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FGH95合金盘件热处理过程的数值模拟

吴剑涛 , 国为民 , 冯涤 , 李俊涛 , 刘立文

钢铁研究学报

建立了FGH95粉末盘件的三维热处理模型,并利用反求法计算了热处理过程中盘件与介质的热交换系数.采用有限元法对盘件热处理过程的温度场和热应力场进行了模拟,并与实测的温度场进行了比较,结果吻合得很好.测定了经不同冷速热处理的盘件的力学性能.测试结果与模拟结果相结合可以用于指导FGH95盘件的热处理.

关键词: FGH95 , 盘件 , 三维热处理模型 , 数值模拟 , 反求法

PREP工艺参数对FGH95高温合金粉末特性的影响

陶宇 , 冯涤 , 张义文 , 国为民 , 张莹 , 张凤戈 , 陈生大

钢铁研究学报

研究了采用等离子旋转电极工艺制取FGH95高温合金粉末时各主要工艺参数对粉末平均粒度及其分布的影响.粉末的平均粒度主要取决于棒料的转速,且随棒料转速的增加而减小.粉末粒度的分布则与棒料转速、等离子弧电流强度以及等离子枪与棒料端部的距离等工艺参数有关.提高棒料转速、减小等离子弧电流强度或等离子枪与棒料端部的距离,均可使粉末粒度的分布范围变窄.

关键词: 等离子旋转电极工艺 , FGH95 , 高温合金 , 粉末特性

SiO2非金属夹杂物对镍基粉末高温合金微观力学行为的影响

周晓明 , 汪武祥 , 王旭青 , 唐定中 , 颜鸣皋

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2006.03.001

通过扫描电镜原位拉伸和原位疲劳实验,动态跟踪观察了SiO2类非金属夹杂物对FGH95合金裂纹萌生和扩展的影响规律.结果表明,在原位拉伸过程中,夹杂物处是裂纹萌生的择优位置,且沿与应力轴垂直或约45°向夹杂内部扩展.当主裂纹扩展到基体中之后,呈锯齿状向基体内扩展,但主裂纹所在平面仍与主应力轴垂直,其尖端变形带内有明显的滑移线出现.在原位疲劳过程中,主裂纹在夹杂物与基体界面处萌生,并在尖角应力集中处沿与主应力轴成45°向基体中扩展,随后沿垂直于主应力轴方向扩展至失稳断裂.夹杂物附近基体中的贫γ′相区,断口在两种加载条件下呈不同的断裂特征.

关键词: 非金属夹杂物 , 原位拉伸 , 原位疲劳 , FGH95

FGH95镍基合金的蠕变行为及影响因素

田素贵 , 谢君 , 周晓明 , 钱本江 , 伦建伟 , 于莉丽 , 汪武祥

稀有金属材料与工程

通过蠕变曲线测定和组织形貌观察,研究FGH95合金的蠕变行为及影响因素.结果表明:经1150℃固溶和时效处理后,在晶界处有粗大γ'相不连续分布,其周围存在γ'相贫化区;经1165℃固溶和时效后,合金的晶粒尺寸明显长大,并在晶界形成连续的碳化物膜;经1160℃固溶后,合金中无粗大γ'相,在晶内弥散析出细小γ'相,其中,有粒状(Nb,Ti)C相在晶内及沿晶界不连续析出,可提高合金的晶界强度,抑制品界滑移,是使合金具有较好蠕变抗力的主要原因.蠕变期间,合金的变形机制是位错剪切或绕过γ'相,蠕变后期,在晶内发生单取向和双取向滑移,并引起应力集中,致使裂纹在晶界处萌生及扩展是合金的蠕变断裂机制.

关键词: FGH95 , 镍基合金 , 组织结构 , 蠕变 , 变形机制 , 断裂特征

热等静压FGH95粉末涡轮盘

汪武祥 , 毛健 , 呼和 , 龚章汉 , 杨万宏 , 邹金文

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.1999.12.012

采用氩气雾化和等离子旋转电极雾化两种制粉工艺制备的FGH95粉末和双韧化(颗粒界面韧化+热处理强韧化)热等静压近尺寸成形盘件制备工艺,制备了FGH95粉末涡轮盘.性能达到国外同类合金的A级水平并装机通过了发动机的盘件结构试验与试车.

关键词: FGH95 , 粉末冶金 , 热等静压 , 涡轮盘

取样位置对FGH95盘形件蠕变性能的影响

罗学军 , 王旭青 , 呼和 , 邹金文 , 汪武祥

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2006.03.067

采用分级加载法分析在593℃,1034MPa条件下试样取样位置对FGH95粉末盘形件蠕变性能的影响.结果表明,不同位置的蠕变性能与该位置在盘形件热处理时的固溶冷速密切相关,冷速快的位置的蠕变起始塑性变形和稳态蠕变速率低于冷速慢的位置.

关键词: FGH95 , 粉末高温合金 , 蠕变性能

非金属夹杂物对FGH95合金微观拉伸行为的影响

周晓明 , 汪武祥 , 王旭青 , 唐定中 , 颜鸣皋

稀有金属材料与工程

通过扫描电镜原位拉伸实验,动态跟踪观察了2种非金属夹杂物对FGH95合金裂纹萌生和扩展的影响规律.结果表明,裂纹在夹杂物处萌生,塑性莫来石类夹杂的尖角处,是裂纹萌生的择优位置.在最大正应力和最大剪应力的作用下,裂纹沿与主应力轴垂直或约45°向夹杂内部扩展.当裂纹扩展到基体中之后,呈锯齿状向基体内扩展,但主裂纹所在平面仍与主应力轴垂直,其尖端变形带内有明显的滑移线出现.夹杂物附近基体中的贫γ'相区,断口呈韧性沿晶断裂,而远离夹杂物的基体处则变为穿晶断裂.

关键词: 非金属夹杂物 , 原位拉伸 , FGH95

热处理对FGH95合金组织的影响

邹金文 , 郭淑平

钢铁研究学报

研究了热处理对FGH95合金组织变化的影响.研究结果表明:材料原始组织为枝晶与再结晶的混合组织.枝晶区沿变形方向拉长,再结晶区晶粒细小.合金主要强化相为γ'相,有3种不同尺寸的γ'相分布在不同区域.另外,还有MC、M3B2等微量强化相.材料热处理时,随固溶温度的升高(1120～1170℃),γ'相逐渐溶解,枝晶区面积减小,再结晶晶粒长大.固溶处理后在盐浴(600～800℃)中冷却,不同盐浴温度淬火后,合金可获得几种不同形状、尺寸、数量、分布的γ'相搭配方式.合金经二次时效处理后,γ'相有所长大,且有部分补充析出.

关键词: FGH95 , 热处理 , 组织

粉末粒度对FGH95粉末高温合金组织和性能的影响

呼和 , 王旭青

钢铁研究学报

选用-100目+150目(粗粉),-100目(全粉)和-150目(细粉)3种粒度组成的等离子旋转电极法(PREP)FGH95合金粉末,经1180℃热等静压(HIP)成形,再经1050℃等温锻造(HIF)工艺.研究结果表明:3种粒度组成的合金在热等静压状态下的显微组织中,细粉合金较均匀,但再结晶程度及再结晶晶粒度差别不明显.经过HIP+HIF工艺后,3种粒度组成的合金晶粒度差别不大,再结晶晶粒度为ASTM 9～10级,枝晶区域均明显减少,但仍有部分残余枝晶,且粗粉多于全粉和细粉.经过HIP+HIF+HT工艺后粗粉的综合力学性能好于全粉和细粉.总之,采用HIP+HIF工艺路线,粉末粒度组成对FGH95合金的显微组织和力学性能影响不明显.

关键词: 粉末粒度 , 粉末高温合金 , FGH95

Microstructure Characterization and Mechanical Properties of FGH 95 Turbine Blade Retainers

钢铁研究学报(英文版)

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