【摘 要】
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通过对4种不同B含量(0～0.04 wt.％)的第二代镍基单晶高温合金铸态及热处理态组织定量表征与1100℃/130MPa蠕变性能测试,研究了B对相转变温度、共晶组织、硼化物、合金微孔、合金元素成分分配比及蠕变性能的影响.结果表明：随B含量提高,合金的蠕变寿命不断提高,当B含量(质量分数)为0.015％时蠕变寿命达到峰值；B含量达到0.04％时合金在共晶前沿析出较多的硼化物相,硼化物吸收较多的固溶
【机 构】
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北京航空材料研究院, 北京1000952 北京航空材料研究院, 北京1000952;北京科技大学,
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通过对4种不同B含量(0～0.04 wt.％)的第二代镍基单晶高温合金铸态及热处理态组织定量表征与1100℃/130MPa蠕变性能测试,研究了B对相转变温度、共晶组织、硼化物、合金微孔、合金元素成分分配比及蠕变性能的影响.结果表明：随B含量提高,合金的蠕变寿命不断提高,当B含量(质量分数)为0.015％时蠕变寿命达到峰值；B含量达到0.04％时合金在共晶前沿析出较多的硼化物相,硼化物吸收较多的固溶强化元素Re、Cr、W、Mo,降低固溶强化效果.B对蠕变性能的有益作用是由于B偏聚到枝晶间,强化枝晶间,同时降低合金疏松含量,从而显著提高合金的蠕变强度.
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本文采用Deform软件对镍基高温合金包覆挤压过程进行有限元模拟.分析了坯料初始温度、包套与模具间摩擦因子、包套与模具间传热系数、模角、挤压速度等重要参数对坯料挤压变形后平均晶粒尺寸及成型载荷的影响规律.结合分析结果,能够为镍基高温合金覆挤压过程提供较为合理的工艺参数及模具参数.实验条件有限元模拟在Deform软件上运行.实验材料为软件数据库中的IN716高温合金(坯料)和304不锈钢(包套).主
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针对700℃超超临界发电机组对于低膨胀高温合金的需求，本文研究了一系列掺杂元素对γ/γ结构Ni-Cr-Fe基高温合金热膨胀系数和强度的影响。基于实验数据，拟合了700℃热膨胀系数与成分的关系。采用Thermo-Calc分析了各个合金的γ相稳定性，理论计算结果表明γ相稳定性与热膨胀系数有紧密的关系。相稳定性越好，合金的热膨胀系数越小。微观结构的观测很好地验证了这一结论。
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真空感应熔炼K4648合金为高铬镍基铸造合金，抗热疲劳性能良好，具有优良的抗氧化和抗热腐蚀性能，适用于制作航空发动机用导向叶片或整铸导向器。由于该类型零部件应用过程温差较大，零件局部区域受冷热冲击较大，周期性变化的热应变和热应力导致冷热疲劳裂纹的出现。本文针对这一情况，对K4648合金试样进行冷热疲劳试验，研究浇注工艺、长期时效处理工艺对K4648合金冷热疲劳性能的影响规律及热疲劳损伤机制。
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