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镍基高温合金

长城技术 1991年第1期 95-98页

作者：杨国安

镍基高温合金GH4065A高温疲劳断裂机制研究

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材料工程 2025年第1期53卷 72-80页

作者：李林翰张继张文云田强秦鹤勇张北江钢铁研究总院有限公司高温材料研究所北京100081

针对新一代航空发动机涡轮盘用超低C,N含量的变形高温合金GH4065A,系统表征和定量统计了合金的夹杂物组织。对细晶态和粗晶态试样开展了400℃和650℃不同载荷水平下的疲劳实验。通过对疲劳断裂源组织进行表征分析,研究了合金的疲劳断裂... 详细信息

针对新一代航空发动机涡轮盘用超低C,N含量的变形高温合金GH4065A,系统表征和定量统计了合金的夹杂物组织。对细晶态和粗晶态试样开展了400℃和650℃不同载荷水平下的疲劳实验。通过对疲劳断裂源组织进行表征分析,研究了合金的疲劳断裂机制。结果表明,合金的夹杂物主要为氮化物。在细晶组织状态下,高温疲劳断裂机制为氮化物(单独和团簇态)起始断裂。高应变幅载荷下(≥0.9%),断裂源主要为试样表面氮化物,极少情况为表面硼化物和氧化物(Al_(2)O_(3)和MgSiO_(3)),且只有Al_(2)O_(3)导致合金过早疲劳断裂;低应变幅载荷下(<0.9%),断裂源为氮化物-解理面型,均在试样近表面/内部。两种不同的断裂方式分别导致高应变幅载荷下400℃疲劳寿命高于650℃疲劳寿命,低应变幅载荷下反之。统计发现,引起疲劳断裂的所有氮化物的尺寸全部达到/超过细晶组织平均晶粒尺寸。在粗晶组织状态下,400℃下疲劳断裂机制为准解理起始断裂。晶粒尺寸的增加极大降低了可能诱发疲劳开裂的夹杂物的有效数量,滑移诱发的解理断裂成为主导断裂机制。

关键词：镍基高温合金疲劳夹杂物氮化物断裂源

LPBF制备镍基高温合金组织演化及各向异性机制

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焊接学报 2025年第1期46卷 34-40,47页

作者：李明川马瑞常帅王奇舜李俐群哈尔滨工业大学材料结构精密焊接与连接全国重点实验室哈尔滨150001 哈尔滨工业大学郑州研究院郑州450018 北京动力机械研究所北京100074

通过改变激光粉末床熔融(laser powder bed fusion,LPBF)的扫描速度研究IN738LC合金组织演化及各向异性机制,采用光学显微镜(optical microscopy,OM)及扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)对组织形貌特征进行表征分析,通过X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)对其织构性进行测试,使用显微硬度仪对显微硬度及各向异性进行评价.结果表明,随着扫描速度从800 mm/s提高到1600 mm/s,晶粒尺寸得到显著细化,且晶粒长轴取向由低扫描速度下沿建造方向择优,转变为高扫描速度下的沿熔池边界法线方向择优.这是因为低扫描速度下高熔池重熔率导致更多枝晶沿建造方向外延择优生长.这种沿建造方向的强择优生长同时导致(200)面沿建造方向择优的织构性,且这种织构强度随扫描速度增加而降低.这种(200)面沿建造方向择优织构还导致水平截面软轴居多,进而导致水平显微硬度低于侧界面显微硬度的各向异性.

关键词：扫描速度激光粉末床熔融镍基高温合金微观组织各向异性

基于固溶元素增材制造镍基高温合金的成分设计

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金属学报 2025年

作者：张雪梁静静赵玉淞章环穆亚航周亦胄孙晓峰李金国中国科学技术大学材料科学与工程学院中国科学院金属研究所师昌绪先进材料创新中心沈阳航空航天大学材料科学与工程学院

易形成裂纹和高温强度不足是增材制造镍基高温合金面临的重大难题，基于固溶元素的成分设计是解决这两大难题的有效途径之一。本工作结合热力学计算，通过OM、XRD、SEM、TEM以及拉伸实验测试分析了γ'相含量、裂纹、错配度和拓扑密排(T... 详细信息

易形成裂纹和高温强度不足是增材制造镍基高温合金面临的重大难题，基于固溶元素的成分设计是解决这两大难题的有效途径之一。本工作结合热力学计算，通过OM、XRD、SEM、TEM以及拉伸实验测试分析了γ'相含量、裂纹、错配度和拓扑密排(TCP)相析出情况。结果表明，ZGH-10合金的固溶强度为236 MPa，裂纹面积分数为1.3?10-4%;ZGH-10合金的错配度为-0.26%,γ'相为方形。在1000℃下热暴露500 h时，无TCP相析出。ZGH-10合金在25、760和1000℃下的抗拉强度分别为1290、1089和555 MPa，延伸率分别为17.0%、10.8%和28.5%。

关键词：增材制造镍基高温合金固溶元素成分设计

石墨炉原子吸收光谱法测定镍基高温合金中铅、铋、硒元素的含量

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理化检验(化学分册) 2025年第1期61卷 87-92页

作者：浦益龙李亚峰年季强陈颖杰江苏隆达超合金航材有限公司无锡214105

取0.1000 g镍基高温合金样品置于100 mL聚四氟乙烯烧杯中,加入2.0 mL盐酸、1.0 mL硝酸、0.5 mL氢氟酸,盖上塑料表面皿,于90℃水浴加热约60 min至样品完全溶解,冷却后,溶液转移到100 mL塑料容量瓶中,加入10 mL硝酸,用水稀释并定容,混匀... 详细信息

取0.1000 g镍基高温合金样品置于100 mL聚四氟乙烯烧杯中,加入2.0 mL盐酸、1.0 mL硝酸、0.5 mL氢氟酸,盖上塑料表面皿,于90℃水浴加热约60 min至样品完全溶解,冷却后,溶液转移到100 mL塑料容量瓶中,加入10 mL硝酸,用水稀释并定容,混匀。采用石墨炉原子吸收光谱法测定其中铅、铋、硒元素,通过自动进样器,依次加入3μL 250 g·L^(-1)磷酸二氢铵溶液、5μL250 g·L^(-1)硫脲溶液、8μL 1000μg·L^(-1)Pd(NO_(3))_(2)-500μg·L^(-1)Mg(NO_(3))_(2)溶液作为测定铅、铋、硒元素的基体改进剂,通过交流纵向塞曼背景校正干扰,以基质匹配的混合标准溶液绘制工作曲线。结果表明,铅、铋、硒元素的质量浓度在一定范围内与对应的吸光度呈线性关系,检出限(3s/k)为0.01~0.03μg·L^(-1)。方法用于分析镍基高温合金标准物质,测定值基本在认定值的不确定度范围内,且测定值的相对标准偏差(n=6)均不大于25%。方法用于分析3个实际镍基高温合金样品,与辉光放电质谱法比较,所得测定值基本一致。

关键词：石墨炉原子吸收光谱法镍基高温合金铅元素铋元素硒元素

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镍基高温合金氢脆行为研究进展

燃气涡轮试验与研究 2025年第1期38卷 1-15页

作者：姜海瑞杜云玲孙士杰刘砚飞王新广中国科学技术大学材料科学与工程学院沈阳110016 中国科学院金属研究所师昌绪先进材料创新中心沈阳110016 辽宁石油化工大学机械工程学院辽宁抚顺113001 中国航发四川燃气涡轮研究院成都610500

氢脆是高强度合金中常见的损伤形式,其过程涉及氢的溶解、扩散、再分布及氢与空位、位错、晶界及其他相界面的相互作用等多种现象。针对合金的氢脆行为,研究了氢扩散现象以及氢表征方法;提出了多种氢脆机制,包括氢增强脱黏(HEDE)、氢增... 详细信息

氢脆是高强度合金中常见的损伤形式,其过程涉及氢的溶解、扩散、再分布及氢与空位、位错、晶界及其他相界面的相互作用等多种现象。针对合金的氢脆行为,研究了氢扩散现象以及氢表征方法;提出了多种氢脆机制,包括氢增强脱黏(HEDE)、氢增强局部塑性(HELP)和氢增强应变诱导空位(HESIV)等。此外,为降低工程结构材料在服役过程中发生氢脆的风险,讨论了当前氢脆预防方法的优缺点和防止氢脆失效的方法,提出了表面处理和合金微观结构优化等氢脆防护措施。

关键词：氢脆镍基高温合金氢表征方法氢脆断裂机制氢脆防护

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镍基高温合金的熔炼方法研究

真空 2025年第1期62卷 72-77页

作者：徐萍中国航发北京航空材料研究院北京100095

随着科技的发展进步,镍基高温合金在航空航天、核电等高精尖领域得到广泛应用,其性能要求也不断提高。熔炼作为镍基高温合金制备过程中的一个关键环节,直接影响合金材料的整体品质和性能,选择适宜的熔炼工艺非常重要。目前常用的熔炼工... 详细信息

随着科技的发展进步,镍基高温合金在航空航天、核电等高精尖领域得到广泛应用,其性能要求也不断提高。熔炼作为镍基高温合金制备过程中的一个关键环节,直接影响合金材料的整体品质和性能,选择适宜的熔炼工艺非常重要。目前常用的熔炼工艺包括真空感应熔炼(VIM)和真空自耗重熔(VAR)等,在实际应用中各有优势和不足之处,需进行合理选择、搭配,精确控制其参数,从而满足镍基高温合金越来越高的熔炼要求。本文对镍基高温合金的熔炼方法进行了详细的分析研究,以期为相关冶炼工作提供参考。

关键词：镍基高温合金熔炼方法双联法三联法

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镍基高温合金返回料净化利用技术研究进展

钢铁研究学报 2025年第1期37卷 14-23页

作者：程娜周同金刘子男王娜娜济南职业学院山东济南250103 山东国创智能机器人研究院有限公司山东济南251402 山东产业技术研究院山东济南250102 黄河机器人创新院山东济南250102

随着航空航天技术发展,镍基高温合金返回料积累量日益攀升。为了有效应对我国贵重金属资源的浪费问题并推动循环经济的发展,通过使用先进的净化利用技术,确保返回料的成分和性能达到与新料合金相当的水平,显得尤为关键。但是镍基高温合... 详细信息

随着航空航天技术发展,镍基高温合金返回料积累量日益攀升。为了有效应对我国贵重金属资源的浪费问题并推动循环经济的发展,通过使用先进的净化利用技术,确保返回料的成分和性能达到与新料合金相当的水平,显得尤为关键。但是镍基高温合金种类繁多、成分复杂,返回料杂质和缺陷含量高,加大了净化利用技术难度。概述了镍基高温合金返回料添加比例和返回次数对高温合金成分、组织结构和力学性能的影响,重点讨论了国内外返回料预处理技术和纯净熔炼技术发展现状,总结了返回料纯净度检测方法,并对我国镍基高温合金返回料的循环利用提出了一些建议。

关键词：镍基高温合金返回料纯净熔炼纯净度

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激光增材制造镍基高温合金研究现状及展望

金属加工(热加工) 2025年第2期 1-11页

作者：马金超刘纪德张志鹏孔祥伟李金国中国科学院金属研究所辽宁沈阳110016 东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819 东北大学材料科学与工程学院辽宁沈阳110819

激光增材制造作为一种能够将数据模型直接转化为构件的先进技术,在高温合金零部件的制造领域具有广阔的应用前景。从激光增材制造技术的基本原理与特点出发,介绍了其在镍基高温合金工程化应用中的现状及面临的问题。在此基础上,系统论... 详细信息

激光增材制造作为一种能够将数据模型直接转化为构件的先进技术,在高温合金零部件的制造领域具有广阔的应用前景。从激光增材制造技术的基本原理与特点出发,介绍了其在镍基高温合金工程化应用中的现状及面临的问题。在此基础上,系统论述了增材用高温合金粉末材料的制备及优化策略、增材样品的微观组织特征以及裂纹缺陷的形成机理与控制方法。此外,围绕当前激光增材制造在高温合金领域面临的技术挑战,对其未来的发展方向进行了展望,旨在为相关领域的进一步发展提供参考和指导。

关键词：激光增材制造镍基高温合金粉末材料微观组织裂纹缺陷