,朱世根.  稀有金屬材料與工程. 2012(S2)
[10]高溫合金熔煉工藝討論[J]. 王曉峰,周曉明,穆松林,鄒金文.  材料導(dǎo)報(bào). 2012(07)

博士論文
[1]δ相對(duì)GH4169合金高溫變形及再結(jié)晶行為的影響[D]. 王巖.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008

碩士論文
[1]GH4169合金在冷變形和時(shí)效處理?xiàng)l件下組織變化的研究[D]. 李榮斌.燕山大學(xué) 2001



本文編號(hào)：3392649