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长期时效对高钨镍基高温合金碳化物演变的影响

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特种铸造及有色合金 2021年第9期41卷 1148-1152页

作者：穆岩王树森仉凤江王振江荀淑玲陈茂凯侯桂臣中国人民解放军海军装备部驻沈阳地区军事代表局驻鞍山地区军事代表室辽宁鞍山114000 中国科学院金属研究所师昌绪先进材料创新中心沈阳110000

采用SEM、TEM和EPMA等分析方法对高钨镍基高温合金在1000℃长期时效期间的碳化物演变行为进行了研究。结果表明,随着长期时效进行,合金中初生的MC型碳化物可分解为M_(6)C型碳化物,且数量随时效时间延长而增加。当时效时间为500 h时,颗粒... 详细信息

采用SEM、TEM和EPMA等分析方法对高钨镍基高温合金在1000℃长期时效期间的碳化物演变行为进行了研究。结果表明,随着长期时效进行,合金中初生的MC型碳化物可分解为M_(6)C型碳化物,且数量随时效时间延长而增加。当时效时间为500 h时,颗粒状M_(6)C型碳化物转变为块状,并在时效1000 h后逐渐转变为短棒状。时效1500 h后,合金中的M_(6)C型碳化物主要呈针状。

关键词：长期时效高钨镍基高温合金碳化物演变

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高温合金薄壁件铸造工艺优化设计

铸造 2023年第11期72卷 1463-1466页

作者：王树森邹明科王亮徐福涛韩阳张吉么丽娜王猛中国人民解放军海军装备部驻沈阳地区军事代表局驻鞍山地区军事代表室辽宁鞍山114001 中国科学院金属研究所师昌绪材料创新中心辽宁沈阳110016

高温合金缘板铸件曲面形状复杂,壁厚不均匀,易产生缩孔、显微疏松、气孔等铸造缺陷。本文针对高温合金缘板铸件在研制时遇到的主要问题,采用华铸CAE铸造分析软件对顶注和侧注两种工艺进行模拟,发现采用侧注充型工艺可有效防止铸件的显... 详细信息

高温合金缘板铸件曲面形状复杂,壁厚不均匀,易产生缩孔、显微疏松、气孔等铸造缺陷。本文针对高温合金缘板铸件在研制时遇到的主要问题,采用华铸CAE铸造分析软件对顶注和侧注两种工艺进行模拟,发现采用侧注充型工艺可有效防止铸件的显微疏松、气孔、冷隔、浇不足等缺陷。并对模拟优化后的工艺进行了验证,结果表明,采用侧注充型方案实现了缘板薄壁结构件的充型完整性和内部无超标冶金缺陷。

关键词：高温合金薄壁件熔模铸造铸件缺陷工艺优化华铸CAE

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均匀化温度对K465合金组织与性能的影响

金属热处理 2022年第1期47卷 167-171页

作者：王树森王振江高明远柴宏宇曹夕桑志茹中国人民解放军海军装备部驻沈阳地区军事代表局驻鞍山地区军事代表室辽宁鞍山114001 中国科学院金属研究所师昌绪先进材料创新中心辽宁沈阳110016

通过对K465镍基高温合金不同温度均匀化处理后的组织形貌观察及力学性能测试,研究了均匀化温度对K465合金显微组织及力学性能的影响。结果表明,在γ′相固溶温度以下(1160℃)均匀化后,γ′相尺寸较铸态大;在接近γ′相固溶温度(1210℃)... 详细信息

通过对K465镍基高温合金不同温度均匀化处理后的组织形貌观察及力学性能测试,研究了均匀化温度对K465合金显微组织及力学性能的影响。结果表明,在γ′相固溶温度以下(1160℃)均匀化后,γ′相尺寸较铸态大;在接近γ′相固溶温度(1210℃)均匀化后,合金中的γ′体积分数约为54%,尺寸均匀且立方化程度较高;在1260℃均匀化后,γ′相呈小颗粒状弥散分布,并且晶内出现胞状结构。随着均匀化温度的升高,合金的枝晶偏析情况减弱,碳化物由发达的骨架状逐渐转变为短棒状以及块状。热处理工艺为1210℃×4 h时合金具有最佳的综合性能。

关键词： K465合金均匀化温度显微组织力学性能

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铸造镍基高温合金K35的高温氧化行为

金属学报 2003年第7期39卷 749-754页

作者：李云尚海波郭建亭袁超杨洪才中国科学院金属研究所中国人民解放军海军装备部驻沈阳地区军事代表局沈阳110031 东北大学材料与冶金学院沈阳110014

测定了铸造镍基高温合金K35在850—1000℃温度范围内的氧化动力学曲线;并计算出其氧化激活能Q_(p1)=274 kJ/mol,Q_(p2)=315 kJ/mol,其氧化动力学曲线都符合抛物线规律,900℃以下,K35合金属于完全抗氧化级;900—1000℃为抗氧化级,X射线... 详细信息

测定了铸造镍基高温合金K35在850—1000℃温度范围内的氧化动力学曲线;并计算出其氧化激活能Q_(p1)=274 kJ/mol,Q_(p2)=315 kJ/mol,其氧化动力学曲线都符合抛物线规律,900℃以下,K35合金属于完全抗氧化级;900—1000℃为抗氧化级,X射线衍射、扫描电镜和能谱分析表明,K35合金的氧化膜分为3个区域:外层是性质疏松的Ti及Cr氧化物混合层,并含有少量尖晶石NiCr_2O_4与NiAl_2O_4;中间层是性质致密的Cr_2O_3氧化层;内层(过渡层)是Al_2O_3。

关键词：铸造镍基高温合金,高温氧化,氧化动力学

工艺参数对大尺寸K465镍基母合金锭中心缩孔的影响

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特种铸造及有色合金 2023年第3期43卷 410-414页

作者：严志王树森邹伟程陆凡卢厚辰仉凤江中国航发航空科技股份有限公司中国人民解放军海军装备部驻沈阳地区军事代表局驻鞍山地区军事代表室中国科学院金属研究所

分析了大尺寸K465镍基母合金锭产生中心缩孔的原因,通过设计正交试验,采用ProCAST软件对浇注温度、浇注速率、模具温度等工艺参数对铸锭缩孔的影响程度进行了模拟计算,研究了大尺寸K465镍基高温合金母合金锭中心缩孔的影响因素。结果表... 详细信息

分析了大尺寸K465镍基母合金锭产生中心缩孔的原因,通过设计正交试验,采用ProCAST软件对浇注温度、浇注速率、模具温度等工艺参数对铸锭缩孔的影响程度进行了模拟计算,研究了大尺寸K465镍基高温合金母合金锭中心缩孔的影响因素。结果表明,合金锭由外至内的晶粒分布为细小等轴晶、横向柱状晶、粗大等轴晶,当横向凝固速率过快时容易导致枝晶搭桥,阻碍上部液相向下补缩,是产生中心缩孔的主要原因。通过数值模拟计算发现,中心缩孔主要受浇注温度影响较大,对浇注速率的敏感性较小。最优浇注工艺如下:浇注温度为1420℃、浇注时间为20 s、模具温度为700℃,可大幅降低合金锭的中心缩孔尺寸。

关键词：镍基高温合金大尺寸铸锭中心缩孔 ProCAST模拟浇注工艺

改进多元宇宙算法在航空发动机不暖机模型修正中的应用

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推进技术 2022年第5期43卷 40-49页

作者：钱仁军李本威宋汉强武晓龙张赟海军航空大学航空基础学院山东烟台264001 中国人民解放军92728部队上海200436 海军驻沈阳地区第二军事代表室辽宁沈阳110043

航空发动机不暖机会产生性能损失,此时原有发动机模型已经不能准确表达发动机性能,因此,需要利用模型修正技术对原有的发动机模型进行修正,以获得发动机不暖机情况下的数学模型。提出了一种改进多元宇宙优化算法(Multi-verse optimizati... 详细信息

航空发动机不暖机会产生性能损失,此时原有发动机模型已经不能准确表达发动机性能,因此,需要利用模型修正技术对原有的发动机模型进行修正,以获得发动机不暖机情况下的数学模型。提出了一种改进多元宇宙优化算法(Multi-verse optimization,MVO),并将其应用于发动机不暖机模型的修正研究。在常规MVO算法基础上,修改虫洞机制公式,解决解区间偏离0轴较远时寻优计算易陷入局部最优的问题,并引入混沌思想,通过混沌化初始宇宙和在每一代最优宇宙附近区域内进行混沌搜索,增强了算法的全局搜索能力。将改进后的算法应用于发动机模型的修正研究,并将常规MVO,改进MVO,粒子群算法(Particle swarm optimization,PSO)和遗传算法(Genetic algorithm,GA)四种算法的修正结果进行了对比。结果表明:修正后发动机不暖机模型精度得到很大提高,其中推力误差仅为0.07%,能够满足舰载机起飞动力学模型输入条件的精度要求;改进MVO算法对发动机模型的修正效果优于常规MVO算法,且相比PSO和GA,改进MVO修正效果同样更优。

关键词：涡扇发动机暖机模型修正多元宇宙优化算法虫洞机制公式混沌

C含量对K465镍基高温合金组织及高温持久性能的影响

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热加工工艺 2022年第24期51卷 14-19页

作者：王树森桑志茹程陆凡曹夕柴宏宇高明远中国人民解放军海军装备部驻沈阳地区军事代表局驻鞍山地区军事代表室辽宁鞍山114001 中国科学院金属研究所师昌绪先进材料创新中心辽宁沈阳110016

通过对不同C含量的K465合金进行显微组织观察、DSC分析和力学性能测试,研究了C含量对K465镍基高温合金组织演变及高温持久性能的影响。结果表明,合金凝固期间碳化物的析出温度和数量受C含量影响较大,且随C含量增加而提高,共晶转变温度... 详细信息

通过对不同C含量的K465合金进行显微组织观察、DSC分析和力学性能测试,研究了C含量对K465镍基高温合金组织演变及高温持久性能的影响。结果表明,合金凝固期间碳化物的析出温度和数量受C含量影响较大,且随C含量增加而提高,共晶转变温度及数量随着C含量增加而降低。合金中碳化物的数量随着C含量的提高逐渐下降,而合金中共晶组织和γ’相的数量随着C含量的增加逐渐减少。合金经过固溶热处理后MC碳化物退化分解成M6C碳化物。合金在975℃/225 MPa持久变形期间的断裂机制为裂纹在共晶和晶界处萌生并沿晶界扩展。随着C含量的增加,组织中共晶数量减小,晶界强化相M6C数量增加,合金的持久性能得到一定改善;但随着C含量增加到0.2wt%,合金中γ’相减少,导致合金的持久性能明显下降。

关键词： K465合金 C含量持久性能断裂机制

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大尺寸K465镍基高温合金母合金铸锭表面缺陷形成机理

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铸造 2021年第5期70卷 547-553页

作者：王树森舒德龙王振江谢君梁军荀淑玲侯桂臣于金江中国人民解放军海军装备部驻沈阳地区军事代表局驻鞍山地区军事代表室辽宁鞍山114001 中国科学院金属研究所师昌绪先进材料创新中心辽宁沈阳110016 中铸新材工业(江苏)有限公司江苏镇江212114

通过对大尺寸K465镍基高温合金母合金锭表面缺陷进行组织观察和缺陷附近的元素浓度分布测量,研究了表面气孔、细小裂纹及蛛网状裂纹的形成机理。结果表面,浇注期间,金属锭模内壁放气或内壁上附着的少量气体在钢液浇注瞬间体积增大,并延... 详细信息

通过对大尺寸K465镍基高温合金母合金锭表面缺陷进行组织观察和缺陷附近的元素浓度分布测量,研究了表面气孔、细小裂纹及蛛网状裂纹的形成机理。结果表面,浇注期间,金属锭模内壁放气或内壁上附着的少量气体在钢液浇注瞬间体积增大,并延铸锭薄弱区域向合金锭内膨胀,是导致母合金锭表面产生孔洞的主要原因。锭模预热期间内壁形成的碳层被钢液卷入并与熔体中的Ti反应形成脆性较大的TiC,并在合金锭冷却收缩期间断裂,是表面产生细小裂纹的主要原因。而原料中通过精炼处理未完全消除的N元素杂质,以及由真空炉漏气产生的“过堂风”可促进熔体中形成的大量TiN颗粒,随合金液注入锭模后,局部TiN颗粒聚集引起该区域液相流动受阻,阻碍与周围区域的浓度交换,导致形成α-W;另一方面,TiN颗粒促进大量MC碳化物析出,使该区域与周围的组织差异性较大,导致该区域在合金锭冷却期间发生热裂,从而产生蛛网状裂纹。

关键词： K465镍基高温合金大尺寸铸锭表面缺陷组织

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防腐型合成航空润滑油性能评定研究

润滑与密封 2012年第2期37卷 92-97页

作者：刘双红杨英炎马力王昆冯兵中国人民解放军92117部队海军装备部飞机办海军驻沈阳地区发动机专业军事代表室

对研制的防腐型合成航空润滑油进行长期储存性能评定、轴承腐蚀模拟试验评定、轴承台架评定。结果表明,研制产品具有优异的高温抗氧化、润滑抗磨、腐蚀抑制及抗泡沫等性能,同时具有良好的储存稳定性及使用性能,满足海洋环境下战斗机的... 详细信息

对研制的防腐型合成航空润滑油进行长期储存性能评定、轴承腐蚀模拟试验评定、轴承台架评定。结果表明,研制产品具有优异的高温抗氧化、润滑抗磨、腐蚀抑制及抗泡沫等性能,同时具有良好的储存稳定性及使用性能,满足海洋环境下战斗机的用油要求。

关键词：航空发动机润滑油防腐蚀