Inconel706合金宏观偏析“黑斑”的形成特征及组织行为

为了研究Inconel706合金宏观偏析“黑斑”区相变行为及析出相的形成特征,对黑斑区和正常区的相析出特征进行了系统的对比分析,并用热力学相计算手段对合金黑斑区的相变规律和元素的热力学平衡分配进行了计算分析。结果认为,Inconel706合金宏观偏析黑斑主要是由富Nb的Laves相和富Ti的η,δ相的严重偏聚粗化导致的。从黑斑的组织行为分析及热力学相计算可以认为,Nb在凝固过程中发生了极为明显的枝晶间液态偏聚,同时Ti和Al也有一定程度的偏聚,这些元素不同程度的液态偏聚行为是造成合金黑斑区相富集的主要原因。

Al,Nb含量对GH706合金长期时效组织及持久性能的影响

铝和铌含量的改变对GH706合金组织及持久性能影响的研究结果表明,将Al的质量分数升高至1.25%,而Nb的质量分数降低至2.0%,抑制了合金晶内强化相γ″-Ni3Nb相的析出,促进了γ′-Ni3Al相的析出,同时阻止了晶界η-Ni3(Ti,Nb)相形成.在650℃长期时效后,降Nb提Al后晶内γ″-Ni3Nb相长大及η相的析出受到抑制,合金组织具有更高的稳定性,合金持久寿命的降低幅度远低于原型合金.

GH706合金流变曲线特性及本构关系

进行热模拟压缩试验,得到了990、1020、1050、1080、1100℃,应变速率0.01、0.1、1s-1下GH706合金的流变曲线并分析了该合金流变曲线的特性;应用Arrhenius方程对试验数据进行回归分析,并建立了GH706合金的本构关系。

磷偏聚对IN706合金铸态组织及均匀化处理的影响（英文）

研究磷偏聚对IN706合金铸态组织及均匀化处理的影响。结果表明,磷偏聚于Laves相中,显著影响合金的铸态组织。磷抑制Laves相以共晶形态析出,但促进Laves相以块状形态析出。磷细化枝晶组织,并且扩大枝晶间面积。磷对铸态组织的影响是由于其在γ基体的低溶解度和对γ基体凝固的阻碍作用引起的。此外,磷稍微降低Laves相的熔点,在均匀化过程中,磷阻碍Laves相溶解以及枝晶干与枝晶间的元素扩散。磷通过阻碍元素扩散来推迟均匀化过程。

In706合金长时组织稳定性研究

In706合金经650℃×500h,1000h长期时效处理后,测定显微组织和力学性能。试验结果表明,In706合金组织稳定,高温持久断裂寿命、塑性亦较高,可用于航空发动机涡轮盘、轴类转动部件。

Al-Nb对700℃发电机组转子用GH706合金组织和拉伸性能的影响

试验的GH706合金(/%:0.034C、16.10Cr、41.13Ni、1.64Ti、2.93Nb、0.39Al)和改进型合金(/%:0.027C、16.30Cr、1.79Ti、2.05Nb、1.21Al)由200 kg真空感应炉熔炼并重熔成150 kg ESR锭,1 180℃16 h均匀化处理后锻成Φ15 mm棒材,并经980℃3 h,4 K/min冷至820℃2～10 h,空冷,720℃16 h炉冷热处理。结果表明,提高合金中的Al含量和降低Nb含量可促使γ′相析出;通过调整二级固溶处理的时间可控制η相析出,使合金具有良好的强塑性,在室温抗拉强度TS 1 200 MPa的水平下使断面收缩率接近30%。改进型合金在二级固溶处理为820℃2 h时,700℃抗拉强度为908 MPa,断面收缩率达54.8%。

固溶和时效处理时间对IN706合金组织与性能的影响

研究了增加标准的980℃1h固溶-825℃2,5h稳定化-720℃8h+620℃8h时效的处理时间对IN706合金(/%:0.03C,41Ni,16Cr,1.6Ti,2.9Nb)组织和性能的影响。结果表明,固溶处理时间(1-3h)的增加,主要影响合金的晶粒尺寸,从而影响合金的性能;随稳定化处理时间(2.5-5h)的增加,η相析出增多,导致强化相形成元素减少,合金性能亦有所下降,并对合金塑性和韧性产生不良影响;增加一级(8-18h)和二级(8-36h)时效处理的时间,会促进γ″和γ′相的析出,并且其形态也会发生变化,进而对合金的性能产生影响,但固溶1-3h,稳定化2.5-5h,以及一级时效8-18h,二级时效8-36h时合金的力学性能指标均满足标准要求。

GH706合金固溶处理温度的探索

对GH706合金固溶热处理制度进行了研究,摸索出合适的热处理工艺制度.

热处理制度对GH706合金显微组织与拉伸性能的影响

采用金相显微镜和扫描电镜研究轧态GH706合金经标准热处理和直接时效热处理后的显微组织,测量合金的室温拉伸性能后,结果表明:直接时效热处理使合金晶粒组织显著细化,标准热处理合金晶界析出尺寸较大的短棒状、颗粒状或针状η相,直接时效热处理合金晶界η相以细小颗粒状析出;合金的室温屈服强度、抗拉强度、延伸率和断面收缩率分别提高了9.5%、7.5%、16.3%和45.5%。分析相关结果发现:直接时效热处理通过增加晶界面积,阻碍位错运动和协调晶粒间变形;同时,晶界细小颗粒状η相可以提高合金晶界强度,因而显著提升合金的室温拉伸性能。

In706合金低周疲劳性能试验研究

Ｉｎ７０６合金低周疲劳性能试验研究北京航空材料研究所阎冀章，段作祥一、前言Ｉｎ７０６合金为Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｒ基并加入铝、钛强化的新型时效强化合金，在６００～７００℃工作条件下，可制作航空发动机涡轮盘、涡轮轴等锻件。本文对合金进行了低周疲劳试验研究。二、...

晶粒度与固溶处理冷却速率对706合金力学性能的影响

晶粒度与从固溶处理温度冷却的速率对大型706合金锻件力学性能与组织的影响进行了研究。室温力学性能如：强度与断面收缩率随ASTM晶粒度的增加而增加，但室温下的延伸率与断裂韧性J1c不受晶粒度的影响。在△K低应力强度因子范围，400℃时的裂纹扩展速率随ASTM晶粒度的增加而增加；但在△K高应力强度因子范围，晶粒度对裂纹扩展速率没有影响，由于冷却速率的影响，强度、延伸率、断面收缩率与吸收功随固溶处理温度冷却速率的增加而增加。高温下的强度也有同样的趋势，但650℃时的塑性随冷却速率的增加稍微降低。650℃、690MPa下持久破断的时间随固溶处理冷却速率的增加而延长，但持久塑性却随冷却速率的增加而降低。这些结果与晶粒边界上δ相与η相的沉淀析出行为密切相关。

Nb、Al含量对GH706合金组织及力学性能的影响

研究了降Nb提Al对GH706合金组织和力学性能的影响。当合金中Al含量由0.35%提高至1.26%(质量分数,下同),Nb含量由2.88%降低至1.98%后,可抑制晶内主要强化相γ″-Ni3Nb相的析出,促进γ′-Ni3Al相的析出,显著降低合金的室温屈服强度,但明显改善了合金的室温冲击性能。同时提Al降Nb还抑制了晶界强化相η-Ni3(Ti,Nb)相的析出,使得富Nb的Laves相及富Nb、Cr的Cr2Nb相析出,弱化了高温下的晶界强度,极大地恶化了合金的持久性能。

P含量对Inconel 706合金凝固过程中(Laves+γ)共晶反应的影响

研究了P对Inconel 706合金元素偏析和铸态组织的影响.结果表明,P在合金凝固过程中显著地偏聚于剩余液相中,并促进Nb和Ti等元素的偏聚,从而促进富Nb的Laves相和富Ti的η-Ni3Ti相析出;含0.004%P(质量分数)的Inconel 706合金枝晶间析出细小的(Laves+γ)共晶和少量针状η-Ni3Ti相;P含量超过0.016%以后,枝晶间析出块状Laves相,Laves相颗粒之间析出大量密集的η-Ni3Ti板条;此外,P含量由0.004%升高至0.016%,Laves相的初熔温度由1170—1180℃之间下降至1160—1170℃之间.分析认为,高度富集于剩余液相中的P强烈阻碍γ相的析出,因此,P含量增加使合金的终凝温度降低,而且导致合金的凝固结束反应由(Laves+γ)共晶转化为先析出富P的Laves相再析出γ基体的离异共晶反应.

P对高温固溶水淬态IN706合金组织及拉伸性能的影响

通过对不同P含量IN706合金固溶水淬态组织、室温拉伸、650℃拉伸及室温显微硬度的研究,探讨了P在IN706合金晶内的作用。结果表明,随着P含量的增加,合金组织无明显变化,拉伸性能及室温显微硬度增加,证明了P对IN706合金晶内具有强化作用。

铸态GH706合金的热变形行为研究

通过热模拟压缩试验,得到了温度为1100,1130,1160和1190℃、应变速率为0.01,0.1和1 s^-1下的铸态GH706合金流变曲线,分析了流变曲线的特征及成因,并通过与锻态材料对比,得出铸态材料在高应变速率下更容易产生应变硬化的结论;应用Arrhenius模型对实验数据进行回归分析,建立了0.2-0.8应变范围内铸态GH706合金的本构关系,统计计算了模型预测的流动应力和实验值之间的最大相对误差为13.1%;应用Voce方程建立了铸态GH706合金应变0-0.2范围内的本构关系,模型预测流动应力和实验值之间的平均相对误差为0.2%,很好地反映了低应变条件下材料的硬化行为。

R铣刀加工高温合金GH706动态铣削力建模

采用机械力学模型,在综合考虑前刀面剪切效应和后刀面犁切效应的基础上建立了R铣刀动态铣削力模型。通过高温合金GH706的铣削力实验,对动态铣削力系数进行标定。利用Matlab科学计算软件对一个铣削周期内的铣削力进行数值仿真,计算与实验结果对比表明,模型有效、预测精确。R铣刀动态铣削力的研究,为高温合金GH706切削稳定性领域的研究奠定了理论基础。

重型燃机用超大尺寸IN706涡轮盘国内外制备技术展望

通过全面整理重型燃机用IN706合金超大尺寸涡轮盘锻件制备技术的国内外相关资料,提炼了铁镍基高温合金IN706的特性,提出了超大尺寸IN706涡轮盘锻件制备的关键技术瓶颈,并针对上述问题探讨了国外解决相关技术难题的方法,为超大尺寸IN706涡轮盘国产化提供理论支持。

热处理制度对GH706高温合金持久性能的影响

不同热处理制度对GH706高温合金持久性能影响的研究结果表明,固溶加低温时效的两段热处理使合金中析出的η相呈胞状紧密排列于晶界,强化晶界,获得较长的持久寿命。增加稳定化处理的三段热处理合金,晶界η相以长针状析出,并在其周围形成γ′、γ″相贫化区,贫化区强度较低,弱化了晶界,使得裂纹易于萌生,且易于连通形成扩展通道,降低了持久寿命。直接时效(DA)处理的合金中η相在晶界呈短捧状分散排列,可以起到强化晶界的作用,而η相间的无析出区可以钝化裂纹的萌生和扩展,从而获得最长的持久寿命和最高的持久塑性。