赵新宝
,
党莹樱
,
尹宏飞
,
鲁金涛
,
袁勇
,
崔传勇
,
谷月峰
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.05.007
利用材料相图与性能模拟计算软件JMatPro,研究了难熔元素W,Mo,Nb和Fe含量的变化对一种新型镍铁基高温合金拓扑密排相(TCP)和碳化物相析出及高温性能的影响.结果表明:新型镍铁基高温合金晶内强化相为γ'相,晶界为M23C6碳化物;在合金中添加Mo,W,Nb均可提高合金的持久强度和屈服强度;增加合金中Mo,Nb,Fe的含量会提高Laves相和d相的析出温度;为避免在长期服役过程中合金析出较多的TCP相,在合金中添加不超过0.6％(质量分数,下同)的Nb或不超过1％的Mo和W,以使TCP相的析出温度尽可能低于使役温度.
关键词:
超超临界
,
镍铁基高温合金
,
热力学计算
,
析出相
党莹樱
,
赵新宝
,
尹宏飞
,
鲁金涛
,
袁勇
,
杨珍
,
谷月峰
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.09.009
对Inconel 740H合金管材在750℃进行500～3000h的无应力时效实验,采用热力学模拟,OM,FEG-SEM,显微硬度测定等方法研究了合金微观组织及显微硬度的变化趋势.结果表明:供货态(固溶处理)管材的合金成分及拉伸性能等均满足ASME要求,管材合格;长期时效后合金的主要析出相为γ'及M23C6,无η,ρ等有害相析出.随着时效时间的延长,γ'粒子的粗化速率较快,其规律符合LSW熟化理论,M23C6相尺寸变化不明显;合金的显微硬度呈现先上升后下降的变化趋势,但整体波动较小.长期时效后合金组织及显微硬度的变化表明Inconel 740H在750℃/3000h条件下的组织稳定性较好,可用于进一步进行持久等长时力学性能的检验.
关键词:
Inconel 740H
,
长期时效
,
组织稳定性
,
显微硬度
赵新宝
,
尹宏飞
,
党莹樱
,
鲁金涛
,
袁勇
,
杨珍
,
谷月峰
稀有金属
利用热力学计算软件JMatPro和镍铁基合金数据库,计算分析了一种新型γ'相强化镍铁基高温合金的凝固特征温度和热力学平衡相的析出行为;评估了调整γ'相形成元素Ai、Ti,抗蚀元素Cr和C含量对合金凝固特征温度和相析出行为的影响.结果表明:合金主要相组成为γ、γ'、MC和M23C6;随着Ti和Al含量的提高,γ'相的析出温度和含量增加,Ti元素的影响更显著;Cr含量的增加会降低合金液相线、固相线和M23C6相的析出温度并致M23C6相的析出含量先增加后减小;增加C含量会减小合金的结晶温度间隔、提高MC和M23C6相的析出温度和析出含量.本模拟研究结果将为合金的优化设计提供参考.
关键词:
镍铁基高温合金
,
强化相元素
,
析出相
,
热力学计算
赵新宝
,
谷月峰
,
鲁金涛
,
严靖博
,
尹宏飞
稀有金属
GH4169合金是沉淀强化型镍铁基高温合金,在航空发动机、石油、核工业等领域已得到广泛应用.以往研究表明,当使用温度超过650℃时,其主要强化相y”会发生相转变,使强化相的体积分数和强化效应下降,限制了合金在更高温度领域的应用.本研究在总结GH4169合金组织、析出相特征和相关性能的基础上,介绍δ相的析出和分布与合金性能的关系,总结了该合金的成分改性特点,对该合金在700℃甚至更高温度/低应力下长期使用的可能性做出了展望.
关键词:
镍铁基高温合金
,
析出相
,
热处理
,
力学性能
鲁金涛
,
杨珍
,
徐松乾
,
赵海平
,
赵新宝
,
谷月峰
机械工程材料
doi:10.11973/jxgccl201510009
通过高温氧化试验研究了 Inconel 740 H 合金在750℃的动态纯水蒸气环境中的氧化行为。结果表明：Inconel 740 H 合金的氧化增重近似遵循抛物线规律,随氧化时间的延长氧化产物粗大；氧化膜形貌与在干燥空气中氧化的明显不同,但未发现明显的氧化膜开裂和剥落现象；合金氧化100 h 后形成连续的 Cr2 O 3氧化膜,氧化膜厚度随着氧化时间的增加而增大；氧化1000 h后形成的氧化膜主要由 Cr2 O 3和少量的(Mn,Ni)Cr2 O 4尖晶石组成,靠近氧化膜的合金内部出现明显的贫铬区,并伴生少量的 Al2 O 3和 TiO 2内氧化产物。
关键词:
Inconel 740H合金
,
纯水蒸气
,
高温氧化
,
超超临界机组
李琰
,
鲁金涛
,
杨珍
,
朱明
,
谷月峰
腐蚀科学与防护技术
doi:10.11903/1002.6495.2015.111
介绍了燃煤锅炉受热面烟气侧腐蚀的最新研究进展,着重讨论了不同部位合金的腐蚀特征及腐蚀机理,并进一步展望了锅炉烟气侧合金腐蚀的研究方向,提出了待澄清的若干问题,为开展燃煤锅炉高温腐蚀研究及针对锅炉腐蚀环境的材料设计和改进提供参考.
关键词:
燃煤锅炉
,
合金
,
高温
,
烟气侧腐蚀
,
腐蚀机理
杨珍
,
鲁金涛
,
李琰
,
乐明
,
赵新宝
,
袁勇
钢铁研究学报
doi:10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20160229
采用热重法研究了Super304H和HR3C两种奥氏体耐热钢于750℃静态空气中的循环氧化行为.结果表明,Super304H由于氧化膜的大量剥落很快出现失重,其质量随循环周次的增加而线性减小.在循环氧化条件下,Super304H表面形成由外层FeCr2O4和内层(Cr,Mn)2O3组成的双层氧化膜,2层膜的层间形成大量的空洞,导致FeCr2 O4在冷却时压应力作用下剥离并进一步剥落.相反地,HR3C的氧化增重遵循抛物线规律,而在300个循环周次后增重呈线性加速的趋势.氧化增重加速的原因在于:HR3C表面形成单层(Cr,Mn)2O3膜,膜局部与基体分离并拱起,拱起的氧化膜在冷却过程中开裂,导致膜下方的基体在后续的氧化过程中直接暴露于高温空气并与之发生化学反应形成新鲜的富Cr氧化物.
关键词:
超临界锅炉钢
,
Super304H
,
HR3C
,
恒温氧化
,
循环氧化
李琰
,
鲁金涛
,
杨珍
,
黄锦阳
,
周永莉
,
朱明
机械工程材料
doi:10.11973/jxgccl201705018
利用粉末包埋法在Super304H钢表面制备了铝化物涂层,在模拟锅炉煤灰/气环境中对涂层改性前后的Super304H钢和HR3C钢分别进行了650,750 ℃腐蚀试验,对比分析了其腐蚀行为及腐蚀机制.结果表明:铝化物涂层主要由FeAl和Fe3Al相组成;在650 ℃腐蚀500 h后,涂层改性前Super304H钢表面氧化膜出现大面积剥落,而涂层改性后的钢表面则形成了均匀致密的Al2O3膜;在750 ℃腐蚀时,涂层改性前Super304H钢在腐蚀200 h后其表面氧化层完全剥落,而涂层改性后的钢经500 h腐蚀后,表面氧化膜剥落较改性前的轻,比650 ℃时的严重;铝化物涂层提高了Super304H钢的耐腐蚀性能,但高铬含量的HR3C钢在650 ℃和750 ℃下均表现出更好的耐腐蚀性能.
关键词:
煤灰/气环境
,
高温腐蚀
,
铝化物涂层
,
Super304H钢
鲁金涛
,
朱圣龙
,
王福会
腐蚀科学与防护技术
采用粉末包埋法在Ni基高温合金K417G上制备Al-Cr涂层, 并研究其在25 NaCl+75 Na2SO4 (mass)盐膜下900℃的热腐蚀特性. 采用两步法沉积的Al-Cr涂层为双层结构, 外层为$\beta$-NiAl相和少量AlCr2相, 平均Cr含量约为20 mass; 内层为互扩散带. 而采用一步法沉积的Al-Cr涂层具有三层结构, 外层和中间层均为β-NiAl相, 它们之间的主要差别是外层Cr含量为8 mass左右, 中间层Cr含量为3 mass左右, 内层也是互扩散带. 热腐蚀试验结果表明, 低Cr含量的Al-Cr涂层氧化膜易剥落, 抗热腐蚀性能较差; 高Cr含量的Al-Cr涂层表面能形成较完整的氧化膜, 抗热腐蚀性能明显优于低Cr含量的涂层.
关键词:
Al-Cr涂层
,
pack cementation
,
coating microstructure
,
hot corrosion
鲁金涛
,
朱圣龙
,
王福会
腐蚀科学与防护技术
采用粉末包埋法在Ni基高温合金K417G上制备Al-Cr涂层,并研究其在25%NaCl＋75%Na2SO4（mass%）盐膜下900℃的热腐蚀特性.采用两步法沉积的Al-Cr涂层为双层结构,外层为β-NiAl相和少量AlCr2相,平均Cr含量约为20 mass%;内层为互扩散带.而采用一步法沉积的Al-Cr涂层具有三层结构,外层和中间层均为β-NiAl相,它们之间的主要差别是外层Cr含量为8 mass%左右,中间层Cr含量为3 mass%左右,内层也是互扩散带.热腐蚀试验结果表明,低Cr含量的Al-Cr涂层氧化膜易剥落,抗热腐蚀性能较差;高Cr含量的Al-Cr涂层表面能形成较完整的氧化膜,抗热腐蚀性能明显优于低Cr含量的涂层.
关键词:
Al-Cr涂层
,
粉末包埋
,
涂层结构
,
热腐蚀
