一种新型镍基粉末高温合金不同状态热变形行为

利用扫描电子显微镜、金相显微镜、热压缩试验机、电子背散射衍射仪等研究了一种新型镍基粉末高温合金(WZ-A3)在1150℃热等静压态、热等静压+1150℃热挤压态、热等静压+1130℃热挤压态3种不同状态下显微组织、热变形行为和组织演变。结果表明:WZ-A3材料1150℃热等静压态样品存在部分粉末原始颗粒边界(previous particle boundary,PPB)和粗大γ′相,经1130和1150℃挤压后样品PPB碎化消失,为等轴晶状态。3种状态样品在热压缩过程中均表现出加工硬化-再结晶软化现象。峰值应力热变形激活能分别是861、858和489 kJ/mol。变形温度对样品变形组织影响明显,1150℃,0.001 s-1条件下,热等静压态和热等静压+1130℃热挤压态样品均出现异常晶粒长大。对比3种状态,热等静压+1130℃热挤压态样品变形行为最优。

氩气雾化制粉FGH4097高温合金低周疲劳性能研究

用氩气雾化细粒径粉末(小于80μm)+过固溶温度热等静压(HIP)+热处理制备FGH4097粉末高温合金试验盘件,利用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、低周疲劳试验机、万能试验机、Weibull分布拟合等研究了试验盘件在650℃的拉伸性能、低周疲劳性能及其影响因素。结果表明:盘件晶粒度符合正态分布,在7.7~8.4级之间波动,晶粒尺寸分布均匀;二次γ′相平均尺寸均值约375 nm;三次γ′相分布在二次γ′相间隙γ相中,尺寸在100 nm以内;28个试样在650℃/980 MPa试验条件下的低周疲劳失效循环周次(Nf)均值为203049周次,标准差为29043周次;抗拉强度均值为1343 MPa,标准差为24 MPa;屈服强度均值为1036 MPa,标准差为24 MPa,断后延伸率约30.4%;1.25%面积百分比热诱导孔洞(TIP)降低Nf至154752周次;小尺寸夹杂物(<80μm)面积、尺寸、位置对Nf影响不明显;Nf满足三参数Weibull分布方程;低周疲劳断口裂纹源主要由非金属夹杂物引发,裂纹扩展模式主要为穿晶断裂。