K447A合金的热处理组织和拉伸性能研究

通过对K447A合金在不同热处理状态下的显微组织观察和拉伸性能测试,研究了合金显微组织的演变规律及其对拉伸性能的影响。结果表明,合金铸态组织主要包括γ基体、γ′相、碳化物及γ/γ′共晶,碳化物多分布于晶内枝晶干和晶界。固溶处理后,γ′相由大、小两种尺寸的组成,碳化物发生"碎化",且由γ′相包覆,同时枝晶间处析出了细小的MC型碳化物。高温(1100℃)时效热处理使γ′相长大,同时再次析出细小γ′相;低温(870℃)时效热处理则使γ′相形貌接近长方形。拉伸性能结果表明,合金经固溶热处理和时效热处理后的抗拉强度相近,但时效热处理后的伸长率有所增加。

K447A合金双性能整体叶盘的显微组织和力学性能

研究了K447A合金双性能整体叶盘的显微组织和力学性能。结果表明,叶盘的铸态组织均包括γ基体、MC型碳化物、γ/γ'共晶、γ'相和Ni5Hf相。随着固溶温度的升高(1185℃→1230℃),合金等轴晶和定向柱晶试样的抗拉强度和持久寿命提高;增加高温时效处理(1185℃/4 h)可显著改善等轴晶的拉伸塑性和定向柱晶的持久寿命。热处理后,轮盘和叶片中的γ'相体积分数达到61%。碳化物发生"碎化",且由γ'相包覆,同时沿晶界还析出了链状的MC型碳化物。切取性能测试结果表明,叶盘室温抗拉强度不小于987 MPa,760℃/724 MPa下的持久寿命不低于11.5 h。

高温时效对K447A合金显微组织及力学性能的影响

为增大K447A合金中γ′相尺寸以及体积分数,并使碳化物均匀分布,在热处理过程中加入高温时效处理,研究了高温时效对K447A合金显微组织及性能的影响。结果表明,经过高温时效的K447A合金晶粒内及晶界上碳化物周围形成一层γ′相,能减缓裂缝沿碳化物界面破裂及生长的速率。高温时效处理可以有效提高合金的中温、高温持久寿命及伸长率。

热等静压温度对K447A高温合金显微组织及性能的影响

研究了热等静压温度对K447A合金显微组织及性能的影响。测试了合金的持久性能和室温拉伸性能。利用金相显微镜(OM)和扫描电镜(SUM)观察了合金显微组织。结果表明,1185～1210℃/180MPa/4h(+1185℃/2h,AC+1100℃/4h,AC+870℃/20h,AC)下,随热等静压温度的提高,合金中显微疏松逐步闭合,碳化物逐步细化和球化;γ-γ'共晶相尺寸和数量逐步减小,共晶特征趋于不明显;晶界呈不连续颗粒状;存在大、小两种尺寸的γ'相。经1185～1210℃HIP处理的合金980℃/200MPa持久性能大幅提高;经1195℃HIP的合金760℃/724MPa持久性能达到最高。经1210℃HIP处理的合金980℃/200MPa持久性能达到最高。180MPa/4h条件下,K447A合金合适的热等静压温度为1185～1210℃。

固溶温度对K447A合金显微组织及性能的影响

研究了固溶温度对K447A合金显微组织及性能的影响。选择了4种不同的固溶温度,对热处理后的合金组织、性能进行了研究。结果表明,K447A合金中共晶相尺寸和数量逐步减小。合金760℃/724MPa持久寿命及延伸率随固溶温度的升高而降低。1175~1210℃内,980℃/200MPa持久性能受固溶温度的影响不大。固溶+时效制度下,K447A合金最佳的固溶温度为1185℃。

新型高温合金K447A渗AlSi涂层抗高温氧化性能研究

为研究K447A合金渗AlSi涂层的抗高温氧化性能,采用无机盐料浆法在K447A镍基高温合金表面制备AlSi涂层,用带能谱的扫描电镜对涂层的微观组织和成分进行了分析。此外,对带AlS i涂层的K447A试样进行了1050℃抗高温氧化性能实验。