GH4169合金中γ'相的析出与粗化行为研究

摘要

高温合金是指能够在600℃以上承受较大复杂应力和高温环境的金属材料。镍基合金GH4169作为目前应用最广泛的高温合金之一，在航空发动机、地面燃气轮机、压气机盘、叶片等零部件制造中都发挥着重要的作用。GH4169合金具有较高的强度和塑性、良好的耐腐蚀性和抗氧化性以及所有镍基高温合金中最佳的焊接性能，这些性能与其诸多的析出相有密不可分的关系。通常认为GH4169合金中的析出相包括γ″相、γ′相、δ相以及少量的Nb(N)C颗粒。γ″相作为主要的强化析出相，对GH4169合金的力学性能做出了重要的贡献；同时其稳定性也限制着GH4169合金的使用温度范围。因此，开展γ″相析出与粗化行为的研究对于提升合金性能和扩展使用温度范围具有重要的现实意义。
　　本文对GH4169合金在不同温度下等温不同时间，并结合差热分析仪（DTA），光学显微镜（OM），扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）等分析测试方法，研究了GH4169合金中γ″相的析出影响因素与高温粗化行为。研究发现：⑴在降温的过程中，γ″相的析出起始温度受冷速变化的影响较大，其析出温度随冷速的增加而降低。⑵基体中Nb含量同样影响γ″相的析出起始温度，Nb含量的降低也会推迟γ″相从基体中析出。⑶γ″相在高温粗化的过程中，形态随粗化尺寸而发生变化，从唇状，变为椭圆盘状，最后变为不规则的矩形。⑷在高温粗化的过程中，γ″相遵循Lifshita-Slyozov-Wagner扩散控制定律，析出相长轴三次方与时间呈线性关系，其扩散激活能在呈共格对应关系时为298 kJ mol?1，失去共格对应关系时为289 kJ mol?1。

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第一章 文献综述

1.1引言

1.2镍基高温合金研究进展与发展趋势

1.3 GH4169合金发展历程与我国研究现状

1.4 GH4169合金的元素设计

1.5 GH4169合金的热加工工艺

1.6 GH4169合金的相组成及相互关系

1.7 本论文主要研究内容

第二章 GH4169中影响γ″相析出的因素分析

2.1引言

2.2实验内容

2.3不同固溶时间对γ″相析出的影响

2.4不同固溶温度对γ″相析出的影响

2.5不同冷却速度对γ″相析出的影响

2.6 本章小结

第三章 GH4169中γ″相的高温粗化行为

3.1 引言

3.2 实验工艺

3.3等温过程中δ相的析出

3.4等温过程中γ″相形态的变化

3.5γ″ 相的高温粗化动力学

3.6 本章小结

第四章 全文结论

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢