镍基单晶高温合金DD5热处理工艺优化及高温性能研究
发布时间：2021-03-01 23:42
镍基单晶高温合金作为航空发动机涡轮叶片的首选材料,其设计特点是添加大量的难熔元素和昂贵的稀土元素进行强化,来提升合金的高温性能。但这些合金元素的加入引起单晶组织稳定性差、合金密度增大、成本高等一系列问题,从而严重的制约着镍基单晶高温合金在工业中的应用。为了挖掘现有低成本镍基单晶高温合金的性能潜力,本课题组对镍基单晶高温合金DD5的原有的成分进行了改进,熔炼加入了微量元素C（0.05%）,B（0.04%）,Y（0.078%）。通过对其热处理组织,高温拉伸性能和疲劳性能的研究,为该类单晶合金的其他力学性能研究提供参数依据和理论依据具有重要意义。通过高速冷却定向凝固技术和选晶法制备了取向为[001]的低铼镍基高温合金DD5的单晶试棒,通过对其热处理工艺和组织优化。结果表明:优化固溶热处理参数为:1280°C/2 h+1315°C/2 h+1320°C/2 h+1325℃/6 h,AC;优化时效处理参数为:1120°C/4 h,AC+900°C/24 h,AC。经此热处理处理后γ′相形貌呈规则的立方状,排列有序,平均尺寸约为0.50 um,分布均匀,γ基体的通道清晰,γ′相的总体积分数约为68...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
铼含量对单晶和定向合金耐温能力的影响
优化合金的化学成分，降低铼的含量，以期获得高承温能力的晶高温合金的成分特点和相组成金的成分特点合金的优势在于对合金元素具有很高的容纳性，其面心立方(TM为合金的熔化温度)以及 1×105h。对单晶高温合金而言，合0 种[48]。每个元素的作用和对组织稳定性的影响主要取决于它位置(如图 1.2)。第一类元素主要有铬、钴、钼、铼、钌和钨，；第二类元素主要有铝、钛、钽和铌，它们与镍反应形成有序相 ；第三类为 B、C 和 Zr，它们主要促进碳化物和硼化物的形成W、Nb、Ta 和 Ti 是强碳化物形成元素。以下详述镍基单晶高
图 1. 3 位错绕过第二相粒子的示意图[68]Fig.1. 3 Diagram of dislocation bypassing second-phase particles理论，迫使位错线弯曲到曲率半径为 R 时所需的切应力即为所 = 2 (1.3)λ/2，因此位错线弯曲到该状态所需的切应力：τ = (1.4)剪切模量，b 为伯氏矢量，λ 为粒子间距。由式(1.3)和(1.4)可 成反比，即 γ′析出相的数量越多，γ′析出相间距越小，屈服强度寸的减小或 γ′析出相含量的提高都可以增加单晶的屈服强度。切割强化合金的沉淀析出的 γ′相的间距较小，并与基体 γ 相保持共格关
本文编号：3058194
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
铼含量对单晶和定向合金耐温能力的影响
优化合金的化学成分，降低铼的含量，以期获得高承温能力的晶高温合金的成分特点和相组成金的成分特点合金的优势在于对合金元素具有很高的容纳性，其面心立方(TM为合金的熔化温度)以及 1×105h。对单晶高温合金而言，合0 种[48]。每个元素的作用和对组织稳定性的影响主要取决于它位置(如图 1.2)。第一类元素主要有铬、钴、钼、铼、钌和钨，；第二类元素主要有铝、钛、钽和铌，它们与镍反应形成有序相 ；第三类为 B、C 和 Zr，它们主要促进碳化物和硼化物的形成W、Nb、Ta 和 Ti 是强碳化物形成元素。以下详述镍基单晶高
图 1. 3 位错绕过第二相粒子的示意图[68]Fig.1. 3 Diagram of dislocation bypassing second-phase particles理论，迫使位错线弯曲到曲率半径为 R 时所需的切应力即为所 = 2 (1.3)λ/2，因此位错线弯曲到该状态所需的切应力：τ = (1.4)剪切模量，b 为伯氏矢量，λ 为粒子间距。由式(1.3)和(1.4)可 成反比，即 γ′析出相的数量越多，γ′析出相间距越小，屈服强度寸的减小或 γ′析出相含量的提高都可以增加单晶的屈服强度。切割强化合金的沉淀析出的 γ′相的间距较小，并与基体 γ 相保持共格关
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