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固溶温度对gh4710合金显微组织和硬度的影响

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热加工工艺 2023年第20期52卷 134-139页

作者：宋伟伟黄凯黄帅段方震罗璇王迪杨科陆军装备部驻上海地区航空军事代表室上海200233 中国航发常州兰翔机械有限责任公司江苏常州213022 中国人民解放军海军装备部驻常州地区军事代表室江苏常州213022 北京钢研高纳科技股份有限公司北京100081 钢铁研究总院高温材料研究所北京100081 中国航发南方工业有限公司湖南株洲412002 哈密市特种设备检验检测所新疆哈密839099

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)等方法研究了固溶温度对gh4710合金显微组织和硬度的影响。结果显示:gh4710合金在经过4 h过固溶处理后,该合金的平均晶粒尺寸随固溶温度升高而逐渐增大,晶界平直化程度逐渐增加,这与一次γ’相在过固... 详细信息

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)等方法研究了固溶温度对gh4710合金显微组织和硬度的影响。结果显示:gh4710合金在经过4 h过固溶处理后,该合金的平均晶粒尺寸随固溶温度升高而逐渐增大,晶界平直化程度逐渐增加,这与一次γ’相在过固溶温度下回溶至基体而无法钉扎晶界有关;由于在固溶冷却过程中的过冷度较小,因此二次γ’相的析出未呈现规律性;三次γ’相形貌变化不大,一直保持椭球状,三次γ’相的平均粒径先减小再增大,当固溶温度为1160℃时,三次γ’相的粒径为最小值;三次γ’相的单位面积分数和显微硬度呈现先升高再降低的趋势,当固溶温度为1170℃时,两者皆达最大值。晶粒尺寸的变化与该合金中一次γ’相的变化有关,gh4710合金硬度的变化与该合金中三次γ’相的分布有关。阐明了一次γ’相和三次γ’相在gh4710合金中的作用机理,为该合金的组织性能调控提供了理论依据。

关键词： gh4710合金固溶温度 γ’相晶粒组织显微硬度

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冷却速度对gh4710合金凝固过程偏析行为的影响

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热加工工艺 2020年第1期49卷 37-40,45页

作者：詹洪飞黄凯宋伟伟唐超安腾史维生海军驻常州地区航空军事代表室江苏常州213022 中国航发常州兰翔机械有限责任公司江苏常州213022 陆军装备部驻上海地区航空军事代表室上海200000 北京钢研高纳科技股份有限公司北京100081

采用凝固重熔物理模拟实验,研究了不同冷速下gh4710合金凝固过程的元素偏析规律。结果表明,不同冷却速度下,gh4710合金中Ti元素的偏析程度最严重,Al、Co、Cr的偏析程度较低,当冷速超过3℃/min时,Al、Co、Cr的偏析系数受冷速变化的影响... 详细信息

采用凝固重熔物理模拟实验,研究了不同冷速下gh4710合金凝固过程的元素偏析规律。结果表明,不同冷却速度下,gh4710合金中Ti元素的偏析程度最严重,Al、Co、Cr的偏析程度较低,当冷速超过3℃/min时,Al、Co、Cr的偏析系数受冷速变化的影响不明显。进一步的相图计算及微观分析表明,gh4710合金在非平衡凝固条件下,沉淀强化元素Al、Ti主要为正偏析元素,主要在枝晶间形成γ’相或γ/γ’共晶相,而合金中固溶强化元素Cr、Co元素在固相中富集,在液相中贫乏,具有典型的负偏析特征。gh4710合金元素的偏析行为主要取决于凝固过程的冷却速率及非平衡相变的综合作用。

关键词： gh4710合金凝固偏析行为

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均匀化处理工艺对gh4710合金热加工性的影响

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热加工工艺 2020年第6期49卷 146-149页

作者：詹洪飞黄凯宋伟伟唐超温博安腾史维生海军驻常州地区航空军事代表室江苏常州213022 中国航发常州兰翔机械机械有限责任公司江苏常州213022 陆军装备部驻上海地区航空军事代表室上海200000 北京钢研高纳科技股份有限公司北京100081

针对工业用Φ508 mmgh4710合金铸锭,设计并进行了均匀化处理试验,结合微观观察及热模拟试验,对比不同均匀化工艺,分析了均匀化机理及不同均匀化工艺的合理性。结果表明,gh4710合金经1140℃/30 h+1190℃/40 h、AC的均匀化处理后,共晶相... 详细信息

针对工业用Φ508 mmgh4710合金铸锭,设计并进行了均匀化处理试验,结合微观观察及热模拟试验,对比不同均匀化工艺,分析了均匀化机理及不同均匀化工艺的合理性。结果表明,gh4710合金经1140℃/30 h+1190℃/40 h、AC的均匀化处理后,共晶相完全回溶,MC碳化物尺寸变小,热加工塑性变好。微观分析表明,gh4710合金由于高的C、Al以及Ti含量,使得合金铸锭凝固过程中易产生元素偏析,尤其会形成大尺寸的MC碳化物及一定量的γ'+γ相的共晶相。大尺寸的MC碳化物及γ'+γ相残余会成为热变形过程塑性损伤微孔洞的源头,严重影响gh4710合金的热加工性。

关键词：均匀化工艺 gh4710合金热加工性

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固溶冷却速率对gh4710合金微观组织演变的影响机制研究

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固溶冷却速率对GH4710合金微观组织演变的影响机制研究

作者：杨科中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

gh4710合金是一种沉淀析出强化型镍基高温合金,主要用于制备航空发动机涡轮盘和涡轮叶片。本文以粗晶态gh4710合金为研究对象,通过调控过固溶处理后的冷却速率来改变γ’相分布及晶界形貌,研究γ’相及晶界演变对gh4710合金微观组织和... 详细信息

gh4710合金是一种沉淀析出强化型镍基高温合金,主要用于制备航空发动机涡轮盘和涡轮叶片。本文以粗晶态gh4710合金为研究对象,通过调控过固溶处理后的冷却速率来改变γ’相分布及晶界形貌,研究γ’相及晶界演变对gh4710合金微观组织和力学性能的影响规律,实现粗晶态gh4710合金室温强度和高温持久之间的平衡设计。不同固溶处理冷却速率对gh4710合金的微观组织和力学性能影响结果表明,改变固溶处理中的冷却速率可以实现gh4710合金的晶界锯齿化。随着固溶处理冷却速率从200℃/min逐渐降低至1℃/min,晶界形貌逐渐由平直状向弯曲状、锯齿状甚至过度弯曲状转变,γ’相平均粒径逐渐从70nm增大至711nm而面积分数逐渐从42%减小至16%;同时晶粒尺寸先从165μm逐渐增大至195μm,随后细化至45μm。随着晶界形貌向锯齿化转变,室温拉伸性能和高温持久性能都逐步提升,但是晶界过度弯曲后出现的晶粒细化导致室温拉伸性能急剧提高而高温持久性能急剧下降。晶界锯齿化实现了室温拉伸性能和持久性能的同步提高,但是需控制固溶处理冷却速率在合适的范围内,避免晶粒细化的发生。针对固溶处理冷却阶段中gh4710合金异常晶粒细化现象,详细研究了冷却速率从13.6℃/min降低至1℃/min之间的微观组织演变规律,通过循环热处理工艺探索了异常晶粒细化现象的周期性。实验结果证明,当冷却速率降低至6℃/min时,gh4710合金发生异常晶粒细化现象,并随着冷却速率的降低而细化程度增加,同时显微硬度不断升高。循环热处理实验证明,gh4710合金晶粒在循环两次时细化程度最高,循环三次至循环五次时,晶粒逐渐粗化。因此,gh4710合金的异常晶粒细化现象与低固溶冷却速率下发生静态再结晶有关。

关键词： gh4710合金冷却速率晶界锯齿化晶粒细化

镍基高温合金gh4710电化学腐蚀行为研究

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镍基高温合金GH4710电化学腐蚀行为研究

作者：隋飞中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

gh4710合金是一种以Ni-Co-Cr元素为基的新型时效沉淀强化镍基高温合金,主要应用于各类航天器发动机重要部件,例如叶片、涡轮盘等,其服役温度高于800℃,因此对于合金的高温抗氧化性能和高温力学性能有很高要求。本文以gh4710锻棒和gh471... 详细信息

gh4710合金是一种以Ni-Co-Cr元素为基的新型时效沉淀强化镍基高温合金,主要应用于各类航天器发动机重要部件,例如叶片、涡轮盘等,其服役温度高于800℃,因此对于合金的高温抗氧化性能和高温力学性能有很高要求。本文以gh4710锻棒和gh4710双锥热压缩试样为研究对象,利用金相显微镜、动电位极化曲线、交流阻抗谱、扫描原子力显微镜（AFM）、电子背散射衍射（EBSD）、局部电化学阻抗谱（LEIS）和扫描参比振动电极（SVET）等技术研究了析出相、应变量、固溶温度对于gh4710合金耐蚀性的影响。主要研究内容如下:析出相对于gh4710合金耐蚀性的影响表明,析出相的存在降低了gh4710合金的耐蚀性。gh4710合金在凝固过程中会形成γ-γ,共晶相,γ-γ,共晶相Cr含量低,在腐蚀过程中不足以形成致密性的钝化膜导致优先溶解。gh4710合金中的碳化物主要为Ti C。Ti C表面电势高于基体,在腐蚀过程中更稳定。利用双锥压缩模型研究了有效应变对于gh4710合金耐蚀性的影响。随着有效应变的增大,原始粗大变形晶粒逐渐转变为均匀细小的再结晶晶粒。原始粗大变形晶粒含有高密度位错和大量亚晶界,晶格畸变较大,因此点蚀坑优先在原始晶界处形核。随着有效应变的增大,亚晶界通过连续吸收位错转变为新晶粒的大角度晶界,能量较高的小角度晶界（位错、亚晶界）比例降低,耐蚀性提高。对gh4710合金进行了1130℃、1150℃、1170℃固溶处理,结果显示晶粒尺寸随固溶温度的提高而增大,尤其在1170℃固溶处理,γ,相的回溶导致晶粒尺寸急剧增大。由于晶界数量的减少和Σ3~n（n=1,2,3）晶界比例的提高,耐蚀性得到提高。

关键词： gh4710合金晶界析出相钝化膜固溶处理