姚志浩
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阮雅婷
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董建新
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张十庆
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张麦仓
,
倪童伟
,
秦琴
材料热处理学报
对A286铁基高温合金进行固溶温度+时效两段式热处理工艺优化研究.采用固溶热处理制度为930 ～ 1020℃/4 h/WC,固溶时间为0～4h.合金时效研究采用640 ～790℃/4 h/ AC热处理;在时效温度730℃条件下,研究0～16h时效时间对合金组织及性能的影响.结果表明:随着固溶温度上升和时间延长,合金晶粒尺寸有一定程度长大,但硬度逐渐下降;随着时效温度提高及时间延长,合金的硬度先升高而后降低;在固溶热处理过程中,合金随着固溶处理温度提高及时间的延长,γ'相回溶入基体;当固溶后的时效温度提高至700℃才析出γ'强化相;随着时效时间延长,析出的γ'强化相发生粗化;合金时效γ'强化相粗化过程符合Ostwald熟化长大规律,计算值与实际值相关系数大于97％;同时,确定了最佳的热处理工艺制度.
关键词:
铁基A286高温合金
,
固溶时效处理
,
显微组织
,
力学性能
孟凡国
,
董建新
,
张麦仓
,
姚志浩
材料热处理学报
采用Gleeble-1500热模拟压缩试验机对028合金进行恒温热压缩实验,变形温度为1120 ～ 1220℃,应变速率为0.1～10 s-1,研究了028合金的热变形行为及加工图,得到了028合金最佳的热挤压工艺.结果表明,建立的本构方程能较好的预测028合金在热变形中的峰值应力;028合金在热加工过程中发生动态再结晶,随变形温度升高,动态再结晶百分数和晶粒尺寸逐渐增加,动态再结晶晶粒尺寸随应变速率增加而减小,加工图中存在两个安全区、一个失稳区和一个危险区,028合金的最佳热挤压温度为1200℃,应变速率为1 s-1.
关键词:
028合金
,
热变形
,
组织演变
,
动态再结晶
,
加工图
姚志浩
,
董建新
,
张麦仓
,
陈昊
材料热处理学报
选取两种典型铸造高温合金DD407及K480,研究其固溶及时效过程中γ’相析出行为.结果表明,经热力学平衡相图计算获知,铸造高温合金K480及DD407合金的凝固温度范围是158、30℃,室温下γ’相体积分数分别为54％,80％;合金在凝固或固溶后的冷却过程中,γ’相形核率低,长大速率高,γ’相粒子易于长大;当其尺寸超过临界尺寸就会发生分解;两合金经过固溶后,较大尺寸的一次γ’相溶解后重新析出较小的二次γ’相;在一次时效空冷热处理后,合金在立方状的二次γ’相通道周围析出弥散细小球形三次γ’相;经过二次时效后,三次γ’相回溶、扩散直至消失,同时二次γ’相进一步长大,立方度增加.
关键词:
K480铸造高温合金
,
DD407单晶高温合金
,
γ’相
,
析出行为
,
热处理
韦家虎
,
董建新
,
喻健
,
姚志浩
,
付书红
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2012.6.011
对GH4169合金进行四种不同工艺的热处理以得到不同的δ相析出状态,采用Gleeble-1500试验机在980℃下测试合金热变形特性.结果表明,GH4169合金经不同热处理后可获得不同初始状态的δ相含量及分布状态,合金中δ相的增加将降低合金变形抗力;δ相的存在促进变形合金再结晶形核和长大;晶界δ相的存在有利于热变形过程中的再结晶,而晶内δ相则阻碍形核过程;预先析出的δ相在变形过程中发生溶解.
关键词:
GH4169
,
热处理
,
δ相
,
热变形
于秋颖
,
张麦仓
,
董建新
,
姚志浩
机械工程材料
利用热模拟试验机研究了GH710合金在变形温度为1110～1150℃，应变速率为0．01～1s^-1条件下的高温变形特性及变形后的组织特征。结果表明：在1150℃以下热变形时合金发生了亚固溶态的再结晶，且γ相在1130℃时已部分回溶；通过Arrhenius双曲正弦函数模型构建了合金的本构关系，得到了合金热变形激活能为693．46kJ·mol^-1；合金动态再结晶临界应变随着应变速率的增大及变形温度的降低而增加，且临界应变和峰值应变之间满足εc=0．61s；合金热加工过程中的软化机制为动态再结晶，根据热变形后的组织特征确定合金合理的热变形温度范围为1110～1130℃，应变速率为0．01S。
关键词:
GH710合金
,
高温变形
,
本构关系
,
组织
姚志浩
,
董建新
,
陈旭
,
张麦仓
,
郑磊
材料热处理学报
研究了镍基GH738高温合金经两种热处理后分别在550、750、800和850℃下,时效0～ 4500 h后γ'强化相形貌与硬度性能之间的关联性.结果表明,在长期时效过程中,经两种热处理后,γ'强化相随温度升高和时间延长而长大,但温度比时间影响更明显；γ'相粗化速率随着时效温度的升高和γ'相初始尺寸的增大而增大；γ'相的粗化符合L-S-W熟化理论；长期时效中γ'相的长大初期粗化速率较高；经过550℃长期时效后组织及性能几乎没有变化,表明合金在该温度下具有良好的组织稳定性；同时获得两种热处理后长期时效γ'相长大激活能；两种热处理制度下,时效硬度随温度变化大致呈下降趋势,亚固溶热处理后合金时效硬度明显高于过固溶热处理后的硬度；同时发现在750、800和850℃温度下,随着温度升高合金强化相的数量逐渐降低,从而导致合金强化相体积分数的降低.
关键词:
GH738高温合金
,
固溶处理
,
长期时效
,
γ'相
赵薇
,
董建新
,
张麦仓
,
姚志浩
材料热处理学报
为了获得不同沉淀硬化相作用的高温合金在高温长期时效过程中的组织稳定性的对比规律,对3种应用最为广泛的高温合金GH4169、GH4169plus、GH4738经720℃时效后的显微组织和硬度变化进行了对比分析.结果表明,合金的组织稳定性与晶界相和弥散强化相有关,晶界碳化物较晶界δ相稳定,γ'相较γ"相有更好的稳定性,但同为γ'相,组织稳定性还与其和基体的错配度有关.对比3种合金,随时效时间的延长,GH4169plus合金的稳定性稍次于GH4738合金,但要优于GH4169合金.
关键词:
GH4169
,
GH4GH4169plus
,
GH4738
,
长期时效
,
组织稳定性
曹国鑫
,
张麦仓
,
董建新
,
姚志浩
,
郑磊
稀有金属材料与工程
以不同Nb含量的直径160 mm GH4169合金钢锭为研究对象,利用热力学软件Thermo-Calc的模拟计算及电子探针成分分析,系统研究了Nb元素含量变化对GH4169合金钢锭凝固及均匀化过程相演化规律的影响.结果表明:Nb元素含量的增加会降低合金初熔点和终熔点,扩大凝固区间,增加偏析形成的趋势;Nb元素含量的增加还可以提高GH4169合金钢锭凝固过程Laves相的析出温度,若Nb元素偏析浓度超过7.0％,Laves相的析出温度会高于标准均匀化温度1160℃,导致部分高浓度下生成的Laves相无法回溶.进一步的凝固过程中各相Gibbs自由能变化规律分析表明,GH4169合金凝固过程中,当达到Laves相的析出温度后,Laves相的形成激活能要显著小于MC碳化物,此时高浓度的Nb元素主要用于Laves相的析出和生长,Laves相的大量形成抑制了MC碳化物的进一步形成和长大,导致了Laves相与MC碳化物集合体的产生.上述的热力学分析结果与实际钢锭的相析出回溶实验结果一致.
关键词:
GH4169合金
,
凝固及均匀化过程
,
相演化
姚志浩
,
董建新
,
张麦仓
,
于秋颖
,
郑磊
材料热处理学报
对GH864合金进行3种固溶温度：1040、1060、1080℃×4 h/AC＋双时效（845℃×24 h/AC＋760℃×16 h/AC）热处理,并对其组织和力学性能进行了研究。结果表明：随着固溶温度的提高,晶粒尺寸出现明显长大,但增长速率越来越小,碳化物连续均匀分布在晶界上,同时,均匀的γ＇强化相在基体上弥散析出;在合金性能上,随着固溶温度的提高,合金的高温拉伸伸长率、断面收缩率及室温冲击韧性都逐渐下降;然而,合金的高温815℃抗拉强度基本不变,其高温屈服强度及室温硬度经过1060℃固溶后出现峰值,同时合金的815℃/325 MPa持久性能及高温裂纹扩展速率在该固溶温度下表现出最佳的性能。综合该合金强度和塑性的最佳匹配,确定了GH864合金叶片热处理的最佳固溶温度及时效处理控制工艺为：1060℃×4 h/AC＋845℃×24h/AC＋760℃×16 h/AC。
关键词:
GH864
,
固溶处理
,
显微组织
,
力学性能
姚志浩
,
董建新
,
张麦仓
,
郑磊
,
于秋颖
稀有金属材料与工程
采用Gleeble-1500热模拟机对GH738镍基高温合金进行高温热压缩变形实验,分析该合金在变形温度1000～1160℃、应变速率0.01～10 s-1、工程变形量15％～70％条件下流变应力的变化规律.确定GH738合金热变形方程,建立热加工图(Processing map),并通过组织观察对热加工图进行解释.GH738合金热变形激活能Q为499 kJ/mol;热加工图随不同变形量而变化,在应变速率较低,温度较高的状态下,能量耗散效率较高.综合应变量为0.2,0.4,0.6和0.8应变量下的热加工图,确立了该合金最佳热加工“安全通道”,为GH738高温合金热加工工艺优化提供理论依据.
关键词:
GH738镍基锻造高温合金
,
热变形
,
热加工图
,
显微组织
