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铸造高温合金K480及DD407热处理中γ'相的析出行为

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

脉冲电流对一种镍基高温合金γ'相粗化行为的影响

刘杨 , 王磊 , 冯飞 , 张北江 , 赵光普

材料与冶金学报 doi:10.3969/j.issn.1671-6620.2011.04.012

对一种镍基高温合金进行脉冲电流处理,研究了脉冲电流与时效处理过程中γ’相的粗化行为.结果表明,与相同温度时效状态相比,脉冲电流条件下合金中γ '相的长大速率显著增加.脉冲电流下γ’相的粗化遵循Lifshitz- Slyozov -Wagner理论,与时效过程中γ’相粗化激活能相比降低64.3％.脉冲电流处理过程中,脉冲电子流加剧合金原子自身的热振动,使原子处于相对高能状态,降低合金中原子跃迁激活能；脉冲电流初期由于瞬时升温而形成热应力,提高合金中的空位浓度,加速合金中的原子扩散,促进γ’相的粗化.

关键词: 脉冲电流 , γ’相 , 高温合金 , 激活能 , 粗化行为

热处理对一种Ni3Al基单晶合金组织的影响

魏丽 , 张恒 , 李树索 , 马岳 , 宫声凯

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2012.02.002

利用光学显微镜和扫描电镜对Ni3Al基单晶合金IC21的铸态组织和不同热处理制度后的组织进行了观察,研究了固溶温度和时效温度对合金热处理组织的影响.研究结果表明,IC21单晶合金的铸态组织由γ’相、γ相以及枝晶间的白色块状析出相组成,枝晶干上γ’相尺寸比枝晶间的γ’相尺寸大.IC21单晶合金的初熔温度约为1345℃,热处理窗口约为65℃.枝晶间γ’相的溶解温度低于枝晶干γ’相的溶解温度.固溶温度越高,时效处理后γ’相的尺寸越均匀.一级时效处理温度对γ’相的尺寸、形态和数量有明显影响.随着一级时效温度的增加,γ’相的体积分数和尺寸增加,形状由类球状向立方状再向长条状转变.1320 ℃/10 h/aac+ 1060℃/2 h/ac +870℃/32 h/ac热处理后可使合金获得γ’相尺寸和分布均匀且立方度高的优良组织.

关键词: γ’相 , 热处理 , 显微组织 , Ni3Al基单晶合金

Ni75Al15Mn10合金γ'相沉淀过程以及原子占位的微观相场模拟

王晓鹏 , 王永欣 , 唐洪奎 , 闵家祥 , 王永彪 , 刘芳

稀有金属材料与工程

基于微观相场模型和微观弹性理论,对Ni75Al15Mn10合金γ’相沉淀过程以及原子占位进行了原子层面的计算机模拟.结果表明:合金在1273K进行时效,沉淀早期先析出L10结构,之后随着有序度的增加,逐渐转变为L12结构；原子的有序化早于成分簇聚,γ’相的沉淀机制为等成分有序化+失稳分解的混合机制；γ'有序相的体积分数比γ无序相小,且γ’和γ相的体积分数比值约为60％; Al原子主要占据β格点(γ’相顶角位置),αⅡ和αⅠ格点主要由Mn原子占据,且在aⅡ格点占位几率高于αⅠ格点,Mn原子主要占据Ni位,形成的γ’相为单一的(Ni,Mn)3Al相.

关键词: Ni75Al15Mn10合金 , γ’相 , 微观相场 , 原子占位几率

定向凝固镍基高温合金的塑性变形与γ′相中的位错结构

文矛 , 林栋梁

金属学报

本文利用透射电镜观察了定向凝固高温合金DS Rene80在拉伸及蠕变时的位错亚结构。试验结果表明:在低于760℃拉伸时,切割γ′粒子的是在{111}面上夹有APB的(1/2)〈110〉位错对。在不低于760℃拉伸时,切割γ′粒子的是在{111}面上夹有超点阵内禀层错(SISF)γ(1/3)〈112〉不全位错;这些不全位错在大应力的作用下于{111}面上将分解为一根(1/2)〈110〉螺位错和一根(1/6)〈112〉刃位错,并在其间夹有一个APB。在760℃,618MPa条件下蠕变时,切割γ′粒子的是在{111}面上夹有SISF的(1/3)〈112〉不全位错;这些不全位错此时不分解。与此同时,亦有(1/2)〈110〉位错对切割γ粒子。在980℃,190MPa条件下蠕变时,则无γ′粒子被切割的现象。在760℃,618MPa及980℃,190MPa条件下蠕变至第二阶段时,在γ/γ′界面上都形成了二维位错网络墙,墙上位错的攀移是合金形变的控制因素。第二阶段蠕变速率(ε)与立方γ′粒子的尺寸(α)和体积分数(V_f)的关系符合ε∝α/V_f~(2/3)

关键词: 定向凝固 , Ni-base superalloy , plastic deformation , r'-phase

时效温度和时间对一种铁基合金组织和性能的影响

郭守仁 , 卢德忠 , 郭建亭 , 吴晰

金属学报

本文研究了GH35A合金在650—750℃,100—10000h时效过程中性能和组织的变化。结果表明,合金室温拉伸强度基本不受时效温度和时间的影响,而室温塑性、韧性及700℃持久寿命在时效至某一时间后开始降低,但下降速度缓慢,直到10000h仍有较高的水平。同时,随时效温度提高,性能降低的开始时间缩短。合金性能的变化主要取决于σ相析出的时间、形态、分布以及σ相的特征。

关键词: 高温合金 , aging , mechanical property , σ-phase , γ′-phase

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