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Effects of solidification parameters on microstructure and mechanical property of a Ni-based superalloy K35 blade

Rare metals 2007年第S1期26卷 274-279页

作者： xue xiang,and xu lin national key laboratory for precision hot processing of metals,harbin institute of technology,harbin 150001,china harbin Inst Technol Natl Key Lab Precis Hot Proc Met Harbin 150001 Peoples R China

A gas turbine blade of Ni-based superalloy K35 was chosen as the test casting and the effects of solidification parameters on microstructure and mechanical property of the blade were investigated.A software package was used to numerically simulate the mold filling and solidification process of the blade casting in order to obtain the solidification parameters in the *** secondary dendrite arm spacing and grain size at different positions of the blade casting were *** relationships of secondary dendrite arm spacing and grain size versus cooling rate and solidification time were quantitatively *** relationships of Vickers-hardness versus solidification structures are also *** results show that Vickers-hardness decreases with the increase of both grain size and secondary dendrite arm *** offers a good basis to predict the microstructure and mechanical property of a gas turbine blade casting through numerical simulation in order to obtain a high-quality gas turbine blade casting.

关键词： superalloy microstructure dendrite arm spacing grain size hardness

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Numerical Simulation and Prediction of Solidification Structure and Mechanical Property of a Superalloy Turbine Blade

Numerical Simulation and Prediction of Solidification Struct...

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第五届国际材料与热加工物理模拟及数值模拟学术会议

作者： xiang xue a lin xu b national key laboratory for precision hot processing of metals harbin institute of technology harbin 150001 china

A Ni-based superalloy gas turbine blade was chosen as the test casting. The grain size, secondary dendrite arm spacing and Vickers hardness of the blade casting were simulated by using a software package and also measured. The comparison indicates that there is a good agreement between the results simulated and the results measured. By varying the casting conditions, the calculated results show that with the decrease of pouring temperature the grain size and the secondary dendrite arm spacing decrease and the hardness increases. With the increase of the preheated mould temperature, the grain size and the secondary dendrite arm spacing increase and the hardness decreases. However, with a higher preheated mould temperature the grain size in the blade would be more uniform. This indicates that numerical simulation offers a useful tool for predicting solidification structures and mechanical properties of gas turbine blade castings.

关键词： superalloy numerical simulation solidification structure hardness

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TiB、TiC和Y_(2)O_(3)增强钛基复合材料的蠕变行为和组织演变

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Transactions of Nonferrous metals Society of china 2023年第2期33卷 467-480页

作者：徐丽娟郑云飞梁振泉韩世维薛祥肖树龙田竟陈玉勇哈尔滨工业大学金属精密热加工国家重点实验室哈尔滨150001 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院哈尔滨150001

采用感应熔炼法制备(TiB+TiC)和(TiB+TiC+Y_(2)O_(3))增强钛基复合材料。蠕变试验在650℃和120~160 MPa下进行,通过XRD、SEM和TEM对铸态试样和蠕变试样的显微组织演变进行详细表征。结果表明,两种复合材料的铸态组织均为网篮组织。在相... 详细信息

采用感应熔炼法制备(TiB+TiC)和(TiB+TiC+Y_(2)O_(3))增强钛基复合材料。蠕变试验在650℃和120~160 MPa下进行,通过XRD、SEM和TEM对铸态试样和蠕变试样的显微组织演变进行详细表征。结果表明,两种复合材料的铸态组织均为网篮组织。在相同的蠕变条件下,添加Y_(2)O_(3)的复合材料具有更低的稳态蠕变速率。蠕变后,在α/β界面、溶解的β相和增强体周围有硅化物析出,这些硅化物对位错有很强的钉扎作用。因为存在贯穿TiB晶须的层错结构,所以TiB周围的硅化物尺寸明显大于TiC和Y_(2)O_(3)周围的硅化物尺寸。蠕变变形主要受溶质阻力控制,位错运动还受到α/β界面、增强相和硅化物的影响。

关键词：钛基复合材料显微组织蠕变行为硅化物

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铸态高Nb-TiAl合金高温蠕变变形及断裂机制

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中国有色金属学报 2022年第9期32卷 2633-2646页

作者：肖树龙梁振泉赵浩郭应飞郑云飞徐丽娟薛祥田竟陈玉勇哈尔滨工业大学金属精密热加工国家级重点实验室哈尔滨150001 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院哈尔滨150001 山西机电职业技术学院机械工程系长治046011

通过XRD、OM、SEM和TEM分析铸态合金组织,并进行800~850℃、250~325 MPa范围内的高温蠕变性能测试,以探究铸态Ti-46Al-6Nb-2.5V-0.2B_(4)C合金的显微组织及高温蠕变变形与断裂行为。结果表明:该铸态合金为全层片组织,多种形态的TiB于片... 详细信息

通过XRD、OM、SEM和TEM分析铸态合金组织,并进行800~850℃、250~325 MPa范围内的高温蠕变性能测试,以探究铸态Ti-46Al-6Nb-2.5V-0.2B_(4)C合金的显微组织及高温蠕变变形与断裂行为。结果表明:该铸态合金为全层片组织,多种形态的TiB于片层团内部及晶界处弥散析出,而C原子则固溶于基体中。根据蠕变性能数据计算,Ti-46Al-6Nb-2.5V-0.2B_(4)C合金在测试范围内的应力指数n和蠕变激活能Q_(C)分别为5.71和313.316 kJ/mol。该合金的蠕变变形主要由位错攀移与孪生变形控制,并且蠕变诱导产生动态回复与动态再结晶,发挥软化作用。同时,蠕变过程中Ti_(2)AlC会在TiB与基体的界面处动态析出,并与TiB保持[111]_(TiB)//[1210]_(Ti_(2)AlC)和(110)_(TiB)//(1010)_(Ti_(2)AlC)位向关系。此外,该合金的蠕变断裂机制主要为孔洞的萌生和聚合以及裂纹的扩展。

关键词：高Nb-TiAl合金显微组织蠕变变形机制断裂机制

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