热等静压对K4169高温合金组织性能的影响

摘要

K4169高温合金在中低温下具有良好的综合性能，已广泛用于制造在650℃以下工作的航空发动机热端部件、燃气轮机叶轮盘等结构铸件。但由于K4169合金偏析程度高、凝固范围宽，铸件内易产生显微疏松并析出脆性Laves相，导致铸件力学性能下降。
　　为解决K4169高温合金大型熔模精密铸件本体性能低且稳定性差的问题，本文将K4169高温合金铸件本体试样作为研究对象，通过室温和高温拉伸试验、高温持久试验以及疲劳试验，并结合光学显微分析、扫描电镜和透射电镜分析等手段，研究了热等静压处理对铸件本体组织和综合力学性能的影响规律，建立了铸件本体微观组织与其性能间的联系。研究结果表明：
　　1165℃/140MPa/4h热等静压处理可以有效消除K4169高温合金铸态组织中的Laves相和90％以上的封闭型显微疏松，促进合金元素扩散，提高铸件微观组织的致密度与均匀性。
　　经热等静压处理后，再进行固溶和时效处理的铸件本体材料与直接进行标准热处理的相比，γ′′相不仅数量增加近70%，而且尺寸40~50nm且分布更加弥散，对合金起到更为有效的强化作用。
　　与直接进行标准热处理相比，热等静压后再经标准热处理的材料力学性能对组织中的显微疏松含量更为敏感；由于微观组织的改善，合金室温和650℃条件下的强度和塑性同步提高且波动减小，650℃/620MPa持久寿命由28h延长至58h，室温等幅低周疲劳循环寿命提高近50%。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

符号说明

第一章 绪论

1.1 K4169高温合金

1.2 热等静压技术

1.3 课题的提出、研究的意义及内容

第二章 实验材料及试验方法

2.1 工艺流程图

2.2 实验材料

2.3 试样准备过程

2.4 微观组织分析

2.5 力学性能测试

2.6 试样断口分析

第三章 热等静压对K4169合金微观组织的影响

3.1 引言

3.2 试验材料及方法

3.3 试验结果与讨论

3.4 本章小结

第四章 热等静压对K4169合金力学性能的影响

4.1 引言

4.2 试验材料及方法

4.3 试验结果与讨论

4.4 本章小结

第五章 合金组织对铸件性能的影响

5.1 引言

5.2 γ′′相对铸件的强化作用

5.3 显微疏松对铸件强度和塑性的影响

5.4 本章小结

第六章 结论

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文目录