一种确定镍基单晶高温合金残余偏析的方法
单晶高温合金三维晶体取向的检测方法
单晶高温合金三维晶体取向的检测方法
何国
【期刊名称】《材料工程》
【年(卷),期】1993(000)002
【总页数】1页(P38)
【作者】何国
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TG132.32
【相关文献】
1.单晶高温合金晶体取向的研究进展 [J], 赵新宝;刘林;张卫国;徐义库;傅恒志
2.镍基单晶高温合金晶体取向的选择及其控制 [J], 赵新宝;高斯峰;杨初斌;张军;刘林;傅恒志;汤鑫;曹腊梅
3.晶体取向对镍基单晶高温合金铸态组织和偏析的影响 [J], 刘金来;金涛;张静华;胡壮麒
4.晶体取向对第四代单晶高温合金DD15高周疲劳性能的影响 [J], 史振学;刘世忠;赵金乾;王效光;李嘉荣
5.晶体取向对单晶高温合金一次枝晶间距的影响 [J], 何国;李建国;毛协民;傅恒志因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
高温合金锻造后的组织缺陷分析92
高温合金锻造后的组织缺陷分析摘要：通过对低倍检查有缺陷的GH4169高温合金零件的解剖，用光学显微镜和电子扫描电缆从组织里和成分上对表面缺陷进行了详细的分析，查清了缺陷的性质以及和其它类似缺陷的区别，为确定缺陷的性质提供了检查方法。
关键词：黑斑；偏析；高倍检查我国的GH4169高温合金与美国的InconeL718合金成分相似。
nconeL718合金是由美国国际公司研制成功的，并且是于1959年公开的一种以体心四方和面心立方分析出强化的变形高温合金。
1试验过程的确定从有缺陷的零件中选取了2件斑点比较多的零件，其中斑点最多的做被解剖件，另一件重新腐蚀后，涂漆保存。
①组织形貌分析：先对零件进行低倍照相，保留缺陷的宏观现象。
再用线切割方法切取试样，用Neophot32光学显微镜和S-4800扫描电子显微镜观察缺陷的微观组织并照相。
②热处理试验：试样照完高倍组织后，在1160℃条件下保温1h进行热处理以消除Laves 相，来验证Laves相是否回溶。
③相成份分析：用S-4800扫描电子显微镜上的能谱对缺陷中的相进行成份分析，对能谱不确定的相，用X-射线衍射仪进行验证，来确定相的性质。
④高倍组织的检查方法比较：对在低倍组织检查下判断不了的缺陷，进行高倍组织检查。
对抛光、腐蚀性的试样采用复型、照相和直接用三维视频显微镜观察相进行比较，对比两种方法的实用性。
2试验分析2.1 组织形貌分析黑色斑点在零件上呈现出放射状分布，且平面处的斑点比较大、数量少。
零件边缘分布比较密集，切割下面斑点磨制金相试样，在Neophot32光学显微镜下观察，斑点中相密集，分布于晶界和晶粒内，斑点周围晶粒度粗大，晶内无相。
斑点中富集了大量的白色块状物，且平面与边缘上的斑点微观组织基本相同。
在S-4800扫描电子显微镜里观察黑色斑点，是由不受腐蚀的块状形成不规则网，使斑点看起来比较粗糙。
而块状物周围腐蚀比较重，使整个斑点看起来比较暗，形成黑斑。
新型镍基粉末高温合金相变温度的测定
新型镍基粉末高温合金相变温度的测定丁晗晖;方姣;刘锋;江亮【摘要】分别采用热力学计算(thermo-calc,TC),差热分析(differential thermal analysis,DTA)和金相法(metallography observation)测定一种新型镍基粉末高温合金(CSU-A)的铸态母合金及其热挤压态合金的相变温度,分析和对比升温测试和降温测试对差热分析结果的影响.结果表明,热力学计算可准确预测合金的固、液相线温度;铸态合金的γ′相先后发生2次析出/固溶,且γ′相的完全固溶温度高于挤压态合金的γ′相完全固溶的温度;DTA降温曲线的相变温度低于升温曲线的相变温度,凝固过冷度(TL)和γ′相析出过冷度(T1γ′,T2γ′)分别为16,35和43℃.最终确定挤压态CSU-A合金的γ′相完全固溶温度为1145±5℃,铸态合金的γ′相完全固溶温度为1196℃,固、液相线温度分别为1259和1356℃.【期刊名称】《粉末冶金材料科学与工程》【年(卷),期】2017(022)006【总页数】8页(P719-726)【关键词】粉末高温合金;相变温度;热力学计算;差热分析;金相法【作者】丁晗晖;方姣;刘锋;江亮【作者单位】中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙 410083;中南大学粉末冶金研究院,长沙 410083;中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙 410083;中南大学粉末冶金研究院,长沙 410083;中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙 410083;中南大学粉末冶金研究院,长沙 410083;中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙410083;中南大学粉末冶金研究院,长沙 410083【正文语种】中文【中图分类】TG113.2;TG15.2镍基粉末高温合金是现代高性能航空发动机涡轮盘等关键热端部件的首选材料[1−2]。
CSU-A是在第二代粉末高温合金成分基础上由本课题组自主研发设计的新型镍基粉末高温合金，该合金的基体相为连续分布的面心立方(FCC)固溶体γ相，析出强化相以有序面心(FCC-L12)γ′相为主，常常伴有少量的碳化物(MC, M23C6)、硼化物及TCP有害相[3]。
单晶高温合金中的碳化物演化及其作用的研究
第27卷 第5期2007年10月 航 空 材 料 学 报JOURNAL OF AERONAUTI CA L MATER I ALSVol 127,No 15 Oc t obe r 2007单晶高温合金中的碳化物演化及其作用的研究刘丽荣1,2, 金 涛2, 孙晓峰2, 管恒荣2, 胡壮麒2(11沈阳工业大学材料科学与工程学院,沈阳110023;21中科院金属研究所,沈阳110016)摘要:研究了一种含微量(01015%)碳的镍基单晶高温合金在热处理和持久过程中的碳化物演化机制以及各种碳化物对合金持久性能的影响。
研究结果表明:含有少量碳的合金在枝晶间区域形成少量的MC 碳化物;部分MC 碳化物在合金热处理和持久试验过程中发生了由MC 向M 6C 的碳化物转变;在较高温度的持久实验过程中,有立方形的二次M 6C 碳化物析出,在较低温度下,有二次M 23C 6碳化物共格析出,两者都起到阻碍位错运动的作用。
与基体合金相比,含微量碳的单晶高温合金的持久性能较高。
关键词:单晶高温合金;碳化物;持久性能中图分类号:T G14611+5 文献标识码:A 文章编号:100525053(2007)0520012205收稿日期6225;修订日期62525作者简介刘丽荣(6—),女,博士,讲师,研究方向单晶高温合金组织与性能,(2)866@1。
镍基单晶高温合金具有优良的高温性能,是目前制造先进航空发动机和燃气轮机叶片的主要材料[1,2]。
近年来,碳、硼、锆等晶界强化元素被重新引入单晶高温合金中,碳在单晶高温合金中的作用已有文献报道:加碳是为了净化合金液(脱氧),对抗腐蚀性能也有益[3];最近研究发现碳的微量加入有利于合金缩孔含量的降低[4],还可能降低合金中晶粒缺陷2雀斑的形成[5,6];另外碳的加入对合金在长期时效或应力时效过程中的TCP 相形成也有影响[7]。
碳在镍中的溶解度较小,因此大部分碳原子会以碳化物的形式存在。
固溶温度对第三代镍基单晶高温合金DD10组织的影响
ｉ ｕ ｏ １ ４ ℃ ． Ｔｈ ｅ ｄ ｉｉ ｅ ｒ ｇ ｔ ｎ ｄ ｇ ｅ ｓ ｄ ｃ ｅ ｓ ｄ ａ ｔ ｒ ｓ ｌ ｔｏ ｅ ｔ ｔ ｅ ｔ ｅ ｔ ａ ｏ ｈ ｓ ｐｔ ３ ０ ｅ ｄ ｎ ｒｔｃ ｓ ｇ ｅ ａ ｉ ｅ ｒ ｅ ｉ ｅ ｒ ａ ｅ ｆ ｅ ｏ ｕ ｉ ｎ ｈ ａ ｒ ａ ｍ ｎ ｔ ｂ ｔ ｏ １ ２ ℃ ａ ｄ １ ３ ℃ ． Ｔｈ ｅ ｕ ｔ ｆｌ ｎ —ｅ ｍ ｈ ｒ ａ ｘ ｏ ｕ ｅａ ０ ５ ｉ ｄ ｃ ｔ ｈ ｔｔ ｅ ｍｉｒ ｓ ｒ ｃ ３ ０ ｎ ３ ０ ｅ ｒ ｓ ｌｓ ｏ ｏ ｇ ｔ ｒ ｔ ｅ ｍ ｌ ｐ ｓ ｒ ｔ１ ９ ℃ ｎ ｉ ａ ｅｔ ａ ｈ ｃ ｏ ｔ ｕ — ｅ
Ａｅ ｏ ａ ｔ ａ ａｅ ｉｌ 。 ｉｎ ０ ０ ５。 ｉ ａ ｒ ｎ ｕ ｉ ｌＭ ｔｒａｓ Ｂｅｊ ｇ １ ０ ９ Ｃｈｎ ） ｃ ｉ
摘 要 ：采 用 扫 描 电镜 （ Ｅ 和金 相 显 微镜 （ ｓ Ｍ） ０Ｍ） 织 观 察 以 及 能 谱 （ ＤＳ 分 析 等 手 段 研 究 了 固 溶 处 理 温 度 对 第 三 代 镍 组 Ｅ ） 基 单 晶高 温合 金 Ｄ ０ 微 组 织 、 晶偏 析 和组 织 稳 定 性 的 影 响 。结 果 表 明 ： 金 经 １ ９ ℃ ／ ｈ固 溶 后 共 晶 基 本 消 除 ， Ｄ１ 显 枝 合 ２０ ６ １ ３ ℃ ／ ｈ固溶 时 出现 少 量 微孔 ，３ ０ ／ ｈ时则 出 现 初熔 。合 金 经 １２ ℃ 和 １ ３ ℃ 固 溶 处 理 后 ， 晶偏 析 程 度 明显 改 ３０ ６ １４℃ ６ ３０ ３０ 枝 善 。１ ９ 织 稳 定 性 研 究 表 明 ： 金 经 １ ３ ℃ 固溶 处 理 后 的 由 于 枝 晶 偏 析 程 度 较 小 ， 出 的 Ｔ Ｐ相 数 量 显 著 减 少 ， ０５ ｏ Ｃ组 合 ３０ 析 Ｃ 合
GH4169合金凝固过程中Nb偏析的计算
GH4169合金凝固过程中Nb偏析的计算刘艳梅;孙文儒;陈国胜;王铁钢【摘要】采用一种新的方法,研究了GH4169合金真空自耗工业铸锭中Nb的偏析.采用金相定量分析和电子探针显微分析方法研究了微观组织和元素分布,其中枝晶轴相质量分数约为65％、其Nb含量约为2.4％.枝晶轴凝固结束时,剩余液相中Nb含量约为10.9％.此时,枝晶间相开始析出,其中Nb含量随着凝固的进行逐渐升高.最后,当剩余液相质量分数约为5.8％时,Laves/γ共晶反应发生,凝固过程结束.【期刊名称】《有色冶金设计与研究》【年(卷),期】2017(038)006【总页数】3页(P54-56)【关键词】GH4169;凝固;偏析;定量分析【作者】刘艳梅;孙文儒;陈国胜;王铁钢【作者单位】天津职业技术师范大学天津市高速切削与精密加工重点实验室,天津市300222;中国科学院金属研究所,辽宁沈阳110016;宝山钢铁股份有限公司特殊钢事业部,上海市201900;天津职业技术师范大学天津市高速切削与精密加工重点实验室,天津市300222【正文语种】中文【中图分类】TG132GH4169合金的Nb含量很高,在熔炼过程中不可避免地产生Nb偏析,在枝晶间形成富Nb的Laves相,甚至形成“黑斑”,造成产品报废[1-3]。
因此,研究凝固过程中Nb元素在各相中的含量变化对建立控制和消除Nb偏析的有效工艺具有重要意义[4-5]。
在以往的研究中,一般采取高温水淬与电子探针相结合的方法分析合金凝固过程中元素的偏析 [6-8]。
这种方法可以获得不同温度下液相区的成分，但是不能直接分析铸锭不同部位的凝固偏析情况。
采用金相图像分析软件定量分析与电子探针分析相结合的实验方法，可以定量地确定合金中不同组织的数量、大小、形状和分布，然后结合组织与组成成分分析，能够建立它们之间的定量关系[9]。
本文采用定量金相和相成分分析相结合的方法研究了GH4169合金凝固结晶过程中主要偏析元素Nb在各相中含量的变化过程，并通过计算分析描述了GH4169合金的凝固过程，为合金在凝固过程中的偏析提供一种研究方法。
二代镍基单晶高温合金DD5的组织演化和稳定性
二代镍基单晶高温合金DD5的组织演化和稳定性崔仁杰;黄朝晖【期刊名称】《中国有色金属学报（英文版）》【年(卷),期】2016(026)008【摘要】用少量晶界（GB）强化元素（GB）强化元素（C，B和HF）的第二代单晶（SC）的高超合金DD5的微观结构演变和稳定性被研究为铸造，热处理和热暴露。
通过光学显微镜研究了合金的微观结构和组成，扫描电子微分析（SEM），电子探针微分析（EPMA），能量分散光谱（EDS）和提取分析。
在施放条件下，微观结构观察和组成分析表明，γ相是初级凝固相，金属基质中存在三微量微量测定。
这些微量次测定的形态取决于元素偏析。
热处理后，树突芯含有细胞和立方形γ的颗粒，其平均边缘长度为约0.5μm，而在线区域含有不规则形状的γ颗粒和MC / M23C6碳化物。
γ'phases的质量分数为61.685％。
在980℃下暴露1000小时后，在树突和中间区域中没有观察到TCP相，表明DD5合金的良好微观结构稳定性在980℃下进行良好的DD5合金。
含晶界含晶界强碳，硼和铪的二二镍基单位高级合金DD5的组织组织化和稳定性。
利用光电学显微镜，扫扫电流，电子探针，能料分量光谱和萃取萃取试验试验试验试验研试验研试验试验试验试验研研研研研研试验试验研研试验试验试验ーーands和成分。
在铸态条件下，γ相为先生凝固相，空间现存3种偏析相，其形貌取决于元素偏析程度。
热致理性，枝晶杆内γ'相细小，尺寸约为0.5μm，递增量分数为61.685％，枝晶间隙在不均匀γ'相和mc / m23c6碳化物。
经980°C，1000小时暴露暴露，未发布TCP相析相析，表明DD5合金在980 °C有很好的组织稳定性。
【总页数】7页(P2079-2085)【作者】崔仁杰;黄朝晖【作者单位】北京航空材料研究院先进高温结构材料重点实验室，北京 100095;北京航空材料研究院先进高温结构材料重点实验室，北京 100095【正文语种】中文因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
丁二酮肟-氨水溶液分光光度法测定高温合金中的镍
试样 镍 含量 的计算 方 式 ：
Ｎ （ ）＝ １ ×Ａ ／ １ ｉ％ １ ｌ ２Ａ
重量 法要 求试 验环 境较严 格 ， ： 如 空气 湿度不 能
超过 ５ ％ ， 内温 度要 求在 常温 ； 量 时 ， ０ 室 称 称量 室 内 要求 恒 温 、 湿 等 。在 天气 潮 湿 、 的 南方 冬 天 ， 恒 冷 特 别是 广州 的天 气 ， 增 加实验 室成 本投 入 的情况 下 ， 不
述试 样所 述 。
（ 金 工 业 重量 法 冶
－
４ ． ５ ４ ． ２ ４ ． ６ ４ ． ３ ４ ． ４ 一ｏ ０ ５ ５ ５ ５ ５ ５ ５ ５ ５ ５ ．６
４ ． ４ ５ ６ ４ ． ７ ｓ． ５ ５ ４ ． ０ ５ ５ ｓ ｓ． ｓ … ｓ
０ ３
（ 温 合 金 ） 实 际值 高
份 分 别 置 于 ５ｍｌ 量 瓶 中 ， 别 按 如 下 操 作 进 行 。 ０ 容 分
显 色液 ： ５ ％ 柠 檬 酸 三 铵 溶 液 １ ｍ ， 加 ０ ０ ｌ 碘一碘 化钾 溶 液 ５ ｌ１ 丁二酮 肟 （ 甲基 二 乙 醛肟 ） 氨 ｍ ，％ 二 一 水溶 液 ２ ｍ ， ０ ｌ每加 一 种 试 剂 后 均 要 混 匀 ， 水 稀 释 用
常 用 的标 准 样 品 进 行 了 实 际 分 析 ， 果 见 表 １ 结 。
表 １ 常 用 标 准 样 品分 析结 果
标 样 牌 号 一 １ ２ ３ ４ 平均值 误 差
参 比液 ： ５ ％ 柠 檬 酸 三 铵 溶 液 ｌ ｍ ， 加 ０ Ｏ ｌ 碘一碘 化钾 溶 液 ５ ｌ氨水 ２ ｍ ， 水稀 释 至刻度 ， 匀 。 ｍ， ０ ｌ用 混 放 置 ｌ ｍｉ ， 部分 溶 液 移 人 ２或 ３ ｍ 吸 收 Ｏ ｎ后 将 ｃ
某镍基单晶高温合金塑性变形与失效分析
某镍基单晶高温合金塑性变形与失效分析李林骏; 胡绪腾; 宋迎东; 孟卫华【期刊名称】《《航空发动机》》【年(卷),期】2019(045)005【总页数】6页(P97-102)【关键词】镍基单晶高温合金; 各向异性; 广义Hill准则; 反衍优化; 失效分析; 航空发动机【作者】李林骏; 胡绪腾; 宋迎东; 孟卫华【作者单位】南京航空航天大学能源与动力学院南京210016; 机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016; 中国航发湖南动力机械研究所湖南株洲412002【正文语种】中文【中图分类】V231.910 引言镍基单晶高温合金具有良好的高温性能，广泛应用于高性能航空发动机上[1-2]。
然而，镍基单晶合金具有宏观各向异性的特点，其塑性变形与失效分析一直是难点。
目前，用于分析预测镍基单晶高温合金受载变形行为的方法大致分为宏观唯像法与细观晶体塑性理论2类[3-6]。
晶体塑性理论必须考虑单晶材料的滑移规律，而滑移规律十分复杂，且该类理论用于分析3维问题时，在数值积分上具有较大难度，因此在工程应用中受到较大限制[7-8]；宏观唯像法以Hill模型[9-10]为代表，在von mises模型的基础上，通过引入各向异性参数，可以对正交各向异性材料进行力学行为分析。
此类模型较为简便，广泛应用于工程实际中，许多学者对此模型进行了修正与改进。
丁智平等[3]通过增加1项由应力偏张量分量的2次乘积项构成的应力不变量，对Hill屈服模型进行修正，能够较好地预测出拉剪耦合效应的影响；赵萍等[11]通过在Hill屈服准则中加入含有剪切应力的项对初始Hill屈服准则进行修正，修正后的模型能够对DD3单晶的[001]、[110]、[111]3个取向的屈服应力进行较为准确地预测；C.F.SHIH等[12]细化了表征屈服应力取向依赖性的参数，并引入描述拉压屈服应力不对称的参数，提出了广义Hill模型。
以上研究大多集中在对镍基单晶高温合金屈服强度的预测上，并没有考虑屈服后材料的塑性变形行为与材料在复杂应力状态下所能承受的极限载荷预测。
镍基高温合金 元素成分
镍基高温合金元素成分
镍基高温合金是一种具有优异耐热性能的特种合金材料,广泛应用于航空发动机、燃气轮机等高温工况领域。
这些合金的主要基体元素是镍(Ni),通常含量在50%以上。
除此之外,还包含了以下重要元素: 1. 铬(Cr)
铬是镍基高温合金中的关键合金元素,含量通常在15-25%。
它可以形成稳定的氧化层,提高合金的耐热性和抗氧化性能。
2. 铝(Al)
铝含量通常在5-6%左右,可以与镍、铬等元素形成高温下稳定的γ'相和β相等加强相,大幅提高合金的高温强度。
3. 钛(Ti)
钛含量约为3-5%,与铝一起形成γ'相,同时也可以提高合金的抗氧化性能。
4. 钴(Co)
钴通常含量在5-20%,可提高合金的高温强度和延性。
5. 钼(Mo)
钼含量在3-8%,它可以固化基体,形成碳化物和金属间化合物,从而进一步提高合金的高温强度。
6. 钨(W)
钨含量在3-8%,与钼类似,对提高合金的高温强度也有帮助。
7. 铪(Re)
铪是一种较昂贵的元素,但当含量在3-6%时,可显著提高合金的长期高温力学性能。
除上述主要元素外,还可能含有一定量的铁(Fe)、硼(B)、碳(C)、锆(Zr)等元素,通过微调元素含量和形成适当的相组织,可以获得理想的高温力学性能和耐蚀性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一种确定镍基单晶高温合金残余偏析的方法
镍基单晶高温合金是一种重要的高温结构材料，广泛应用于航空航天、能源等领域。
然而，由于材料的制备和加工过程中的各种因素，常常会导致合金中出现残余偏析现象，影响材料的力学性能和耐腐蚀性能。
因此，确定镍基单晶高温合金中的残余偏析情况对于材料性能的评估和优化具有重要意义。
确定镍基单晶高温合金残余偏析的方法有很多种，下面我们将介绍一种常用的方法。
我们需要收集镍基单晶高温合金的样品，并进行预处理。
预处理包括将样品进行切割、打磨和抛光，以便于后续的分析和观察。
接下来，我们可以使用扫描电子显微镜（SEM）对样品进行观察和分析。
SEM可以提供高分辨率的表面形貌和成分分布信息。
通过SEM的能谱分析功能，我们可以获得镍基单晶高温合金中各个元素的含量和分布情况。
通过比较不同区域的元素含量，我们可以初步判断是否存在残余偏析现象。
除了SEM，我们还可以使用透射电子显微镜（TEM）进行更加详细的观察和分析。
TEM可以提供更高分辨率的图像，能够观察到更细微的微观结构和成分变化。
通过TEM的能谱分析功能，我们可以获取更加准确的元素含量和分布信息，对残余偏析现象进行更加详细
的表征。
X射线衍射（XRD）也是一种常用的分析方法。
XRD可以提供样品的晶体结构信息和晶格参数。
通过对镍基单晶高温合金进行XRD分析，我们可以确定样品的晶体结构和晶格畸变情况，进一步了解残余偏析的形成机制。
除了上述的表面和微观结构的观察分析方法，我们还可以使用化学分析方法对镍基单晶高温合金进行成分分析。
常用的化学分析方法包括电感耦合等离子体发射光谱（ICP-OES）和电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）。
通过化学分析，我们可以获得镍基单晶高温合金中各个元素的含量信息，从而确定残余偏析的程度和成分分布情况。
确定镍基单晶高温合金残余偏析的方法包括SEM、TEM、XRD和化学分析等多种手段。
通过这些方法的综合运用，可以全面了解镍基单晶高温合金的残余偏析情况，为材料性能的评估和优化提供科学依据。
在实际应用中，我们可以根据具体情况选择合适的方法或者组合使用多种方法，以获得更加准确和全面的结果。