GH706合金组织与超声检测参数关系研究

发布时间：2017-10-03 01:11

  本文关键词：GH706合金组织与超声检测参数关系研究

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【摘要】：GH706合金是一种沉淀硬化型Fe-Ni-Cr基高温合金,合金性能取决于金相组织中晶粒大小和形态以及沉淀硬化相形态和分布,常规的金相法会给零件造成不可逆的破坏。本文研究GH706合金组织与超声检测参数之间的对应关系,力图实现该合金组织的超声无损评价。GH706合金的标准热处理制度为:980℃保温1h,空冷+843℃保温3h,空冷+720℃保温8h,炉冷至620℃保温8h。本文通过改变稳定化处理时间、时效处理温度和时间,以获取不同的金相组织。依据GB/T6394-2002金属平均晶粒度测定标准对试样的晶粒度进行测量,测量试样的硬度和非线性系数以评定合金的时效状态,利用超声水浸检测系统测量超声纵波声速、衰减,研究金相组织与超声参数之间关系。金相分析结果表明:在未热处理、固溶、稳定化以及时效这四种热处理状态下,晶粒尺寸变化不大,表征GH706合金具有优良的抑制高温晶粒长大的能力。经过时效处理后,平均晶粒直径方差有所增加,表征晶粒形状以及晶粒大小的不均匀程度均发生改变。硬度不随稳定化处理时间变化而变化;但随时效处理时间的延长,硬度略有提高但随后下降,表明硬度与组织中η和??相的析出量和与基体相共格状态的变化有关。经固溶处理后超声纵波声速升高,稳定化处理后声速继续升高,时效处理后声速降低,表明随固溶原子的溶入,GH706合金的弹性模量升高;随固溶原子的析出,弹性模量降低。超声衰减与热处理状态之间基本无关,但随平均晶粒直径增大而增大,并且两者之间具有良好的相关性。超声非线性系数在未处理、固溶以及稳定化处理阶段较小;随着时效阶段的进行,非线性系数先增大后减小,这对应着时效状态的欠时效、峰值时效以及过时效,其中在推荐的标准热处理状态下非线性系数最高,表征此状态时效析出相强化效果最好。超声信号的一次底波傅里叶变换结果表明,在未热处理、固溶以及稳定化处理状态下,一次底波峰值频率和峰值幅值基本不变;时效处理后,峰值频率提高,峰值幅值下降。根据上述超声参数综合分析,可以评判GH706合金的热处理状态和时效状态。本文研究结果为GH706合金组织无损评估奠定基础,为GH706合金超声检测结果的解释提供理论和试验数据支持。
【关键词】：GH706合金 超声评估 超声信号 频域分析 时效状态
【学位授予单位】：南昌航空大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG132.3;TG115.285
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 绪论8-14
• 1.1 选题背景及研究目的和意义8-9
• 1.2 超声组织评价概述9-10
• 1.3 超声组织评价国内外发展现状10-13
• 1.3.1 国外研究概括10-12
• 1.3.2 国内研究概括12-13
• 1.4 本课题研究内容及目标13-14
• 第2章 材料超声检测理论概述14-22
• 2.1 材料的超声检测14-17
• 2.1.1 超声波的基本特性14
• 2.1.2 超声波在介质中的传播速度14-15
• 2.1.3 超声波在介质中的衰减特性15-17
• 2.2 超声波非线性特性17-19
• 2.3 超声波频谱分析原理19-22
• 2.3.1 傅里叶变换19-21
• 2.3.2 频域分析21-22
• 第3章 GH706合金组织与金相参数测量22-34
• 3.1 试验GH706的合金成分及组成22-23
• 3.2 GH706试样的制备23-27
• 3.2.1 GH706试样尺寸的确定23-25
• 3.2.2 GH706热处理制度的制定25-27
• 3.3 金相试样制备27-31
• 3.3.1 试样的截取27
• 3.3.2 试样的磨光与抛光27
• 3.3.3 试样的腐蚀27-28
• 3.3.4 金相组织显示28-31
• 3.4 金相参数测量结果及分析31-33
• 3.5 本章小结33-34
• 第4章 GH706合金组织与超声声速关系34-44
• 4.1 声速测量试验34-41
• 4.1.1 测量仪器34-36
• 4.1.2 测量结果及分析36-37
• 4.1.3 讨论37-39
• 4.1.4 误差分析39-41
• 4.2 硬度测量实验41-43
• 4.3 本章小结43-44
• 第5章 GH706合金组织与超声衰减关系44-48
• 5.1 衰减特性分析与实验44-45
• 5.2 测量结果及讨论45-47
• 5.3 本章小结47-48
• 第6章 GH706合金组织与频域参数关系48-65
• 6.1 超声非线性现象48-53
• 6.1.1 非线性系数测量仪器48-49
• 6.1.2 测量结果及分析49-53
• 6.2 超声频谱分析53-64
• 6.2.1 超声波频谱53
• 6.2.2 频谱结果及分析53-64
• 6.3 本章小结64-65
• 第7章 总结与展望65-67
• 7.1 总结65-66
• 7.2 展望66-67
• 参考文献67-70
• 发表论文和参加科研情况70-71
• 致谢71-72

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