P/M Rene95合金夹杂物微观力学行为观察

以典型粉末高温合金P/M Rene95为研究对象,在扫描电镜原位下观察了其中尺寸不同的陶瓷夹杂物在拉伸载荷下导致裂纹萌生的过程.结果表明,在SEM原位拉伸试验中,随着载荷的增加,裂纹在陶瓷夹杂物处萌生.Al2O3夹杂物的尺寸不同,导致裂纹萌生的方式不同.小尺寸的夹杂物引起的裂纹萌生易于产生在夹杂物内部,即夹杂物本身开裂,产生裂纹是在基体大面积屈服之后;而大夹杂物处的裂纹则是在合金基体未屈服之前萌生,位于夹杂/基体的界面.

疲劳载荷下P/MRene95合金中夹杂物的微观行为研究

采用人工植入Al2O3夹杂的试样,通过SEM下的原位试验,动态跟踪及分析了拉-拉疲劳载荷下P/MRene95合金中表面或近表面夹杂物的微观行为。结果表明:在所研究的夹杂物的尺度范围内,载荷波形对夹杂物的微观力学行为有很大影响。在三角波加载条件下,虽然夹杂物/基体界面更易萌生裂纹,但表面或近表面夹杂物对试样的断裂影响较小;在正弦波载荷条件下,疲劳裂纹的萌生、扩展及试样的断裂均与表面或近表面夹杂物的基本特性有关。而且,降低正弦波加载时的应力幅值可大大提高夹杂物/基体界面疲劳裂纹的萌生寿命。

应用激光近形制造方法制作口腔修复体的基础研究——Rene95合金粉末激光近形制造件组织与结构

目的 :摸索出一套较好的激光近形制造成形工艺 ,并观察激光近形制造件的组织和结构。方法 :以与烤瓷合金成分类似的Rene95镍基合金粉末为原料 ,由JPSF 1送粉器采取同步送粉方式 ,在ROFIN -SINAR 5kW二氧化碳激光器激光辐照的同时 ,用惰性气体将材料粉末以一定角度吹入熔池使之熔化 ,将材料逐层熔融堆积 ,获得了长 12 0mm ,宽 15mm ,高 15mm的矩形合金块 ,对试样进行扫描电镜和能谱分析。对照组为同材料成分的铸造试样。结果 :Rene95激光近形制造矩形合金块表面光滑 ,侧壁与基体材料基本垂直。其内部组织由细长的树枝晶组成 ,枝晶一次间距为 10～ 2 0 μm ,比常规铸造组织的枝晶一次间距缩小了一个数量级 ,显微组织得到了明显的细化。其内部组织呈现出典型的外延生长特征 ,内部成分分布均匀 ,无成分偏析现象。结论

Rene95高温合金激光快速成形试样的力学性能

采用优化的激光快速成形工艺参数,获得了成形精度得到控制、组织致密的Rene95高温合金力学性能试样。为了提高成形试样的力学性能,对试样进行了固溶+时效热处理。力学性能测试结果表明,成形试样的强度指标已经接近粉末冶金C级标准,塑性指标超过粉末冶金A级标准。试样平均硬度达到HV496.3。

激光熔化沉积Rene95镍基高温合金的凝固组织及力学性能

采用激光熔化沉积方法制备出Rene95镍基高温合金薄壁样,分析了沉积态的凝固组织,并进行了热处理和力学性能测试。研究表明,激光熔化沉积Rene95镍基合金的凝固组织为外延生长的定向凝固组织,其一次枝晶间距在20μm左右,二次枝晶臂细小甚至退化,元素偏析较轻;通过适当的热处理后,合金中γ′沉淀相的体积分数明显增加,合金的显微硬度由沉积态的HV0.1500提高到HV0.1540;经过热处理后,激光熔化沉积Rene95合金的室温抗拉强度为1247 MPa,较粉末冶金C级水平略低,而沿沉积高度方向的延伸率为16.2%,高于粉末冶金A级水平。

激光熔化沉积GH163/Rene95镍基双合金材料研究

为满足零件不同部位的不同性能要求,采用激光熔化沉积方法制备出GH163/Rene95镍基双合金材料薄壁,着重分析了所沉积材料的微观组织及双合金的界面特征。结果表明,激光熔化沉积镍基合金沿沉积高度方向呈外延生长的定向凝固组织;在双合金界面处,枝晶亦呈外延生长,没有明显的界面;显微硬度测试表明,在双合金界面处,过渡区硬度呈连续变化;GH163/Rene95镍基双合金的界面结合强度高于GH163的强度,沉积态GH163合金的室温抗拉强度在800MPa左右。

高温合金与钛合金的激光快速成形工艺研究

对Rene95高温合金及TC4钛合金的激光快速成形工艺进行了较为深入的研究。研究结果发现,和Rene95高温合金相比,激光快速成形TC4钛合金的工艺条件较为苛刻,表现在粉末粒度范围狭窄,要求更高的激光功率密度,成形过程中熔覆组织易于被保护气氛中的O,N,H等杂质元素污染。但是,另一方面,工艺参数选择适当时TC4钛合金在成形过程中不易开裂,因而大尺寸、复杂形状零件的激光快速成形较易实现。