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钴基高温合金的激光成型性能研究

稀有金属 2017年第4期41卷 350-355页

作者：何波楚莎莎张洪宇韦华沈阳航空航天大学机电工程学院辽宁沈阳110136 中国科学院金属研究所高温合金研究部辽宁沈阳110016

采用光纤激光器和同步送粉激光成型工艺技术,实验时通氩气进行真空保护,通过一定的激光工艺参数(激光功率1800 W,扫描速度5 mm·s^(-1),送粉速度18 g·min^(-1),光斑直径3 mm)在45号钢基板上成功获得钴基高温合金块体样品。通过X射线衍... 详细信息

采用光纤激光器和同步送粉激光成型工艺技术,实验时通氩气进行真空保护,通过一定的激光工艺参数(激光功率1800 W,扫描速度5 mm·s^(-1),送粉速度18 g·min^(-1),光斑直径3 mm)在45号钢基板上成功获得钴基高温合金块体样品。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能量分散谱(EDS)分析以及室温拉伸和耐磨实验研究钴基合金的激光成型件性能。结果表明钴基高温合金与基体之间形成良好的冶金结合,激光成型后的微观组织多为均匀细小的枝晶,由于存在重熔区,使得部分枝晶发生粗化现象,但无明显缺陷,主要由M_6C,Cr_(23)C_6,Cr Co金属间化合物和γ-Co基体相组成;成型件样品的拉伸断裂断口平整,无颈缩现象,属于脆性断裂,其断裂过程是韧窝-类解理的复合断裂;成型件样品磨损表面存在犁沟磨痕,磨损前后质量损失很小,耐磨性能优良,耐磨机制主要是磨粒磨损、黏着磨损、氧化磨损。

关键词：激光成型工艺技术钴基高温合金显微组织拉伸性能耐磨性能

钴基高温合金K640S返回料应用的试验研究

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东北大学学报（自然科学版） 2000年第2期21卷 184-186页

作者：王铁利杨洪才王勇郭建亭东北大学材料与冶金学院辽宁沈阳110006 中国科学院金属研究所辽宁沈阳110015

研究了钴基铸造高温合金K6 40S在多次返回重熔过程中成分、组织和性能的变化·结果表明 ,该合金的返回料按照适当的工艺多次返回重熔后 ,其组织和性能无明显变化·经 1 0次返回后合金的综合性能仍能满足使用要求·

关键词：合金返回料力学性能钴基高温合金铸造

钴基高温合金GH5605铸态组织及高温扩散退火过程中元素再分配

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工程科学学报 2019年第3期41卷 359-367页

作者：刘超江河董建新章清泉北京科技大学材料科学与工程学院北京100083 北京首钢冶金研究院北京100192

利用光学显微镜(OM)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、能谱分析(EDS)并结合热力学及动力学计算结果对采用真空感应熔炼和电渣重熔二联工艺生产的GH5605合金电渣锭的枝晶形貌、元素偏析和析出相进行分析.探索了合金的高温扩散退火制度并... 详细信息

利用光学显微镜(OM)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、能谱分析(EDS)并结合热力学及动力学计算结果对采用真空感应熔炼和电渣重熔二联工艺生产的GH5605合金电渣锭的枝晶形貌、元素偏析和析出相进行分析.探索了合金的高温扩散退火制度并结合差示扫描量热仪(DSC)和热压缩模拟实验分析高温扩散退火前后的合金特征.结果表明:GH5605合金中的枝晶和元素偏析情况较轻,主要偏析元素是Cr和W并在枝晶间处偏聚,电渣锭中的主要析出相包括奥氏体、晶界M23C6以及晶内和晶界处的奥氏体与M23C6板条状共晶相.经1210℃/8 h扩散退火处理后枝晶和元素偏析基本消除,共晶相基本回溶.

关键词：钴基高温合金偏析枝晶共晶高温扩散退火

新型钴基高温合金中W元素对蠕变组织和性能的影响

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金属学报 2023年第9期59卷 1209-1220页

作者：陈佳郭敏杨敏刘林张军西北工业大学凝固技术国家重点实验室西安710072

以γ’相强化的Co-Al-W高温合金(Co-9Al-xW,x=8、9、10,原子分数,%)为研究对象,耦合CALPHAD和晶体塑性本构关系,建立了高温加载时微观组织演化的三元弹塑性相场模型,考察了W含量对蠕变过程中γ’相演化行为和蠕变性能的影响。结果表明,... 详细信息

以γ’相强化的Co-Al-W高温合金(Co-9Al-xW,x=8、9、10,原子分数,%)为研究对象,耦合CALPHAD和晶体塑性本构关系,建立了高温加载时微观组织演化的三元弹塑性相场模型,考察了W含量对蠕变过程中γ’相演化行为和蠕变性能的影响。结果表明,随W含量增加,γ’相体积分数增加,γ基体塑性变形降低,筏化形成并提前,导致蠕变性能提高。不变矩分析表明,9W和10W合金中筏组织形成是出现稳态蠕变阶段的主要原因。应力/应变分析表明,高W合金γ基体中较大的错配应力减小了塑性变形。

关键词：钴基高温合金相场模拟蠕变筏化

缺口取向和再结晶对一种定向凝固钴基高温合金热疲劳性能的影响

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金属学报 2015年第4期51卷 449-457页

作者：濮晟王莉谢光丁贤飞楼琅洪冯强北京科技大学新金属材料国家重点实验室北京100083 中国科学院金属研究所沈阳110016 中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室沈阳110016 北京科技大学国家材料服役安全科学中心北京100083

在定向凝固钴基高温合金中采用V型缺口分别垂直和平行于凝固方向的板状热疲劳试样,并在缺口位置预制再结晶组织,研究了在最高温度为1000℃,最低温度为室温的冷热循环下,缺口取向和再结晶对定向凝固钴基高温合金热疲劳性能的影响.结果表... 详细信息

在定向凝固钴基高温合金中采用V型缺口分别垂直和平行于凝固方向的板状热疲劳试样,并在缺口位置预制再结晶组织,研究了在最高温度为1000℃,最低温度为室温的冷热循环下,缺口取向和再结晶对定向凝固钴基高温合金热疲劳性能的影响.结果表明,缺口取向垂直于凝固方向时,基体在应力作用下循环氧化开裂;缺口平行于凝固方向时,热疲劳性能下降,裂纹沿枝晶间扩展.再结晶降低定向凝固钴基高温合金的热疲劳性能,再结晶晶界氧化开裂,晶界析出的M23C6型碳化物氧化脱落后形成的孔洞加速了裂纹扩展;连接枝晶间碳化物的再结晶晶界成为缺口平行于凝固方向时热疲劳裂纹的优先扩展通道.

关键词：缺口取向再结晶热疲劳定向凝固钴基高温合金

钴基高温合金GH188中镧化物类型及元素Mg晶界偏聚的研究

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钢铁研究学报 1999年第3期11卷 30-33页

作者：蒙肇斌曾炳胜王志刚钢铁研究总院高温材料研究所抚顺钢厂技术中心

使用俄歇电子谱仪（ＡＥＳ）、透射电镜结合能谱仪（ＥＤＡＸ）及扫描电镜等分析仪器，研究了用双真空（真空感应熔炼＋真空自耗重熔）工艺生产的钴基高温合金ＧＨ１８８中稀土镧化物的析出形貌与类型以及添加的微量元素Ｍｇ晶界偏聚的... 详细信息

使用俄歇电子谱仪（ＡＥＳ）、透射电镜结合能谱仪（ＥＤＡＸ）及扫描电镜等分析仪器，研究了用双真空（真空感应熔炼＋真空自耗重熔）工艺生产的钴基高温合金ＧＨ１８８中稀土镧化物的析出形貌与类型以及添加的微量元素Ｍｇ晶界偏聚的特性。研究结果表明，采用双真空工艺重熔后，合金中的镧化物呈不均匀分布，导致以它为形核点析出的部分碳化物也分布不均，使其弥散强化效果变差。该合金中的镧化物主要有Ｌａ２Ｏ３，Ｌａ２Ｏ２Ｓ，ＬａＯＳ２，Ｌａ２Ｓ３等类型。另外，微量元素Ｍｇ在合金中的晶界偏聚较为明显，这将降低合金的热加工性。因此。

关键词：钴基高温合金镧化物晶界偏聚镁

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钴基高温合金的循环氧化行为研究

中国腐蚀与防护学报 2002年第2期22卷 115-117,123页

作者：袁福河孙晓峰管恒荣胡壮麒中国科学院金属研究所沈阳110016

研究了钴基高温合金K40S在 95 0℃和 10 0 0℃的循环氧化行为 .发现合金在 95 0℃ 40 0h以内的抗循环氧化性能较好 .合金在 10 0 0℃氧化 5 0h以后因为表面氧化膜剥落开始出现失重现象 .在 10 0 0℃循环氧化初期的产物主要为Cr2 O3 ,其... 详细信息

研究了钴基高温合金K40S在 95 0℃和 10 0 0℃的循环氧化行为 .发现合金在 95 0℃ 40 0h以内的抗循环氧化性能较好 .合金在 10 0 0℃氧化 5 0h以后因为表面氧化膜剥落开始出现失重现象 .在 10 0 0℃循环氧化初期的产物主要为Cr2 O3 ,其次为CoCr2 O4 和少量的CoO ,40 0h以后 ,Cr2 O3 基本剥落 ,合金表面由于Cr的损耗又生成Cr2 WO6、NiCr2 O4 以及挥发性的WO3 氧化产物 .添加Si和Mn元素使K40S合金抗循环氧化性能明显地比不含Si和Mn元素的DZ40M钴基高温合金优越 .

关键词：钴基高温合金循环氧化氧化膜剥落

γ’相强化钴基高温合金成分设计与蠕变机理研究进展

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金属学报 2023年第9期59卷 1125-1143页

作者：冯强路松李文道张晓瑞李龙飞邹敏庄晓黎北京科技大学新金属材料国家重点实验室北京材料基因工程高精尖创新中心北京100083 湘潭大学材料科学与工程学院湘潭411105

近年来,随着航空发动机和地面燃机的持续发展,对其关键热端部件的环境抗力和承温能力的要求越来越高,γ′相强化钴基高温合金在抗热腐蚀性能和熔点温度等方面较镍基高温合金具有优势。为了促进此类合金的发展,本文基于国内外在合金开发... 详细信息

近年来,随着航空发动机和地面燃机的持续发展,对其关键热端部件的环境抗力和承温能力的要求越来越高,γ′相强化钴基高温合金在抗热腐蚀性能和熔点温度等方面较镍基高温合金具有优势。为了促进此类合金的发展,本文基于国内外在合金开发和蠕变性能等方面的研究成果,结合本课题组的研究工作,总结了该类合金在合金化原理、合金设计方法和蠕变机理等方面的研究现状,凝练出了目前该类合金发展存在的关键基础科学问题,并对未来需要关注的研究方向进行了概述。

关键词：钴基高温合金 γ’相强化合金化合金设计蠕变

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DZ40M钴基高温合金950℃长期时效后的组织与性能

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金属学报 1998年第12期34卷 1289-1294页

作者：姜文辉姚向东管恒荣胡壮麒中国科学院金属研究所

研究了新近开发的一种定向凝固钴基高温合金DZ40M950℃长期时效后的组织与性能．结果表明，合金时效后室温强度提高，塑性降低980℃，83MPa持久性能提高，而816℃，215MPa持久性能下降．在时效过程中，初生碳化物M7C3和MC缓慢分解，细小... 详细信息

研究了新近开发的一种定向凝固钴基高温合金DZ40M950℃长期时效后的组织与性能．结果表明，合金时效后室温强度提高，塑性降低980℃，83MPa持久性能提高，而816℃，215MPa持久性能下降．在时效过程中，初生碳化物M7C3和MC缓慢分解，细小的M23C6在基体中大量析出，M6C在一些M7C3表面生成．分析认为，合金性能变化主要归因于M(23)C6沉淀析出初生碳化物M7C3和MC分解，释放出碳原子，促进M(23)C6沉淀反应、M6C形成是由于钨的局部偏聚所致．

关键词：钴基高温合金定向凝固时效碳化物转变