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一种镍基合金铸件高温拉伸性能的研究

铸造 2017年第12期66卷 1313-1316页

作者：冯微赵会彬周同金孟宇北京航空材料研究院北京100095 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001

大型铸件的组织均匀性是其具有优良力学性能的根本保证。已有研究中,对直径大于1 000 mm大型铸件不同部位的组织与性能分析较少。本研究以某镍基合金铸件(Ф1 120 mm)为研究对象,对铸件本体不同部位取样做1 100℃高温拉伸性能测试,针对... 详细信息

大型铸件的组织均匀性是其具有优良力学性能的根本保证。已有研究中,对直径大于1 000 mm大型铸件不同部位的组织与性能分析较少。本研究以某镍基合金铸件(Ф1 120 mm)为研究对象,对铸件本体不同部位取样做1 100℃高温拉伸性能测试,针对裂纹萌生和扩展部位分析断裂原因。结果表明:铸件截面不同部位1 100℃高温抗拉强度σb存在一定差别,最高为355 MPa,最低220 MPa。OM、SEM和EDS的分析结果表明:体积分数高达42%的初生M6C碳化物是促使激冷晶区高温抗拉强度下降的主要原因,显微疏松的存在使疏松区发生脆断,冒口端存在大量骨架状的初生硼化物,成为裂纹源。当疏松体积分数低于5%,初生M6C体积分数控制在3%以下时,可保证该合金铸件1 100℃高温抗拉强度大于320 MPa。

关键词：高温抗拉强度铸件镍基合金

W含量对镍基合金显微组织和高温抗拉强度的影响

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特种铸造及有色合金 2017年第5期37卷 482-485页

作者：赵会彬冯微周同金北京航空材料研究院熔铸中心哈尔滨工业大学材料科学与工程学院

对不同W含量的镍基高温合金的显微组织和1 100℃的抗拉强度进行了对比研究。结果表明,随着W含量的增加,合金次生γ′相形貌由规则的方块状聚集长大为不规则形状,体积分数由51.1%先增加至61.8%后下降至55.3%,在1 100℃的抗拉强度从405MP... 详细信息

对不同W含量的镍基高温合金的显微组织和1 100℃的抗拉强度进行了对比研究。结果表明,随着W含量的增加,合金次生γ′相形貌由规则的方块状聚集长大为不规则形状,体积分数由51.1%先增加至61.8%后下降至55.3%,在1 100℃的抗拉强度从405MPa先增至488MPa后降至433MPa。低W含量合金由于次生γ′相的体积分数较少而具有较低的高温抗拉强度,高W含量合金高温抗拉强度下降的主要原因是析出的α(W)相引起的次生γ′相的体积分数的下降。W含量为13.0%和15.5%的合金在1 100℃具有较高的抗拉强度,达440~488 MPa。

关键词：高温合金 W含量高温抗拉强度

K403镍基高温合金圆形平板铸件热裂倾向分析及解决措施

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铸造 2017年第6期66卷 554-558页

作者：赵会彬周同金冯微北京航空材料研究院北京100095 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001

针对K403镍基高温合金圆形平板铸件出现的热裂现象,采用有限元模拟软件ProCAST对不同浇注温度下铸件的凝固过程进行对比分析,结合模拟结果对热裂进行预测,并与工艺试验结果对比。结果表明:当浇注温度为1 500℃时,铸件与冒口部位结合处... 详细信息

针对K403镍基高温合金圆形平板铸件出现的热裂现象,采用有限元模拟软件ProCAST对不同浇注温度下铸件的凝固过程进行对比分析,结合模拟结果对热裂进行预测,并与工艺试验结果对比。结果表明:当浇注温度为1 500℃时,铸件与冒口部位结合处形成最大应力值为61 MPa;当浇注温度1 450℃时最大应力值为39 MPa。实际浇注过程中浇注温度1 500℃条件下产生热裂,而浇注温度1 450℃时未见热裂纹产生。

关键词： K403 铸件数值模拟热裂

固溶冷却速率对IN738LC合金组织及性能的影响

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金属热处理 2015年第11期40卷 153-156页

作者：周同金马秀萍田水杨飞刘佳北京航空材料研究院北京100095

研究了固溶处理过程中不同冷却速率对IN738LC合金组织及性能的影响。研究结果表明,γ＇相尺寸随固溶处理后的冷却速率提高而减小,γ＇相形貌也随着冷却速率的提高而更加规则,从而使拉伸强度和持久性能随冷却速率的提高而增加,而伸长率... 详细信息

研究了固溶处理过程中不同冷却速率对IN738LC合金组织及性能的影响。研究结果表明,γ＇相尺寸随固溶处理后的冷却速率提高而减小,γ＇相形貌也随着冷却速率的提高而更加规则,从而使拉伸强度和持久性能随冷却速率的提高而增加,而伸长率呈降低趋势。从1120℃以30-40℃/min的冷却速率冷却到850℃,再空冷到室温的热处理制度,能够使IN738LC合金具有最佳强度和塑性匹配。

关键词： γ'相固溶处理冷却速率显微组织持久性能抗拉强度

大型镍基高温合金铸件中初生M_6C碳化物的分布规律

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铸造技术 2017年第6期38卷 1288-1291页

作者：赵会彬冯微周同金北京航空材料研究院北京100095 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001

采用真空感应熔炼法制备一种大型镍基高温合金铸件。对铸件本体取完整的横截面进行宏观腐蚀,并利用OM、SEM和EDS对截面不同区域进行显微组织分析。结果表明:铸件截面的宏观组织区域分为激冷晶区、柱状晶区、等轴晶区和心部细晶区。激冷... 详细信息

采用真空感应熔炼法制备一种大型镍基高温合金铸件。对铸件本体取完整的横截面进行宏观腐蚀,并利用OM、SEM和EDS对截面不同区域进行显微组织分析。结果表明:铸件截面的宏观组织区域分为激冷晶区、柱状晶区、等轴晶区和心部细晶区。激冷晶区富集初生M_6C碳化物,其体积分数高达40.2%。等轴晶、心部细晶和柱状晶区,M_6C体积分数显著减少,分别为6.5%,1.3%和0。在上述不同区域,M_6C的成分相对固定,为73.8%~78.5%的W,其他为少量的Ni、Co、Cr。M_6C碳化物富含Nb、Ta和Ti,靠近冒口区W含量略高。共晶γ'成分稳定,不同区域无明显差异。

关键词：初生M6C 铸件镍基高温合金

工艺参数对K403镍基合金圆形平板件热裂的影响

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特种铸造及有色合金 2017年第11期37卷 1231-1234页

作者：周同金赵会彬冯微马秀萍中国航发北京航空材料研究院哈尔滨工业大学材料科学与工程学院

研究了K403镍基高温合金圆形平板铸件的热裂问题,用ProCAST软件对两种冒口设计工艺的凝固过程进行了对比分析,并与实际浇注试验进行了验证。结果表明,采用分体冒口设计,冒口与零件结合处产生应力的时间为2.7h,采用集中冒口产生应力时间... 详细信息

研究了K403镍基高温合金圆形平板铸件的热裂问题,用ProCAST软件对两种冒口设计工艺的凝固过程进行了对比分析,并与实际浇注试验进行了验证。结果表明,采用分体冒口设计,冒口与零件结合处产生应力的时间为2.7h,采用集中冒口产生应力时间大于5h;采用4个分体冒口设计,冒口与铸件结合处产生的最大应力值仅为12 MPa,是集中冒口应力的20%~30%,极大降低了热裂倾向。结果表明,采用分体冒口设计及降低浇注温度均能避免热裂出现,与模拟结果符合。

关键词：工艺参数铸件数值模拟热裂