铸造镍基高温合金时效过程中晶界粗化行为仿真研究

以K480铸造镍基高温合金为研究对象,利用实验测量了不同时效时间下γ′相晶界和碳化物晶界的宽度,并分析了晶界粗化过程中的组织变化,利用计算机拟合了晶界粗化行为演变曲线。为铸造镍基高温合金生产过程中的微观组织控制提供参考。

热处理工艺对高强钛合金组织及力学性能的影响

近β高强钛合金广泛应用于航空航天领域,通过显微组织调控获得良好的强韧性匹配是高强钛合金的研究重点。以一种新型近β钛合金为研究对象,通过调控热处理制度获得不同β晶粒尺寸及不同晶界形貌的组织,分别研究了β晶粒尺寸随固溶时间的变化规律、两阶段固溶过程晶界的粗化行为以及晶粒尺寸及晶界形貌对合金力学性能的影响。结果表明:β相区固溶时间延长导致β晶粒尺寸增加,但对合金拉伸及冲击性能没有显著影响;两阶段固溶中α+β相区固溶时初生α相优先沿晶界析出并长大,使晶界粗化,α+β相区固溶温度越低晶界粗化效果越明显;晶界粗化同时降低合金的强度与塑性,但对冲击韧性没有显著影响。

25Cr2Mo1V钢在高温服役中的组织和性能研究

采用SEM、金相及能谱分析方法,通过力学性能测试,对25Cr2Mo1V钢在高温服役状态下的组织和性能进行了研究.结果表明:25Cr2Mo1V钢在长期高温下服役会形成黑色网状晶界,且晶界粗化及V、S元素在晶界处的偏聚,导致冲击韧性降低,产生脆化现象,造成其服役时间缩短.

车用CNG2气瓶低周疲劳的微观损伤机理研究

车用CNG2气瓶在反复充放气过程中易造成气瓶疲劳断裂失效,而目前关于金属内胆的微观损伤机理尚不清晰。在对某型号CNG2气瓶开展20000次循环加压疲劳试验基础上,运用场扫描电镜(SEM)观察了内胆不同部位的微观组织结构,探讨了其疲劳微观损伤机理。研究结果表明:金属内胆由于发生循环软化,在基体中形成了大量的局部循环塑性变形区,且随塑性应变累积而沿晶界或相界扩展;同时,位错运动诱导下的碳化物偏聚促进了晶界粗化,削弱了晶界的连接强度,最终局部循环塑性变形区彼此连接并逐步与基体脱离,从而萌生裂纹。最后基于微观损伤机理提出,金属内胆的材料冶金、成型及热处理后形成的碳化物颗粒细化及均匀分布程度,对于提高金属内胆的疲劳寿命具有重要意义。

航空发动机供油管裂纹失效分析

针对某航空发动机供油管钎焊焊缝边缘出现裂纹而导致的供油管渗油故障,对其断口及源区附近表面进行宏、微观检查,明确了供油管裂纹性质为高周疲劳裂纹,疲劳源区呈沿晶开裂特征。利用能谱分析手段发现裂纹源区存在外来Cu元素,通过对焊缝及开裂部位进行金相分析,发现钎焊料中的Cu元素沿基体晶界发生扩散,导致晶界粗化,在拉应力作用下,Cu与基体形成的脆性相开裂形成沿晶裂纹。晶界粗化和沿晶裂纹是供油管过早发生疲劳开裂的主要原因。建议将Cu基钎料更换为Ag焊料。