镍铁基高温合金GH2107组织热稳定性和力学性能的研究

发布时间：2018-05-02 20:32

  本文选题：GH2107 + 变形高温合金　； 参考：《沈阳理工大学》2015年硕士论文

【摘要】：GH2107合金是一种Ni-Fe基变形高温合金,具有良好的塑韧性和冷热疲劳性,持久蠕变性能的优异性更加明显,主要应用于700-750℃工作电站当中燃气轮机涡轮工作的叶片。该合金是在GH2135合金的基础上,通过降低2%的Al+Ti含量发展而来。与其它合金相比,其不含重金属元素并且加入了大量的Fe,节约了大量的成本。本论文主要对合金长期时效后的显微组织进行观察从而分析时效温度和时间对GH2107合金组织的影响,长期时效的条件为在650℃、700℃和750℃下分别时效500h-10000h;对热处理态下的合金分别进行了瞬时拉伸和持久拉伸实验;最后探讨了微量元素B、P对合金组织变化及力学性能的影响。论文的研究结果表明:GH2107合金标准热处理态组织主要有:γ′沉淀相以及M23C6和MC两种类型的碳化物,随着时效温度和时间的增加,γ′相和晶界(主要由Cr23C6构成)都发生了明显的粗化,粗化速率随时间和温度的升高而增大,时效在温度750℃下粗化现象最为显著。当时效温度和时间达到750℃3000h或700℃5000h时,开始析出TCP相,主要呈块、片和针状分布在晶界、碳化物周围和基体内。热处理态合金的瞬时拉伸强度随温度升高而降低,塑性反之,合金的屈服强度在700℃有个明显的回升。在室温至高温的拉伸过程中,合金断口从沿晶断转向穿晶断。将持久拉伸实验获得的数据构成LMP拉伸米勒曲线,可预测其持久寿命,在700℃200MPa下合金的寿命可达十万小时,优于同类别的其它合金。B和P在室温晶界强化较弱,但在700℃下对晶界起到很好的强化作用,提高合金的性能。但当B含量较高时,会与P产生竞争机制,从而对降低合金的拉伸强度及持久寿命。P的添加会抑制裂纹在表面萌生与扩展,所以有利于合金的持久性能。
[Abstract]:GH2107 alloy is a kind of Ni-Fe based deformed superalloy, which has good plastic toughness, cold and thermal fatigue property, and the excellent durable creep property. It is mainly used in the blade of gas turbine working in 700-750 鈩，

本文编号：1835375