P，Zr，B对定向凝固IN738合金组织和偏析的影响

用不同凝固速度下定向凝固和定向凝固加快淬的方法研究了Ｐ，Ｚｒ，Ｂ对定向凝固ＩＮ７３８合金组织和偏析的影响发现随磷含量的增加，合金固液两相区宽度及温度区间显著增加；凝固前沿低熔点液相区增大；树枝晶组织发达，二次晶变细、变多；固液界面表面积增加。发现只加Ｐ与同时加Ｐ，Ｚｒ合金的溶质原子偏析规律有差异。Ｐ，Ｚｒ，Ｂ促进合金中（γ＋γ′）共晶形成，在其前沿有（γ＋硼化物）共晶析出。

IN738合金上铂铝涂层的高温氧化

研究了IN738镍基高温合金的铂改性渗铝涂层在 110 0℃空气中的氧化行为 .铂的存在 ,通过阻止合金元素穿过Al2 O3膜向外扩散 ,改善Al2 O3膜与基体的结合力 ,抑制γ′ -Ni3Al相的形成 ,推迟涂层的高温退化 ,同时讨论铂的作用机制 .

溅射纳米晶IN738合金的恒温氧化行为

利用磁控溅射方法在IN738合金上制备了同成分的纳米晶涂层 ,研究了该合金与纳米晶涂层在 80 0℃、90 0℃和 10 0 0℃的恒温氧化行为 .结果表明 :纳米晶涂层在 90 0℃和 10 0 0℃氧化时能形成双层的外氧化膜 ,表层为TiO2 和Cr2 O3 为主的混合氧化物层 ,内层为连续的Al2 O3 层 ,没有内氧化及氮化 ,但在 80 0℃氧化却不能形成连续的Al2 O3 内层 .

溅射纳米晶IN738合金涂层的抗循环氧化行为

研究了高温合金ＩＮ７３８及其溅射纳米晶涂层的抗循环氧化行为,结果表明:纳米晶涂层在９５０℃的抗循环氧化性能比铸态合金好,纳米晶涂层氧化时形成双层的外氧化膜,其内层为连续的Ａｌ２Ｏ３氧化层,具有较好的保护性和粘附性,提高了合金抗循环氧化性能。

SLM成形IN738LC合金的微动磨损行为及磨损机理

本文通过高精度微动摩擦磨损试验机(SRV-V),以球/平面点接触模式对选区激光熔化(SLM)技术制备的IN738LC合金进行切向微动磨损实验,系统研究了恒定载荷条件下(50 N),不同位移幅值(50、100、150、200μm)试样的微动磨损行为及其磨损机理。结果表明:随着位移幅值增加,试样的摩擦因数和磨损体积逐渐增大,微动磨损运行状态由混合区逐渐转变为完全滑移区,50μm试样的磨损机理为轻微氧化磨损和疲劳磨损,200μm试样的磨损机理转变为氧化磨损、疲劳磨损和磨粒磨损。此外,磨痕中的微裂纹分布强烈依赖于微动区类型,即微裂纹出现在黏着区域和滑移区域的交界位置及完全滑移区域内。由于磨痕边缘存在犁削作用,磨痕形状由圆形变为椭圆形。

选区激光熔化所用IN738合金粉末的特性与成形性

全面表征了气雾化技术制备的IN738合金粉末的物理性能,并分析了该合金粉末粒度分布、颗粒表面粗糙度及粉末和选区激光熔化(SLM)成形件表面形貌和内部组织情况。结果表明,大部分IN738合金粉末呈球形或类球形,粒度呈正态分布,粉末粒径值d10为14.96μm,d50为28.72μm,d90为52.85μm,50g粉末在流动性测试仪上流过的时间为23.4s。粉末对激光的吸收率随粉末中颗粒粒径和表面粗糙度的增大而增大;SLM所成形件表面熔道搭接较好,致密度达99.3%。

Zr含量对选区激光熔化IN738LC合金裂纹形成及力学性能的影响

选用工业用IN738LC合金粉末在相同打印工艺参数下,系统研究两批次不同Zr含量粉末(分别为0.024%和0.12%,质量分数)打印件在选区激光熔化成形过程中的裂纹密度、分布、形成机理及其对力学性能的影响。结果表明:当原始粉末中Zr含量从0.024%增加到0.12%时,裂纹密度(面积占比)在XOY面由0.15%增加到0.87%,在XOZ面由0.21%增加到1.81%;在熔池中心位置主要形成凝固裂纹,该裂纹沿外延生长的<001>取向柱晶晶界分布并扩展。样品1(0.024%Zr)的极限抗拉强度为1113 MPa,拉伸断口存在韧窝;当Zr含量增加到0.12 wt.%时(样品2),样品2的极限抗拉强度降至610MPa,断口存在大量原始裂纹和裸露的柱晶晶界。通过进一步优化样品2的打印工艺参数,其极限拉伸强度提高到947 MPa,增幅达到55.2%,塑性也显著增加。

溅射IN738纳米晶涂层的涂盐热腐蚀行为

通过磁控溅射方法在IN738合金上溅射了一层与基体同成分的纳米晶涂层 ,研究了铸态IN738合金及其纳米晶涂层在 90 0℃涂有 75 %Na2 SO4+2 5 %K2 SO4的热腐蚀行为 .结果表明 :纳米晶涂层能生成一层连续的Al2 O3 内层 。

选区激光熔化IN738LC合金成形温度场的数值模拟及实验研究

通过数值模拟得到的熔池热行为变化规律对选区激光熔化工艺参数进行优化,是提高成形件质量的有效手段。为此,本研究采用ANSYS的APDL语言建立了全参数化的IN738LC合金选区激光熔化过程温度场有限元分析模型,并通过单熔道成形实验对热源模型进行校核。结果表明:随着激光功率的增加或者扫描速度的减小,粉末吸收的线性能量密度不断增加,熔池中心最高温度升高,熔融金属量增加,熔道形态由不规则断续状向规则连续长条状演化;随着扫描速度的增加或者激光功率的减小,粉末吸收的线性能量密度不断下降,熔体流动能力减弱,熔池宽度与熔化穿透深度也随之减小;有限元模拟与实验结果吻合较好,当激光功率为270 W、扫描速度为1150 mm/s时,单熔道具有连续、少缺陷、规则良好的成形形貌。

IN738高温合金薄板激光焊接和TIG焊接数值模拟

利用MSC.Marc有限元分析软件,在激光焊接和TIG焊接温度场结果的基础上,对IN738高温合金薄板的焊接过程进行了数值模拟,分析了激光焊接和TIG焊接残余应力和塑性应变的分布规律,并进行了焊接试验验证,对焊接温度场和残余应力场进行了测定。结果表明,激光焊接的残余应力峰值高于TIG焊接残余应力峰值,在焊缝中心线和热影响区,激光焊接的纵向残余应力高于TIG焊接的纵向残余应力,激光焊接的拉应力区比TIG焊接的窄,塑性区宽度较TIG焊接的塑性变形区小,且塑性应变值也较低;激光焊接与TIG焊接计算得到的温度场、残余应力场与试验测得的温度场、残余应力场规律基本一致,只在焊缝处横向残余应力场存在较大的差异。