时效温度对LF9合金组织与性能的影响

研究了在不同温度时效后LF9合金组织与性能的变化。结果表明:在相同保温时间下,随着时效温度的升高,合金的室温和高温拉伸强度均升高,塑性、冲击功均下降;时效后合金的主要析出相为γ′、M_(23)C_6、MC相;主要强化相γ′的析出量随时效温度的升高而增加,当温度低于720℃时,γ′相析出量增加显著,温度高于720℃时,析出量的增加趋于稳定;但时效温度对M_(23)C_6和MC相的析出量影响不大;γ'相平均粒径与时效温度呈正线性关系。

高温处理对LF9合金组织及力学性能的影响

研究了不同热处理制度下η相和γ'相在LF9合金中的析出特征及其对合金性能的影响。结果表明:合金在820～940℃保温1 h水冷后,室温冲击韧度随加热温度的升高而提高,在940～980℃随加热温度的升高而降低,在980～1040℃随加热温度的升高,韧性急剧提高,这是合金中η相、γ'相以及贫γ'区综合作用的结果;合金在800℃时,γ'相尺寸约30 nm,随温度升高,γ'相长大,约980℃时尺寸达到最大值(120 nm),约1020℃时,γ'相完全回溶;820℃时次生η相从晶界析出并以片层形态沿晶界平行往晶内生长,约1040℃时,η相完全回溶。

钛对LF9镍基合金力学性能的影响

采用SEM、TEM、XRD、化学相分析及拉伸试验等方法,对不同钛含量的四种LF9合金的组织和力学性能进行了研究。结果表明:随着合金中钛含量的提高,合金的室温和高温强度随之提高,而塑性和韧性随之下降。这主要是由于随着钛含量的提高,γ’、γ”、η相的析出数量增多、尺寸增大及形态改变所造成的,其中η相的影响更显著。

LF9镍基合金析出相的热力学模拟计算

采用Thermo-Calc热力学计算软件与相应的镍基高温合金数据库,计算了不同钛含量的4种LF9合金的可能析出的平衡相,研究了960、1 020℃两种固溶温度下钛含量变化对主要析出相的影响,分析了各相的析出规律。试验结果为进一步调整合金成分、改善合金力学性能提供了理论依据。

铌含量对LF9合金性能的影响

研究了不同Nb含量的LF9合金经固溶十二次时效处理后的力学性能。结果表明，随Nb含量增加，合金的室温和高温强度提高，塑性及韧性下降。经960℃固溶＋二次时效后，合金中的主要强化相为目相，随着Nb含量增加，叩相数量增多，形态由短片状变为长片层状。经1020℃固溶＋二次时效后，合金中的主要强化相为（γ′ ＋γ″），随着Nb含量增加，呀相形态从微量的颗粒状变为大量的短片状，对提高合金强度起到了重要作用。经（960-1020℃）固溶＋二次时效后；合金中（γ′ ＋γ″）相的尺寸主要为10～100nm。

固溶温度对LF9镍基合金中η和γ′相尺寸、数量及冲击性能的影响

用SEW、TEM、EDS和ICP-AES等方法进行微观组织分析，用冲击试验机测定冲击性能，研究了LF9镍基合金经（800～1040）℃×1h固溶水冷处理后γ＇相和η相的变化及对合金冲击性能的影响。结果表明：合金中的γ’相在高温下发生长大，原始锻态γ’相的平均尺寸约20nm，980℃固溶时平均尺寸约120nm，而1020℃时γ’相完全溶解；820℃时次生析出η相沿晶界平行往外生长，在η相两侧形成贫γ’区，约980℃时析出量达到最多，约1040℃时完全溶解；贫γ’区的微塑性区能减缓裂纹的扩展速率，改善合金的冲击性能；η相的析出数量增多和尺寸增大降低了合金的冲击性能。