低成本的第二代单晶高温合金DD398
小角度晶界对单晶高温合金DD6拉伸性能的影响
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小 角度 晶界 对 单 晶 高 温合 金 Ｄ ６ 对 单 晶高 温 合金 ＤＤ ６拉伸 性 能 的影 响
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抽拉速率对DD6单晶高温合金组织的影响
材 料 工 程 ／２ １ ０ ０年 １ 期 １
抽拉 速 率 对 Ｄ Ｄ６单 晶高 温 合 金 组 织 的影 响
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次枝 晶间距 逐渐 变大 。单 位面 积计 算法 测得 一次枝 晶 间距分 别 为 ３ ８ ４ ０ ４ ７ ｍ。图 ２为抽拉 速 率与枝 晶 ３ ，３ ，４ ／ ￣ 间距 的 曲线 拟合 关 系 。
２ ２ 抽 拉 速 率 对 铸 态 组 织 的 影 响 ．
１ 实验 方 法
在 真空感 应熔炼 炉 中制 备 母 合 金 ， Ｉ Ｐ ｌ真 空 在 Ｓ —Ｉ ｌ
中 图分 类 号 ：ＴＧ１ ２ ２ ３ ． 文 献 标 识 码 ：Ａ 文章 编 号 ：ｌ Ｏ 一 ３ １ ２ １ ） 】０ ０ — ３ Ｏ ｌ４ ８ （ ０ ０ ｌ一 ０ ８０
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细化晶粒
变质前后的力学性能见下表：
σb/MPa σs/MPa δ/ % ψ/ %
变质前 342 变质后 398
195 23.1 56.8 335 14.2 82.7
变质元素：合金
文献：Ai-Ti-C中间合金对Mg-Al合金组织 细化作用
d=1.5mm
d=300μm
如图所示，未加入Ai-Ti-C AZ61合金的晶 粒为粗大树枝晶，平均尺度约为1.5mm;
σy=σ0 + Kd-1/2
可知晶粒越细小强度越高。
（2）超塑性
一般材料晶粒达到微米级后，在一定的温 度、应力和应变速率下拉伸时，还会出现超塑 性现象，超塑性的合金能像饴糖一样伸长10倍、 20倍甚至上百倍，既不出现缩颈，也不会断 裂 ，越来越多的研究表明:具有亚微米乃至纳 米级超细晶的材料有可能在更低的温度下实现 超塑性，或者使超塑变形速率得到大幅度提高。
（a）未加处理
团状或块状
（b）电磁搅拌
在常规砂型铸造条件下, 过共晶Al-24 %Si 合金的 显微组织由初生Si和共晶体组成, 绝大部分初生Si 呈粗 大的板片状, 少量初生Si 呈多角块状,如图(a) 所示。 若在过共晶Al-24 %Si 合金凝固过程中对其施加强烈的 电磁搅拌, 初生Si 的大小得到明显细化, 初生Si 的形 貌得到明显改善, 绝大部分初生Si 呈球团状或块状, 尖 角已经圆钝, 只有个别初生Si 呈短片状, 如图(b) 所示, 浅灰色球团状物为初生Si , 白色球状物为先共晶α-Al。
文献：过冷DD3单晶高温合金凝固组织 细化
本文在实验所能达到的范围内，DD3高温合金发 生了三次明显的组织转变。当过冷度小于30K时，较小 过冷度下的枝晶自由生长促使合金凝固成发达的粗枝 晶，枝晶粗化现象加剧。当过冷度为30-78K时，得到 第一类粒状组织，其晶粒度约为60微米;当过冷度为78153K时，得到高度发达的细密枝晶组织，且随过冷度 的增加，枝晶细化;当多冷度大于153K时，枝晶发生第 二类粒化，并且与180K得到完全粒化的准球晶粒。
一种提高DD3单晶高温合金蠕变性能的热处理工艺
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摘 要 ： 据 Ｄ ３单 晶 高 温合 金 的 热分 析 和 相分 析结 果 ， 定 了新 的热 处 理 工 艺 。该 优 化 工 艺 提 高 了 合 金 的 固溶 处 理 温 根 Ｄ 制 度 ， 增 加 了一 级 时 效 制 度 。研 究 了优 化 工 艺 热 处 理 后 Ｄ ３合 金 的 蠕 变 及 拉 伸 性 能 ， 比 分 析 了 优 化 工 艺 和 标 准 工 艺 并 Ｄ 对
00Cr15Ni60Mo16W4高温合金成分00Cr15Ni60Mo16W4对应牌号
一：牌号：00Cr15Ni60Mo16W4镍铬钼合金
从 20 世纪 70 年代中至 90 年代中期，是我国高温合金制造工艺的提高阶段。
在前期自主研制出一系列高温合金材料的基础上，通过增加如大型真空冶炼设备、快锻机、精锻机等以及先进检测设备，进一步改进生产工艺，同时建立质量管理系统和更严格的质量管理程序，不仅研制成功一系列新型号变形合金和铸造合金，更为重要的是使我国高温合金的生产工艺技
术和产品质量控制等方面实现了明显突破。
20 世纪 90 年代中至今是我国高温合金的创新发展阶段。
随着新型航空发动机的研制生产，对于高温合金材料提出了进一步要求，高温合金的生产工艺也实现重大突破。
在此阶段建立和完善了旋转电极制粉工艺粉末高温合金生产线，研制出粉末涡轮P材料FGH4095 和FGH4096；采用机械合金化工艺技术研制出氧化物弥散强化高温合金 MGH4754 和
FGH2756；研制出代、第二代单晶高温合金 DD402、DD408、DD406 等，新型定向凝固柱晶合金 D4125，D4125L，D604M，D417G，低膨胀系数合金 GH2907、GH2909 以及耐热腐
蚀、可锻可铸的高 Cr 合金 GH4648 等。
纳米压痕法测试压痕蠕变的应用研究
。一般认为 压痕法测得的
蠕变性能与传统方法的测量结果具有可比性 。 纳米压痕仪可以实时方便地得到硬度随压入深 度的变化 , 从 而得到 蠕变应 变率 与应 力之间 的关 系
[ 12 ]
。采用三棱锥 形 B erkorvich 金刚石 压针压入
。而且材料的压痕蠕变 性能对于用显 微硬度
试样表面 ,达到一定载荷并保持一定时间 , 由于施加 应力一般在几到几十 GPa, 因此包括陶瓷在 内的绝 大多数材料在室温可 发生类似 拉伸蠕变 在 0. 5 TM 到熔点温度范围发生 的蠕 变现象 [ 13 ] 。利用纳米压 痕仪测量材料蠕变性能的优点有 : 可以选择测试的 范围 , 尤其对多种材料或多相共存的试样如复合材 料等可以测量其不同点的蠕变性能 ; 可连续记录载 荷和位移变化 ,通过一次压入得到大量的蠕变数据 ; 可以容易地获得高应力状态 ;有多种测试方式可供 选择 。
蠕变性能对于高温材料的使用至关重要 , 而且 一些电子器件以及 M E M S 器件材料蠕变性能的好 坏也往往是影响失效行为的重要因素 , 因此获得材 料的蠕变参数是研究中一项重要的工作。获得材料 蠕变参数的标准实验是单轴拉伸蠕变测试 , 需要大 量的试样和测试时间 , 而采用压痕蠕变测试技术仅 需要很小体积的材料 , 试样的制备也非常பைடு நூலகம்单。另 外对于薄膜这类本身体积很小的材料 , 或者难于加 工的陶瓷等高硬度或者脆性材料以及类似于铅之类 的非常软的材料 , 如果仅需要考察材料的局部的蠕 变性能 ,也只能通过压痕蠕变来获得其蠕变性能参 数
摘要 : 阐述压痕蠕变的 研究 进展 及其测试原理 ,并且采用纳 米压痕仪对 Ta, Ni和 N i基高 温合金 三种金 属体材料 、
BaTi O 3 陶瓷和 Ag /Co多层薄 膜进 行蠕 变实验 ,分析蠕变应力指数和相应的蠕变 机制 。
细化晶粒
文献：10Ni5CrMoV钢晶粒超细化热处理工 艺研究
实验中循环淬火加热温度，应稍高于组织遗传性消 除温度和完全再结晶，使得晶粒完全再结晶，晶粒均匀。 循环淬火的保温时间为快速加热到温后短时间保温，抑 制晶粒长大，从而得到晶粒细化的效果。试样到温后保 温时间延长，晶粒开始长大。 实验探索了10Ni5CrMoV钢的循环淬火工艺参数。
变质前后的力学性能见下表：
σb/MPa 变质前 变质后 342 398
σs/MPa 195 335
δ/ % 23.1 14.2
ψ/ % 56.8 82.7
变质元素：合金
文献：Ai-Ti-C中间合金对Mg-Al合金组织 细化作用
d=300μm
d=1.5mm
如图所示，未加入Ai-Ti-C AZ61合金的晶 粒为粗大树枝晶，平均尺度约为1.5mm; 加入Ai-Ti-C后晶粒变细小，晶粒平均尺 度约为300μm。同时，加入Ai-Ti-C后， 一次枝晶间夹角仍为60°。
电磁搅拌： 电磁搅拌Al-24%Si合金的显微 组织
在常规凝固条件下，Al-24%Si中初生 Si为粗大的板片状。经过激烈的电磁搅拌， 初生Si得到明显的细化，分布均匀。搅拌 功率越大，Si越细小和圆整。
粗大板片状 团状或块状
（a）未加处理
（b）电磁搅拌
在常规砂型铸造条件下, 过共晶Al-24 %Si 合金的 显微组织由初生Si和共晶体组成, 绝大部分初生Si 呈粗 大的板片状, 少量初生Si 呈多角块状,如图(a) 所示。 若在过共晶Al-24 %Si 合金凝固过程中对其施加强烈的 电磁搅拌, 初生Si 的大小得到明显细化, 初生Si 的形 貌得到明显改善, 绝大部分初生Si 呈球团状或块状, 尖 角已经圆钝, 只有个别初生Si 呈短片状, 如图(b) 所示, 浅灰色球团状物为初生Si , 白色球状物为先共晶α-Al。
基于热等静压技术的航空类铸造零件研究
基于热等静压技术的航空类铸造零件研究摘要：通过分析国际上热等静压技术的在粉末冶金盘、熔模铸造与铸造叶片的固相连接应用的基础上，对国内采用热等静压技术铸造高温合金、钛合金、铝合金、球墨铸铁的生产和实验进行了详尽描述。
阐明，热等静压技术对消除铸件缺陷，细化和均匀组织，提高铸件性能方面具有普遍的效果。
关键词：热等静压铸造组织性能应用热等静压技术（Hot isostatic pressing,简称HIP）是一种集高温、高压于一体的新兴铸造工艺技术，加热温度通常为1000℃到2000℃之间，通过密闭容器中的氮气或其它高压惰性气体为传压介质，工作压力可达200MPa。
在高温、高压的共同作用下，被加工件的各向均衡受压，故加工产品的致密度高、均匀性好、性能优异。
同时该技术具有生产周期短、工序少、能耗低、材料损耗小等特点。
1 国际上热等静压技术在铸造生产中的应用热等静压技术在铸件生产上的应用已经很广泛，例如：航空发动机和船用燃气轮机中涡轮等重要的零部件、大型客机的铝、钛结构件、汽车的重要零部件和生物工程中人工关节的致密化处理等。
热等静压在铸造领域的致密化处理方面应用研究开发较早，是热等静压应用较成熟和完善的领域。
它在航空航天及其它重要的工作环境中的应用已被人们所认知，特别是以美、俄和欧洲各国等工业强国为代表，在军备竞赛中用于航空、航天领域的普遍应用，也早已引起人们的关注，同时也促进了热等静压技术的应用和完善。
目前，正在致力于发电、航海、汽车工业、生物工程等领域的应用。
1.1 热等静压技术在熔模铸造上的应用熔模铸件内部一般都存在着缩松等缺陷，使其力学性能和使用可靠性比锻件低。
为获得致密的熔模铸件，热等静压技术已被广泛用于航空发动机的涡轮叶片及其他熔模铸件上。
用热等静压技术处理熔模铸件，能减少铸件内部裂纹、缺陷和焊接后裂纹，很大程度改善了熔模铸件性能。
由于热等静压技术是利用高温和高压、靠金属蠕变和塑性变形让铸件内部疏松、热裂等缺陷愈合，而形状和尺寸变化很小，通常测不出来。
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低成本的第二代单晶高温合金DD398
唐定中;李嘉荣;吴仲棠;刘世中;吴学仁
【期刊名称】《材料工程》
【年(卷),期】1999(000)003
【摘 要】介绍了低成本的第二代单晶合金DD398,该合金综合性能优良,其100h
持久强度的承温能力比第一代单晶合金DD3提高30℃,而拉伸性能、持久性能、
抗氧化和抗热腐蚀性能达到了国外广泛应用的第二代单晶合金的性能水平.DD398
合金组织稳定,单晶工艺性能良好,且具有低成本的优势.
【总页数】3页(P8-10)
【作 者】唐定中;李嘉荣;吴仲棠;刘世中;吴学仁
【作者单位】北京航空材料研究院;北京航空材料研究院;北京航空材料研究院;北京
航空材料研究院;北京航空材料研究院
【正文语种】中 文
【中图分类】TB3
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