發(fā)布時間：2017-08-29 09:08

  本文關(guān)鍵詞：Co、Cr、W、Mo和C元素對粉末高溫合金FGH4097組織和性能的影響

  更多相關(guān)文章： 粉末高溫合金FGH4097 合金元素 固溶強(qiáng)化 組織穩(wěn)定性 力學(xué)性能

【摘要】：本工作擬通過調(diào)整FGH4097合金中Co、Cr、W、Mo和C元素的含量,在保證合金高溫組織穩(wěn)定性較好的前提下,增強(qiáng)固溶強(qiáng)化、共格應(yīng)變強(qiáng)化和碳化物強(qiáng)化等效果從而達(dá)到提高粉末高溫合金FGH4097的屈服強(qiáng)度的目的。本工作采用熱力學(xué)計算、物理化學(xué)相分析、SEM、FEG-SEM、EDS、EPMA、TEM以及力學(xué)測試等手段,研究了Co、Cr、W、Mo和C元素對FGH4097合金組織和性能的影響,重點分析了Co、Cr、W、Mo和C元素對FGH4097合金屈服強(qiáng)度、持久等力學(xué)性能和組織穩(wěn)定性的作用。本工作對深入理解合金元素在FGH4097合金中的作用,對進(jìn)一步改進(jìn)合金的成分、提高合金的力學(xué)性能有重要的意義。研究結(jié)果表明,Co、Cr、W、Mo元素含量的增加提高了γ相晶格常數(shù)和γ/γ’晶格錯配度的絕對值,增強(qiáng)了固溶強(qiáng)化和共格應(yīng)變強(qiáng)化的效果,提高了合金的屈服強(qiáng)度和持久壽命。但過量Co、Cr、Mo、W元素(特別是Mo、W元素)導(dǎo)致FGH4097合金中析出較多的晶界碳化物和大量晶內(nèi)針狀μ相,降低合金的塑性,使合金出現(xiàn)缺口敏感性,綜合力學(xué)性能惡化,合金的高溫組織穩(wěn)定性降低。C元素與基體中過量的部分固溶強(qiáng)化元素形成穩(wěn)定的MC型碳化物,一定程度上改善了合金塑性。根據(jù)實驗結(jié)果,綜合考慮合金的力學(xué)性能和組織穩(wěn)定性,當(dāng)FGH4097合金中Co、Cr、Mo、W、C的成份范圍分別為(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)：15.75～16.50,9.00～10.00,3.85～4.20,5.55～5.90,0.04～0.06時,合金具有較好組織穩(wěn)定性和綜合力學(xué)性能。其中,當(dāng)Co、Cr、Mo、W的含量分別為(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)：16.50、10.00、4.20、5.90,C含量為0.04或0.06時,FGH4097合金的綜合性能最佳。
【關(guān)鍵詞】：粉末高溫合金FGH4097 合金元素 固溶強(qiáng)化 組織穩(wěn)定性 力學(xué)性能
【學(xué)位授予單位】：鋼鐵研究總院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG132.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 引言9-10
• 第一章 文獻(xiàn)綜述10-29
• 1.1 粉末高溫合金概述10-12
• 1.2 粉末高溫合金的加工工藝12-15
• 1.2.1 制粉工藝13
• 1.2.2 粉末成形工藝13-14
• 1.2.3 熱處理工藝14-15
• 1.3 高溫合金的強(qiáng)化機(jī)理15-25
• 1.3.1 沉淀強(qiáng)化15-21
• 1.3.2 固溶強(qiáng)化21-23
• 1.3.3 晶界強(qiáng)韌化和工藝強(qiáng)化23-25
• 1.4 粉末高溫合金FGH409725-27
• 1.4.1 時效處理對FGH4097合金的影響25-27
• 1.4.2 Hf和C元素對FGH4097合金的影響27
• 1.5 本工作的研究背景與意義27-29
• 第二章 實驗方案與內(nèi)容29-33
• 2.1 材料的制備29-30
• 2.2 實驗內(nèi)容30-33
• 2.2.1 長時效處理30-31
• 2.2.2 力學(xué)性能測試31
• 2.2.3 合金成分及相分析31
• 2.2.4 顯微組織及斷口分析方法31-32
• 2.2.5 晶格常數(shù)和γ/γ'晶格錯配度的測算32-33
• 第三章 FGH4097合金熱力學(xué)平衡相的模擬計算33-40
• 3.1 合金成分設(shè)計思路33
• 3.2 合金的熱力學(xué)平衡相33-37
• 3.2.1 FGH4097合金平衡相析出規(guī)律33-34
• 3.2.2 元素對FGH4097合金平衡相析出的影響34-37
• 3.3 Co、Cr、W、Mo和C元素在FGH4097合金中的分布37-39
• 3.3.1 Co元素37
• 3.3.2 Cr元素37-38
• 3.3.3 W元素38
• 3.3.4 Mo元素38-39
• 3.3.5 C元素39
• 3.4 小結(jié)39-40
• 第四章 熱處理態(tài)FGH4097合金的晶粒組織和析出相的組成40-42
• 4.1 晶粒組織40-41
• 4.2 析出相的組成及含量41
• 4.3 小結(jié)41-42
• 第五章 γ相、γ'相的晶格常數(shù)及γ/γ'晶格錯配度42-46
• 5.1 γ'相與基體γ相共格關(guān)系的確定42
• 5.2 γ、γ'相的晶格常數(shù)及γ/γ'晶格錯配度的測算42-44
• 5.3 討論44-45
• 5.4 小結(jié)45-46
• 第六章 FGH4097合金中的γ'相46-57
• 6.1 熱處理態(tài)合金的γ'相46-50
• 6.1.1 γ'相的形貌46-47
• 6.1.2 γ'相的尺寸及分布47-49
• 6.1.3 γ'相的溶解溫度與組成49-50
• 6.2 長時效后合金的γ'相50-55
• 6.3 討論55-56
• 6.4 小結(jié)56-57
• 第七章 FGH4097合金中的碳化物57-72
• 7.1 熱處理態(tài)合金中的碳化物57-66
• 7.1.1 MC型碳化物57-63
• 7.1.2 M_6C、M_(23)C_6型碳化物和硼化物63-66
• 7.2 長時效后合金中的碳化物66-71
• 7.3 小結(jié)71-72
• 第八章 FGH4097合金中的TCP相72-80
• 8.1 熱處理態(tài)合金中μ相的析出72-73
• 8.2 長時效后合金中μ相的析出73-74
• 8.3 分析74-79
• 8.4 小結(jié)79-80
• 第九章 FGH4097合金的力學(xué)性能80-97
• 9.1 熱處理態(tài)合金的力學(xué)性能80-89
• 9.1.1 室溫硬度80
• 9.1.2 室溫沖擊韌性80-82
• 9.1.3 室溫拉伸性能82-83
• 9.1.4 高溫拉伸性能83-85
• 9.1.5 650℃持久性能85-87
• 9.1.6 650℃疲勞裂紋擴(kuò)展速率87-89
• 9.2 長時效后合金的力學(xué)性能89-96
• 9.2.1 室溫沖擊韌性89-91
• 9.2.2 室溫拉伸性能91-92
• 9.2.3 高溫拉伸性能92-95
• 9.2.4 650℃持久性能95-96
• 9.3 小結(jié)96-97
• 第十章 結(jié)論97-98
• 參考文獻(xiàn)98-102
• 附錄102-119
• 附錄A 合金棒料組織與棒料斷裂分析102-107
• 1 合金棒料組織102-104
• 2 合金棒料斷裂分析104-107
• 附錄B 試樣圖及尺寸107-110
• 1 物理化學(xué)相分析試樣107
• 2 力學(xué)性能測試試樣107-110
• 附錄C 熱處理態(tài)FGH4097合金中各相的含量及組成110-112
• 附錄D 熱處理態(tài)FGH4097合金力學(xué)性能數(shù)據(jù)112-114
• 附錄E 長時效后FGH4097合金力學(xué)性能數(shù)據(jù)114-119
• 碩士期間發(fā)表論文情況119-121
• 致謝121

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