第三代镍基单晶高温合金成分设计及组织稳定性研究

发布时间：2021-10-26 18:27

　　镍基单晶高温合金由于具有优异的高温综合性能,被广泛应用于先进航空发动机和地面燃气轮机叶片类热端部件的制造。在镍基单晶高温合金发展过程中,为了提高合金的承温能力和高温性能,其合金化程度不断提高,特别是难熔元素的含量越来越高。典型的第三代镍基单晶高温合金中难熔元素总含量已达到20wt%,Re含量更是高达5⁶ wt%。然而难熔元素的不断增加使得合金在服役过程中极易析出更多的拓扑密排相（TCP相）,导致合金组织稳定性下降,严重损害合金的力学性能。难熔元素提高合金高温性能与促进TCP相析出的矛盾,在第三代以及更高代次镍基单晶高温合金中表现得尤为突出。因此,对第三代镍基单晶高温合金而言,如何同时兼顾合金的高温性能和组织稳定性已成为非常重要且亟待解决的关键问题之一。本文以研制高性能、高组织稳定性的第三代镍基单晶高温合金为目标,力图探明Re、W、Mo、Cr、Co等元素及其交互作用对第三代镍基单晶高温合金凝固特性、凝固组织、热处理组织和组织稳定性的影响规律,建立提高高难熔元素含量合金组织稳定性的方法,为先进镍基单晶高温合金的成分设计和优化提供理论依据和数据支撑。论文利用热力学计算软... 

【文章来源】：西北工业大学陕西省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：143 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

航空发动机示意图

航空发动机用涡轮盘及单晶叶片示意图

温合金由于消除了合金内部的晶界（图 1-3），具性能，被应用于在温度最高、受力最为复杂且直件下服役的高压涡轮叶片的制造。目前，几乎所叶片都采用单晶制备工艺制造，如推重比 10 美）、GE90（美）及 EJ2000（英、德、意、西）

【参考文献】：
期刊论文
[1]硼对第二代镍基单晶高温合金显微组织的影响[J]. 赵云松,骆宇时,张剑,郭会明,方向,唐定中.  重庆大学学报. 2017(01)
[2]铸造高温合金与纯净化熔炼技术发展现状[J]. 张业欣,王万林.  金属材料与冶金工程. 2015(04)
[3]W和Re对固溶态镍基单晶高温合金变形和再结晶的影响[J]. 濮晟,谢光,郑伟,王栋,卢玉章,楼琅洪,冯强.  金属学报. 2015(02)
[4]HRS和LMC工艺对第三代镍基单晶高温合金DD33中显微孔洞的影响[J]. 李相伟,王莉,刘心刚,王苏程,楼琅洪.  材料研究学报. 2014(09)
[5]微量元素B对镍基单晶高温合金凝固组织的影响[J]. 张欣雷.  稀有金属与硬质合金. 2014(04)
[6]镍基高温合金设计的研究进展[J]. 倪莉,张军,王博,刘林,傅恒志.  材料导报. 2014(03)
[7]Ta对低铬高钨镍基单晶高温合金微观组织的影响[J]. 吕明,石怀荣,刘传让.  机械工程师. 2013(12)
[8]Re质量分数对单晶高温合金组织和性能的影响[J]. 刘丽荣,孙立军,祖国庆.  沈阳工业大学学报. 2013(05)
[9]Ta对镍基高温合金电子结构参数的影响[J]. 孙跃军,姜晓琳,尚勇.  兵器材料科学与工程. 2013(01)
[10]Re和Ru对镍基单晶高温合金组织偏析的影响[J]. 刘刚,刘林,张胜霞,杨初斌,张军,傅恒志.  金属学报. 2012(07)

硕士论文
[1]Ta和Ru对低Cr高W铸造镍基高温合金组织及性能的影响[D]. 郑亮.西安理工大学 2004



本文编号：3459990