电场处理对GH4199合金组织与变形行为的影响

将电场处理技术应用于GH4199合金,研究电场对该合金组织和变形行为的影响。结果表明:电场处理使GH4199合金塑性提高,而合金强度无明显变化;在电场强度为2 kV/cm,温度为820℃条件下,GH4199合金经5 h电场处理塑性提高26.6%;合金经电场处理后产生退火孪晶,随处理时间的延长孪晶数量增加;孪晶的出现可以改变变形过程中显微裂纹的扩展方向,增加合金塑性变形功,推迟断裂时间,从而提高合金断裂延伸率;此外,电场处理提高了合金变形均匀性,亦能改善合金塑性。

GH4199合金的热变形行为与微观组织演变

在变形温度为1050～1180℃、应变速率为0.1～10s-1、最大真应变为0.7的条件下,采用Gleeble-3500热模拟试验机研究GH4199合金的热压缩变形行为,得到该合金的热变形激活能及热变形方程式,建立合金的热加工图,并通过组织观察对其热加工图进行解释。结果表明:在实验条件下,GH4199合金均表现出动态再结晶特征;变形温度和应变速率对合金流变应力及相应峰值应变大小的影响显著,流变应力及峰值应变均随着变形温度的降低和应变速率的增加而增大;在真应变为0.1～0.7时合金的热加工图相似,随着变形温度的升高及应变速率的降低,能量消耗效率逐渐升高;在应变速率为0.01s-1时,能量消耗效率达到峰值,约为41%。

碳对GH4199合金组织及拉伸性能的影响

采用金相显微镜和扫描电镜研究了不同碳含量的GH4 1 99合金的显微组织 ,采用拉伸实验测定了合金的室温拉伸性能 ,研究了碳含量对显微组织及拉伸性能的影响 .结果表明 ,调整碳含量明显改变合金的晶粒度及碳化物的形状和类型 ,影响合金的室温拉伸性能 ;合适的碳含量可以阻止晶粒度长大 ,并且形成类球状的碳化物 ,有利于合金的强度。

碳含量对GH4199合金拉伸、持久性能及组织的影响

研究了碳含量对镍基变形高温合金GH4199拉伸、持久性能及显微组织的影响,并对碳含量变化所引起的组织及性能改变的原因进行了分析.结果表明:增加碳含量会阻止晶粒度长大,并明显改变碳化物的数量、形状及分布,碳化物类型主要以(W,Mo)6C为主,800℃长期时效500h后有M23C6析出,较低的碳含量对合金的拉伸及持久性能是有利的.

热处理对GH4199合金组织的影响

采用金相显微镜、扫描电镜（SEM）、X射线能谱（EDS）、X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）及布氏硬度实验研究了热处理制度对GH4199合金组织和硬度的影响。结果表明：在10801180℃进行固溶处理,合金硬度随着加热时间的延长逐渐下降,固溶温度越低,达到稳定硬度值所需的时间越长,且稳定硬度值也就越高;随着固溶温度的增加奥氏体晶粒逐渐长大,超过1120℃后晶粒明显粗化;在1120℃以下,固溶处理时间对晶粒大小几乎没有影响;合金组织中含有大量的碳化物,主要以M6C形式存在,也有少量的M23C6和MC。随着固溶温度的增加和时间的延长,在晶界呈链状不均匀分布的碳化物逐渐溶解、粗化。

长期时效对GH4199合金组织和性能的影响

采用金相和电镜微观组织观察、室温和高温拉伸试验、物理化学相分析等综合试验方法，对经600、700、800、900℃和100、200、500、1000h长期时效处理的GH4199合金进行测试和研究。结果表明，GH4199合金经长期时效后，其室温和高温力学性能仍保持在较高水平；合金的组织稳定性良好，析出相主要为γ′相和碳化物。据相分析结果可知，在700～900℃时效1000h左右，合金组织中存在极微量的脆性（TCP）相——μ相和σ相，它们对合金的力学性能基本无影响，组织中虽然存在微量TCP相，但合金的室温和高温塑性不发生“脆化”。

GH4199合金的组织稳定性

采用金相、TEM、相分析等实验手段对GH4199合金长期时效后的组织及其稳定性等进行了研究.结果表明,合金经长期时效处理后,γ'相在700～800℃的析出比较充分,800℃以后开始溶解.在长期时效过程中其长大规律符合Ostwald的成熟理论,同时在700～800℃长期时效有微量σ相析出,700～900℃长期时效以后有微量μ相析出.并且随时效温度的升高μ相的析出时间缩短.

GH4199合金渗铝工艺研究

主要针对渗铝工艺中不同渗铝温度、保温时间对GH4199合金组织、性能影响进行试验,试验结果表明渗层组织由表及里分别为:表层主要为富铝的NiAl相,向内的过渡层和扩散层为富Cr相、碳化物、NiAl相和Ni3 Al相等。渗层厚度的变化主要与温度和时间有关,同一渗铝温度下,随着渗铝时间的增加渗铝层深度增加;同一渗铝时间,随着渗铝温度的提高渗铝层深度增加。经渗铝处理后,室温拉伸强度提高,拉伸塑性降低。900℃拉伸强度降低,拉伸塑性提高;持久寿命稍降低,塑性提高。

热处理对GH4199合金拉伸性能的影响

通过不同固溶温度的处理、长期时效的试验,研究了热处理对GH4199合金性能的影响,给出了用于实际生产的热处理参数.

C含量对GH4199合金析出相和性能的影响

通过对GH4199合金不同C含量试样进行固溶热处理(1 150℃×20 min/AC)和标准热处理(1 150℃×20 min/AC+950℃×5 h/AC),然后进行物相分析和各项性能检测,得出:随着C含量的增加,碳化物数量有所增加,M_6C碳化物类型以(W、Mo)_6C为主,γ′相的数量略有增加;随着C含量的增加,除提高室温强度外,合金的室温塑性、高温强度和塑性、持久寿命却有降低;为使GH4199合金强度和塑性达到良好匹配,应将其C含量控制在较低的范围内。

GH4199高温合金

GH4199是一种高强度,可焊接,抗氧化的镍-铬基沉淀硬化型高温合金,采用真空感应冶炼,严格控制成分,特别是微量元素。再通过真空电弧重熔进一步精炼,改善铸锭的结晶状态后成分偏析。使用温度在900℃以下,合金加入钨、钼和铬元素进行固溶强化,加入铝、钛元素形成时效强化相,铝、钛含量高有利于提高合金的高温及室温强度,含量低有利于提高塑性。因为他们影响γ’相的体积分数。

Effects of electric field treatment on microstructures of GH4199 superalloy after long-term aging

The effects of electric field intensity and treatment temperature on the microstructures of GH4199 superalloy after long-term aging were investigated. The results show that the number and size of carbides and TCP(σphase andμphase) phase in the alloy increase with increasing electric field intensity at the same heat treatment temperature and holding time. While the number and size of carbides and TCP phase are weekly influenced by treatment temperature with lower electric field intensity of 2 kV/cm. When the treat temperature is up to 1 093 K, annealing twins appear in the alloy, and the number of twins increases with increasing holding time. Since the electric field can provide the enough energy for the movement of vacancies and atom, it is considered that the nucleus of the twins formed with formation stack faults due to the mismatch of local atom in crystal caused by the vacancies, and the twins will grow with the increase of holding time. Meanwhile, such promoting effects on atom movement of the electric field increase with the increase of the electric field intensity, meantime the carbides and TCP phase grow fast with the increase of electric field intensity.

高密度电脉冲处理对GH4199合金时效动力学的影响(英文)

对GH4199合金进行不同时间的高密度电脉冲处理,研究高密度电脉冲下合金组织的演化及处理后的拉伸性能。结果表明,高密度电脉冲显著加速合金中原子的扩散,与常规时效状态相比,γ′相的长大激活能(89.86kJ/mol)降低64.31%,使γ′相及晶界碳化物的析出及长大速度加快。高密度电脉冲处理使合金强度随处理时间的延长而提高,塑性无显著变化。脉冲电流下γ′相的长大及晶界碳化物的析出是阻碍位错运动、提高塑性变形抗力的主要原因;而晶界碳化物呈链状分布,塞积位错可以通过碳化物间隙穿过晶界,使合金塑性未明显劣化。

复杂薄壁发动机加力隔热屏制造工艺设计及优化

航空发动机关机零件加力隔热屏具有零件结构复杂、材料特殊、工艺繁杂等特点,是成形零件中的一个典型难点。基于国产化新材料GH4199,对加力隔热屏成形加工工艺过程进行了详细设计,对关键工艺过程如群孔加工、复杂波浪型面成形等进行了工艺参数优化,并最终进行了工艺实验验证,改进了整个工艺流程,优化了工装结构,形成了一整套面向产品的基于国产GH4199材料的薄壁结构制造技术流程,对于GH4199材料应用以及加力燃烧室机匣内腔隔热屏类零件制造具有一定的理论与工程实际意义。