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钎料合金BCo46的抗热腐蚀性能

金属学报 2014年第1期50卷 79-87页

作者：景艳红刘恩泽郑志佟健宁礼奎何平中国科学院金属研究所沈阳110016

采用涂盐方法研究了新型钴基钎料BCo46的抗热腐蚀性能,并与BNi-2和基材合金DZ468进行了对比.评估了完全热处理后的采用BCo46钎焊DZ468合金接头的抗热腐蚀性能.研究表明,BCo46合金的热腐蚀抗力优于DZ468和BNi-2合金,热腐蚀过程中3种合金... 详细信息

采用涂盐方法研究了新型钴基钎料BCo46的抗热腐蚀性能,并与BNi-2和基材合金DZ468进行了对比.评估了完全热处理后的采用BCo46钎焊DZ468合金接头的抗热腐蚀性能.研究表明,BCo46合金的热腐蚀抗力优于DZ468和BNi-2合金,热腐蚀过程中3种合金都发生了氧化膜溶解和硫化物析出,合金的腐蚀进程可以用硫化-酸碱熔融的热腐蚀模型解释;钎焊接头中形成的硼化物会显著降低合金的热腐蚀抗力,完全热处理后的钎焊接头组织均匀,接头抗热腐蚀性能与DZ468合金相当.

关键词： BCo46 DZ468 热腐蚀钎料

一种新型定向凝固高温合金DZ142的研究(英文)

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稀有金属材料与工程 2011年第7期40卷 1129-1132页

作者：刘恩泽郑志佟健宁礼奎中国科学院金属研究所辽宁沈阳110016

研究了一种新型定向高温合金DZ142的微观组织,测定了DZ142合金持久性能、抗氧化性能、抗热腐蚀性能并与DZ125L合金进行比较。结果表明:热处理后的DZ142合金组织主要由γ、γ′、(γ+γ′)共晶和MC型碳化物组成;经长期时效处理,合金时效... 详细信息

研究了一种新型定向高温合金DZ142的微观组织,测定了DZ142合金持久性能、抗氧化性能、抗热腐蚀性能并与DZ125L合金进行比较。结果表明:热处理后的DZ142合金组织主要由γ、γ′、(γ+γ′)共晶和MC型碳化物组成;经长期时效处理,合金时效组织中未见有害的TCP相,碳化物类型仍为MC型。DZ142合金的持久性能,高温抗氧化性能和抗热腐蚀性能都优于DZ125L合金。

关键词：高温合金微观组织持久性能热腐蚀

纯净化制备对DZ125L合金组织和力学性能的影响

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稀有金属材料与工程 2019年第8期48卷 2694-2700页

作者：谭政佟健宁礼奎刘恩泽郑志中国科学院金属研究所

通过普通熔炼和纯净化工艺分别制备不同O,N,S,P等杂质元素含量的定向凝固镍基高温合金DZ125L。采用金相显微镜、扫描电镜等方法对不同杂质元素含量合金的微观组织进行观察和分析,并测定不同合金的拉伸、持久、蠕变、疲劳等性能。结果表... 详细信息

通过普通熔炼和纯净化工艺分别制备不同O,N,S,P等杂质元素含量的定向凝固镍基高温合金DZ125L。采用金相显微镜、扫描电镜等方法对不同杂质元素含量合金的微观组织进行观察和分析,并测定不同合金的拉伸、持久、蠕变、疲劳等性能。结果表明,纯净化制备方法可以进一步降低DZ125L合金中O、N、S、P的含量,使各杂质元素质量分数均由0.0010%左右降至0.0005%以下,合金纯净度得到改善;随着合金纯净度的提高,合金中疏松和夹杂物的含量进一步降低;纯净化工艺制备的DZ125L合金室温及760、850和980℃下的抗拉强度和屈服强度得到一定改善,合金经760℃/800 MPa、850℃/560 MPa及980℃/250 MPa的持久寿命得到提升,而1040℃/150 MPa的持久寿命变化不大;随着杂质元素含量的降低,DZ125L合金950℃不同应力下的蠕变变形速度减缓,而760℃高周拉压疲劳寿命得到较大提升。

关键词：高温合金纯净化制备显微组织力学性能

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四种镍基高温合金的抗热腐蚀性能研究

四种镍基高温合金的抗热腐蚀性能研究

作者：宁礼奎大连理工大学

学位级别：硕士

燃气涡轮发动机作为一种动力装置已广泛应用于航空领域。随着航空事业的发展，对发动机涡轮叶片材料性能的要求越来越高。在沿海环境下工作的涡轮发动机，由于受到燃料燃烧时形成的NaSO和海洋气氛中NaCl的复合作用，发生热腐蚀，加速叶... 详细信息

燃气涡轮发动机作为一种动力装置已广泛应用于航空领域。随着航空事业的发展，对发动机涡轮叶片材料性能的要求越来越高。在沿海环境下工作的涡轮发动机，由于受到燃料燃烧时形成的NaSO和海洋气氛中NaCl的复合作用，发生热腐蚀，加速叶片失效。因此研制既具有高的高温强度又具有优异的抗热腐蚀性能的叶片材料是航空事业发展的需要。DZ68合金即是为了满足在沿海工作的飞机发动机涡轮叶片材料的工作需要而研制的一种新型定向凝固镍基高温合金。本文研究了DZ68、K438、DZ125L和DZ142四种合金的热腐蚀行为。后三种合金中，K438合金为目前国内综合性能最佳，应用最广泛的耐热腐蚀高温合金;DZ125L合金为目前力学性能水平最高的定向凝固高温合金之一;DZ142合金为拥有良好抗氧化性能的第二代定向凝固镍基高温合金。本文主要利用光学显微镜观察、扫描电镜观察、X射线衍射分析、能谱分析及电子探针分析等手段，从合金成分、热处理态组织、热腐蚀动力学、内外腐蚀层产物类别和元素面分布等方面研究了上述四种合金经涂覆75(wt)％NaSO+25(wt)％NaCl盐膜后在900℃大气中的热腐蚀行为，并对它们的热腐蚀机理进行了探讨。试验结果表明：四种合金在涂覆75(wt)％NaSO+25(wt)％NaCl盐和900℃加热条件下的热腐蚀均为TypeI型碱性熔融腐蚀。K438合金腐蚀不均匀，初期即发生择优腐蚀，合金外腐蚀层腐蚀产物主要以CrO、α-AlO为主，腐蚀后期以NiO为主;DZ125L合金局部有择优腐蚀现象，其余部位腐蚀较均匀，整个热腐蚀过程中外腐蚀层的腐蚀产物以NiO为主;DZ142合金腐蚀不均匀，有择优腐蚀现象，整个热腐蚀过程中外腐蚀层的腐蚀产物以NiO为主;DZ68合金热腐蚀均匀，热腐蚀前沿呈平面状向合金基体推进，外腐蚀层的腐蚀产物在热腐蚀初期以NiO、CrO和(Ni,Co)CrO为主，热腐蚀后期以(Ni，Co)CrO为主。四种合金内腐蚀层产物类别相同，主要由黑色的AlO和灰色的CrS构成，CrS分布于靠近基体的热腐蚀前沿，AlO分布于内腐蚀层的外侧。本试验条件下，DZ142和DZ125L合金的抗热腐蚀性差，K438和DZ68合金的抗热腐蚀性优良，DZ68合金略好于K438合金。

关键词：镍基高温合金热腐蚀低偏析定向凝固

两种热处理对镍基单晶高温合金CMSX-4微观组织和持久性能的影响

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稀有金属材料与工程 2020年第1期49卷 247-256页

作者：王欢宁礼奎佟健谭政刘恩泽郑志中国科学院金属研究所辽宁沈阳110016 中国科学技术大学材料科学与工程学院辽宁沈阳110016

研究了第2代镍基单晶高温合金CMSX-4的标准多级预处理+固溶热处理(多级固溶)和一种超初熔点固溶热处理工艺对其组织、元素偏析和持久性能的影响。结果表明:合金经1280℃/1 h+1290℃/2 h+1300℃/6 h,AC+1140℃/4h,AC+870℃/16 h,AC多级... 详细信息

研究了第2代镍基单晶高温合金CMSX-4的标准多级预处理+固溶热处理(多级固溶)和一种超初熔点固溶热处理工艺对其组织、元素偏析和持久性能的影响。结果表明:合金经1280℃/1 h+1290℃/2 h+1300℃/6 h,AC+1140℃/4h,AC+870℃/16 h,AC多级固溶热处理(工艺1)后,元素偏析得到较明显改善,在980℃/250 MPa和1070℃/140 MPa条件下的持久寿命分别为207.50 h和280.84 h。工艺1的固溶热处理过程中形成较多固溶微孔,铸态微孔尺寸增大,这些显微孔洞在持久实验中成为合金的裂纹源,使合金发生微孔聚集型断裂,是CMSX-4合金发生持久断裂的关键原因。合金经1320℃/3 h,AC+1140℃/4 h,AC+870℃/16 h,AC超初熔点热处理(工艺2)后,改善合金元素偏析情况不如工艺1,但采用的固溶处理制度形成的微孔数量较少,持久寿命更高,在980℃/250 MPa和1070℃/140 MPa条件下的持久寿命分别为293.08 h和310.10 h。

关键词：单晶高温合金热处理显微组织持久性能

Ru对一种高Cr镍基单晶高温合金凝固组织的影响

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金属学报 2017年第4期53卷 423-432页

作者：宁礼奎佟健刘恩泽谭政纪慧思郑志中国科学院金属研究所沈阳110016

以一种新型高Cr镍基单晶高温合金为基础,调整Ru的添加量,通过对3种不同Ru含量合金铸态组织的观察,研究了Ru对合金相析出特征与元素分布规律的影响。结果表明,随着Ru含量(0、1.5%、3%,质量分数)的增加,合金一次枝晶间距与二次枝晶间距逐... 详细信息

以一种新型高Cr镍基单晶高温合金为基础,调整Ru的添加量,通过对3种不同Ru含量合金铸态组织的观察,研究了Ru对合金相析出特征与元素分布规律的影响。结果表明,随着Ru含量(0、1.5%、3%,质量分数)的增加,合金一次枝晶间距与二次枝晶间距逐渐减小,(γ+γ′)共晶含量先增后降,γ′相尺寸逐渐变小;3%的Ru添加使合金凝固组织中析出β-NiAl相,该相除Ni、Al基本组成元素外,还包含一定量的Cr、Co和Ru;Ru对合金中其它元素具有典型的"逆分配"作用,β-NiAl相的析出降低了Ru对其它元素"逆分配"的影响程度;Ru提高了正偏析元素Ta、Al和负偏析元素Re的偏析程度,降低了正偏析元素Mo、Cr的偏析程度。

关键词：单晶高温合金 Ru β-NiAl相逆分配偏析

热处理对一种新型镍基单晶高温合金组织与性能的影响

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金属学报 2014年第8期50卷 1011-1018页

作者：宁礼奎郑志金涛唐颂刘恩泽佟健于永泗孙晓峰中国科学院金属研究所沈阳110016 大连理工大学大连116023

研究了不同热处理对一种含Re的新型镍基单晶高温合金组织和性能的影响。结果表明，通过差热分析法确定合金的固相线和液相线温度分别为1339和1371℃，由金相测试法测出初熔温度介于1305～1310℃范围内．初熔组织中主要表现为Ti的严重富... 详细信息

研究了不同热处理对一种含Re的新型镍基单晶高温合金组织和性能的影响。结果表明，通过差热分析法确定合金的固相线和液相线温度分别为1339和1371℃，由金相测试法测出初熔温度介于1305～1310℃范围内．初熔组织中主要表现为Ti的严重富集，其次为B和s．在1080，1100和1120℃分别时效4h后空冷，获得的γ′相均具有较高的正方度．合金的最佳热处理制度为1290℃，2h＋1320℃，4h，A．C．＋1100℃，4h，A．C．＋900℃，24h，A．C．．采用该制度处理后的单晶高温合金中各元素偏析系数明显降低，持久性能优异，在1070℃，140MPa条件下的持久寿命达到78．2h．

关键词：单晶高温合金初熔温度热处理

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DZ68合金的持久性能研究

材料科学与工艺 2011年第1期19卷 110-115页

作者：刘恩泽郑志佟健宁礼奎管秀荣中国科学院金属研究所沈阳110016 沈阳理工大学环境与化学工程学院沈阳110159

为满足海空环境下服役的航空发动机使用要求,中国科学院金属研究所研制出了一种新型镍基高温合金DZ68.测定了合金的持久性能,采用扫描电镜、透射电镜等仪器观察了DZ68合金的微观组织.研究发现,DZ68合金的持久性能水平与DZ125合金相当.... 详细信息

为满足海空环境下服役的航空发动机使用要求,中国科学院金属研究所研制出了一种新型镍基高温合金DZ68.测定了合金的持久性能,采用扫描电镜、透射电镜等仪器观察了DZ68合金的微观组织.研究发现,DZ68合金的持久性能水平与DZ125合金相当.温度低于760℃时,持久样品组织中的γ'没有形筏;随着温度升高,γ'之间形筏;相同温度条件下,随着应力增加γ'筏排化趋势增大.760℃时,持久样品中的位错从基体切入γ相是整个变形过程的控制步骤,此时合金从断裂机制上表现为解理断裂;随着温度升高,断裂方式由解理和准解理混合型断裂转变为微孔聚集型断裂.

关键词： DZ68合金持久性能断口微观组织位错

一种新型定向凝固镍基高温合金抗热腐蚀性能的研究

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金属学报 2009年第2期45卷 161-166页

作者：宁礼奎郑志谭毅刘恩泽佟健于永泗王华大连理工大学材料科学与工程学院大连116023 中国科学院金属研究所沈阳110016 中航工业西安航空发动机(集团)有限公司西安710021

研究了新型定向凝固镍基高温合金DZ68的抗热腐蚀性能,并与K438合金进行了比较.结果表明:热处理态DZ68合金组织中几乎没有(γ+γ′)共晶,碳化物尺寸小,其整体组织比较均匀;在热腐蚀过程中发生比较均匀的腐蚀,其外腐蚀层的腐蚀产物主要是(... 详细信息

研究了新型定向凝固镍基高温合金DZ68的抗热腐蚀性能,并与K438合金进行了比较.结果表明:热处理态DZ68合金组织中几乎没有(γ+γ′)共晶,碳化物尺寸小,其整体组织比较均匀;在热腐蚀过程中发生比较均匀的腐蚀,其外腐蚀层的腐蚀产物主要是(Ni,Co)Cr_2O_4,内腐蚀层的腐蚀产物主要是Al_2O_3.热处理态K438合金组织中存在较多的(γ+γ′)共晶和数量较多、尺寸较大的长条状碳化物,组织均匀性较差;在热腐蚀过程中发生不均匀腐蚀,其外腐蚀层的腐蚀产物主要是NiO,内腐蚀层的腐蚀产物主要是CrS.两种合金中Ti元素的偏析有促进其它元素偏析的倾向,使合金组织的均匀性恶化,热腐蚀均匀性变差.在本实验条件下,DZ68合金的抗热腐蚀性能略好于K438合金.

关键词： DZ68 热腐蚀高温合金