1、一种镍基单晶高温合金显微组织及力学性能的研究【摘要】 本文采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等分析手段,研究了一种镍基单晶高温合金的力学性能及变形机制。铸态合金为典型的枝晶结构。热处理后,相具有规则的立方体形态。合金的屈服和抗拉强度随温度的变化规律基本相同。屈服和抗拉强度在500时达到最小值,在 800达到最大值。随温度的变化塑性的变化趋势与强度的正好相反。低温下合金的变形方式为单根位错剪切相；高温下为位错绕过 相；中温下表现为从剪切到绕过的转变。室温和中温下合金均为纯剪切断裂；高温下合金表现为微孔聚集型断裂。在 800条件下,持久过程中 相形貌基本保持不变。温度高于 800时,相发生
2、定向粗化。温度达到 980时,相形成完整的筏型结构。中温下(800)合金表现为纯剪切和微孔聚集混合型断裂,在高温下(980)为明显的微孔聚集型断裂。在 800/850MPa,800/1050MPa 条件下,持久变形机制依次表现为层错及位错对剪切 相；在 980/250MPa,980/320MPa 条件下,持久变形机制表现为 Orowan 机制,在 980/400MPa 条件下,持久变形机制表现为位错攀移。合金的蠕变曲线表现出强烈. 更多还原【Abstract】 In the present paper, the mechanical properties and deformation mec
3、hanism of a Ni-based single crystal superalloy were investigated and analyzed by scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM).As-cast alloy has obvious dendritic structure, phase has regular cubic shape after full heat treatment. Both yield and tensile strengths reac
4、h the minimum value at about 500, and they increase to maximum value at 800. The trend of ductility with temperature is opposite . 更多还原 【关键词】 单晶高温合金； 拉伸； 持久； 蠕变； 长期时效； 【Key words】 single crystal superalloy； tensile； stress rupture； creep； long-term aging； 摘要 5-6 ABSTRACT 6-7 第一章 绪论 10-28 1.1 高温合金的发展
5、 10-12 1.2 镍基单晶高温合金发展概述 12-14 1.3 单晶镍基合金的相组成 14-16 1.4 镍基单晶高温合金中元素的作用 16-20 1.5 镍基单晶合金的组织与性能 20-26 1.5.1 热处理特征 20-22 1.5.2 强化特征 22-24 1.5.3 持久变形 24-26 1.5.4 高温性能 26 1.6 本文的研究意义及内容 26-28 第二章 实验材料与方法 28-32 2.1 单晶的制备 28-29 2.2 实验设备 29 2.3 实验方法 29-32 2.3.1 铸态及热处理态组织观察 29-30 2.3.2 拉伸实验 30 2.3.3 持久及蠕变实验 3
6、0-31 2.3.4 长期时效过程中的组织演化 31-32 第三章 实验结果及分析 32-59 3.1 铸态和热处理态组织分析 32-35 3.1.1 合金的铸态组织形貌 32-33 3.1.2 热处理对合金组织的影响 33-35 3.2 拉伸部分 35-40 3.2.1 不同温度下的拉伸性能 35-37 3.2.2 拉伸断口形貌及变形行为 37-39 3.2.3 分析与讨论 39-40 3.3 持久蠕变性能及变形组织 40-51 3.3.1 蠕变性能及变形组织 40-43 3.3.2 持久性能及变形组织 43-51 3.4 长期时效 51-59 3.4.1 相的粗化行为 51-53 3.4.2 长期时效过程中 TCP 相的析出 53-55 3.4.3 长期时效后的持久性能 55-56 3.4.4 分析与讨论 56-59 第四章 主要结论 59-60 参考文献
