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等离子旋转电极雾化FGH95高温合金粉末颗粒凝固组织特征 胡本芙1,李慧英1,张义文2,陈焕铭1,余泉茂1 (1.北京科技大学材料科学与工程学院,北京100083;2.钢铁研究总院,北京100081;3.宁夏大学物理与电气信息工程学院,银川750021) 摘要:对等离子旋转电极雾化(PREP)FGH95高温合金粉末颗粒凝固组织特征进行研究,并用数值分析方法计算了FGH95合金粉末凝固过程中冷却速率与粉末粒度之间的关系,结果表明:粉末颗粒表面凝固组织主要是树枝晶和胞状长大晶,随着粉末颗粒尺寸的减小,内部凝固组织由树枝晶为主逐渐转变为以胞状晶及微晶组织为主,冷却速率与粉末粒度之间的关系为T=2.267×109d-1.649,由此得出FGH95合金二次枝晶臂距与冷却速率之间的关系为S=36.2T-0.24. 关键词:FGH95高温合金粉末; 凝固组织; 等离子旋转电极; [全文内容......
Ti-5Al-2.5Sn粉末颗粒界面在热等静压过程中的变化 金志浩1,兰涛2,周廉2,吴引江1 (1.西北有色金属研究院,西安,710016;2.西安交通大学材料与工程学院,西安,710049) 摘要:采用等离子旋转电极(PREP)Ti-5Al-2.5Sn粉末,经过热等静压(HIP)工艺研究原始粉末界面在热等静压致密化过程中的变化.研究结果表明:由于原始粉末颗粒界面存在成分偏析,氧化和杂质元素富集等,在致密化过程中粉末颗粒界面经历了变形,破裂,偏聚和均匀化等一系列复杂的变化过程.同时这些界面物质的存在使得材料的粉末颗粒界面结合力变差.为了避免它对材料最终性能的影响,合理地提高热等静压温度和延长保温时间是行之有效的方法. 关键词:粉末颗粒界面; 热等静压; Ti-5Al-2.5Sn; [全文内容正在添加中] ......
Ti-6.5Al-1.4Si-2Zr-0.5Mo-2Sn粉末,为后续粉末高温钛合金构件的制备奠定基础.首先采用真空自耗电弧熔炼(VAR)技术制备Ti-6.5Al-1.4Si-2Zr-0.5Mo-2Sn合金铸锭,对铸锭进行化学成分检测,并分析其合金元素损耗,成分均匀性以及显微组织和物相组成.利用制得棒料,采用等离子旋转电极雾化法(PREP),选取不同转速制备得到钛合金粉末,将粉末筛分成不同粒度范围.研究了棒料转速与粉末理化性能间的关系.采用X射线衍射分析仪(XRD),扫描电镜(SEM),金相显微镜(OM)分别分析了粉末的物相组成,形貌和微观组织.研究表明:通过独特的压制电极设计,可制得成分均匀,元素损耗小的钛合金铸锭,且各合金元素含量满足国标的要求.铸锭微观组织为层片状结构,基体中存在少量大小不均的Ti5Si3硅化物相.PREP法制得的钛合金粉末呈正态分布,且球形度好,无空心球和卫星球.随着转速增加,小颗粒粉......
镍基高温合金快速凝固粉末颗粒中MC型碳化物相的研究 胡本芙1,李慧英1,陈焕铭1,宋铎1 (1.北京科技大学材料科学与工程学院,北京,100083) 摘要:对等离子旋转电极雾化(PREP)法制备的FGH95镍基高温合金粉末中碳化物的形态,结构,成分及其稳定性进行了实验研究,分析了粉末颗粒凝固过程中的热学参数和非平衡溶质分配对碳化物形成过程的影响.结果表明:快速凝固FGH95合金粉末中亚稳MC型碳化物形态的几何完整度随粉末颗粒尺寸减小由规则形态向复杂形态变化,不同尺寸粉末颗粒中碳化物的形态和数量决定于凝固过程中热学参数的变化和非平衡溶质分配系数的不同.亚稳MC型碳化物在加热作用下发生分解及合金元素再分配,其形态由复杂形状为主转变为规则形态的稳定MC型碳化物. 关键词:镍基高温合金; 快速凝固; FGH95合金粉末; MC型碳化物; [全文内容正在添加中] ......
用等离子旋转电极工艺生产高氮钢 陶宇1 (1.钢铁研究总院高温材料研究所,北京,100081) 摘要:为了寻求高效,经济的高氮钢生产工艺,用等离子旋转电极工艺(PREP)生产高氮钢并测试了所生产的几种典型高氮钢的性能.结果表明,氮可显著地提高奥氏体不锈钢1.4301的室温及高温强度;氮可以提高马氏体不锈钢的强度.为保证高氮马氏体不锈钢的淬透性,应根据氮含量适当降低其碳含量或提高铬含量.对于铬含量为17 %的马氏体不锈钢1.4122,其碳和氮的总含量不应超过0.65 %;当氮含量达到0.24 %时,铁素体不锈钢1.4016转变成为马氏体钢,其强度高于碳和氮的总含量与其相当的普通马氏体不锈钢1.4122. 关键词:等离子旋转电极工艺; 高氮钢; 粉末冶金; [全文内容正在添加中] ......
Hf和Zr对FGH96合金PPB及力学性能的作用研究夏天1,2,张义文1,迟悦11. 钢铁研究总院高温材料研究所2. 高温合金新材料北京市重点实验室摘 要:采用PREP(等离子旋转电极法)制粉+HIP(热等静压)成形工艺制备FGH96合金,研究了w(Hf)+w(Zr)分别为0.0+0.04%,0.3%+0.04%,0.6%+0.04%和0.3%+0.06%时合金的显微组织,以及室温和800℃冲击性能,室温,650℃和750℃拉伸性能,650℃/970MPa持久性能.结果表明:FGH96合金的PPB未形成连续的网膜结构,对合金性能危害较小;适量的Hf可消除PPB组织,改善合金的高温性能,尤其能显著提高持久寿命和塑性,消除缺口敏感性;含Hf时,过量的Zr促使氧化物在粉末边界连续析出,严重降低合金持久性能......
球形钛及钛合金粉制备技术现状及展望廖先杰,赖奇,张树立攀枝花学院攀西科技创新中心摘 要:主要介绍了制备球形钛及钛合金粉的方法,有传统的气雾化法(GA法),超声雾化法,旋转电极离心雾化法(REP),等离子旋转电极法(PREP法),等离子直流弧球化法(PA法),射频等离子炬球化法(TEKNA法)和新发明的造粒烧结法(GSD法),并对这些方法进行了比较,最后指出造粒烧结法(GSD法)因其成本低廉和对设备要求低等优点将会成为球形钛及钛合金粉末制备的主要方法,降低钛及钛合金快速成型的成本,推动增材制造技术的普及与应用.关键词:钛粉;球形钛粉;造粒烧结法;增材制造;......
制粉方式对粉末高温合金FGH98热变形特性的影响张国星1,贾建1,2,陶宇11. 钢铁研究总院高温材料研究所2. 高温合金新材料北京市重点实验室摘 要:通过等温恒应变速率压缩试验,研究了2种FGH98合金粉末热等静压锭坯在1 0501 150℃/0.0051.000 s-1的变形行为.基于动态材料模型,建立了2种粉末锭坯的热加工图.结果表明,2种粉末锭坯的流变曲线特征相似,同种变形条件下,氩气雾化(AA)粉末锭坯的峰值应力小于等离子旋转电极(PREP)粉末锭坯.AA粉末锭坯的最佳变形窗口为1 0881 108℃/0.0050.016 s-1,功率耗散效率η大于42%;PREP粉末锭坯的最佳变形窗口为1 0981 120℃/0.0100.016 s-1,η大于40%.关键词:粉末高温合金......
粉末高温合金FGH96原始颗粒边界及高温原位高周疲劳研究周静怡1,2,3,4,刘昌奎1,2,3,4,赵文侠1,2,3,4,郑真1,2,3,4,钟燕51. 中国航发北京航空材料研究院2. 中国航空工业集团公司失效分析中心3. 航空材料检测与评价北京市重点实验室4. 材料检测与评价航空科技重点实验室5. 中国燃气涡轮研究院摘 要:利用扫描电镜原位观察的方法研究了粉末高温合金FGH96中不同级别的原始颗粒边界(PPB)在550℃下对合金高周疲劳力学行为的影响.结果表明:采用等离子旋转电极(PREP)制粉+热等静压(HIP)工艺制备的FGH96合金中PPB主要由大尺寸γ’相和碳化物组成;不同级别的PPB对高周疲劳裂纹萌生和扩展均无显著影响,裂纹萌生于晶粒内部,裂纹扩展受晶界与应力轴角度影响,穿晶或沿晶扩展;在......
热等静压对Ti-6Al-4V粉末冶金件组织和性能的影响相敏,韩志宇,闫飞,赵霄昊,左振博,王晨,宋嘉明,刘洋摘 要:以Ti-6Al-4V合金棒材为原料,采用等离子旋转电极雾化法(PREP)制备出高品质球形钛粉,再通过热等静压近净成形工艺将粉末压制成块,并对Ti-6Al-4V合金块体的组织和性能进行研究.结果表明:Ti-6Al-4V合金粉末经热等静压后,组织主要由等轴α相+片条α相以及少量β相组成.升温升压速率较快时,粉末颗粒内部主要以片条状的α相为主,且同一束域内的α相彼此平行,规则排列成同一取向,颗粒边界处以等轴α相为主,其力学性能超过锻件;升温升压速率较慢时,冶金件组织发生明显粗化,力学性能介于锻件和铸件之间.关键词:热等静压;Ti-6Al-4V;粉末冶金;等离子旋转电极雾化法;显微......