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文檔簡介
1、本文結(jié)合噴射成形工藝特點,分析了LSHR合金沉積坯不同部位的組織特征,研究了合金沉積坯近邊緣區(qū)域的原始顆粒邊界形成、消除和長期時效形核機理。對合金進行高溫拉伸實驗,利用SEM、XRD和TEM等分析手段,探討了合金在長期時效過程組織力學性能穩(wěn)定性及其作用機理。
利用JmatPro熱力學相圖軟件,計算出噴射成形LSHR合金平衡態(tài)析出相主要為γ、γ'相、MC、M23C6、 M3B2,經(jīng)過長期使用或熱暴露后,合金有析出σ和μ相的趨勢。
2、沿徑向沉積坯從軸線中心到外緣組織逐漸細化,疏松夾雜增加,致密度降低。沉積中心區(qū)域合金組織為細小均勻等軸晶;近邊緣區(qū)域存在明顯的沉積流線和一定數(shù)量的原始顆粒邊界(PPB)。
對合金組織中的PPB進行成分分析,利用掃描電鏡配合熱力學相圖,確定合金PPB主要由M23C6型碳化物、大尺寸γ'相和少量的碳氮化物組成,無明顯的氧化物存在。說明噴射成形LSHR合金中的PPB形成與合金增氧無關(guān),而是噴射成形過程中液滴過快凝固和近邊緣區(qū)域液相含
3、量不足、結(jié)晶潛熱能量過低所致。高溫固溶處理后,溶解了大尺寸γ'相和M23C6,能夠消除PPB,但造成了晶界強度的弱化。而不經(jīng)高溫固溶處理,在704℃下長期時效,晶界碳化物粗化,合金中PPB數(shù)量有所增加,無TCP相析出;對于合金組織中無PPB的部位,經(jīng)1200h時效,無明顯PPB和TCP相生成,在704℃下組織具有較好的穩(wěn)定性。合金長期時效發(fā)生了γ(過飽和)→γ(平衡)+γ'+MC轉(zhuǎn)變,導致碳化物、γ'強化相尺寸和數(shù)量的增加,是晶界粗化和
4、PPB數(shù)量增加的重要原因。
經(jīng)1140℃×2h(油冷)+815℃×8h標準熱處理后,在750℃下長期時效,對時效時間分別為0h/200h/500h/800h/1200h的合金組織和力學性能進行分析。隨時效時間增加,合金晶粒尺寸基本不變,晶界上的碳化物由非連續(xù)分布轉(zhuǎn)變成連續(xù)鏈狀分布,晶內(nèi)碳化物彌散析出且數(shù)量增加。γ'粗化,由球形演變?yōu)榉叫?,體積分數(shù)增加,γ/γ'錯配度增大。時效過程中γ'大量析出,造成γ基體Cr、Co、Mo過剩而
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