發(fā)布時間：2017-08-23 20:24

  本文關鍵詞：碳對鎳基高溫合金DD90凝固組織的影響

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【摘要】：鎳基單晶高溫合金具有出色的耐熱性,廣泛用于長時間高溫環(huán)境中工作的航空發(fā)動機、工業(yè)燃氣輪機的渦輪葉片。單晶高溫合金中晶界強化元素C的添加,使鎳基單晶高溫合金在凝固工藝、元素偏析以及相類別上具有良好力學性能。本文研究了不同C含量對鎳基單晶高溫合金顯微組織和合金元素偏析的影響。用金相顯微鏡和掃描電子顯微鏡對合金鑄態(tài)組織和熱處理后組織進行了觀察,用電子探針儀器對鑄態(tài)合金元素偏析行為進行了分析。分析了不同含量C對鎳基單晶高溫合金DD90凝固組織的影響。結果表明:隨著C含量的增加,一次枝晶間距逐漸增大,凝固范圍逐步擴大。隨著C含量的增加,合金中碳化物數量逐漸增加。碳化物形貌從塊狀變?yōu)闈h字體狀,最后連接成復雜的骨架狀。隨著C含量的增加,γ/γ′共晶體積分數減少,粗大的初生相γ′減少。C的添加增大了Al的偏析,減弱了Re、Mo、W的偏析。通過夏爾公式研究了枝晶間合金元素的凝固路徑,偏析程度以及凝固溫度區(qū)間。鎳基單晶高溫試樣通過光學顯微鏡觀察,EDS分析和TG-DSC分析,對比研究了不同C含量的DD90鎳基單晶高溫合金鑄態(tài)下的枝晶組織、碳化物的化學成分以及凝固溫度區(qū)間。研究結果表明,Al和Ta元素偏的析模型與分析結果有高度一致性。隨著C含量的增加,液相線和固相線溫度降低,凝固溫度區(qū)間變大。Al、Mo、Ta元素偏析隨著C元素的增加變得更加劇烈。經過熱處理之后γ′相更加趨于規(guī)則的四方形。γ′相和γ相界面更加光滑,相界面過渡處更加平滑�？梢酝茢�,在熱處理的過程中兩相界面處進行了相互的轉化,γ′相粗大化。
【關鍵詞】：鎳基單晶高溫合金 碳化物 偏析 熱處理
【學位授予單位】：西安科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG132.3
【目錄】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-5
• 物理量名稱及符號表5-8
• 1 緒論8-20
• 1.1 鎳基高溫合金的發(fā)展背景9-10
• 1.2 鎳基單晶高溫合金中加入C元素10-11
• 1.3 C元素的作用11-16
• 1.3.1 鑄造性能11-13
• 1.3.2 顯微組織演變13-14
• 1.3.3 拉伸性能14
• 1.3.4 蠕變性能14-15
• 1.3.5 疲勞性能15-16
• 1.4 液態(tài)金屬冷卻輔助定向凝固技術16-19
• 1.5 研究目的和研究內容19-20
• 2 實驗20-25
• 2.1 實驗材料20
• 2.2 實驗過程20-22
• 2.3 實驗測試分析22-23
• 2.3.1 DSC差熱分析22-23
• 2.3.2 電子探針分析（EPMA）23
• 2.3.3 掃描電鏡顯微鏡（SEM）23
• 2.3.4 光學顯微鏡(OM)23
• 2.4 熱處理23-24
• 2.4.1 固溶熱處理23-24
• 2.4.2 時效熱處理24
• 2.5 實驗流程路線圖24-25
• 3 C在合金鑄態(tài)組織中的作用25-35
• 3.1 引言25
• 3.2 C對枝晶結構的影響25-27
• 3.3 C對碳化物形貌的影響27-29
• 3.4 C對γ /γ′共晶相組織的影響29-31
• 3.5 C對碳化物化學成分的影響31-34
• 3.6 本章小結34-35
• 4 C在微觀偏析中的作用35-41
• 4.1 引言35
• 4.2 平界面中C對合金元素偏析的影響35-36
• 4.3 枝晶干前端液相高溫合金元素凝固路徑36-40
• 4.4 本章小結40-41
• 5 合金的熱處理探究41-47
• 5.1 引言41
• 5.2 枝晶干前端液相高溫合金元素凝固溫度區(qū)間41-43
• 5.3 熱處理后組織的變化43-46
• 5.4 本章小結46-47
• 6 結論47-48
• 致謝48-49
• 參考文獻49-55
• 附錄55

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本文編號：727142