一、真空脱气预处理工艺与FGH95合金热诱导孔洞的改善和性能提高的研究(论文文献综述)
罗学军,张利冲,李周,陈昊[1](2021)在《镍基高温合金FGH96粉末脱气行为研究》文中研究指明通过程序升温脱附联合质谱仪(TPD-MS)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、X射线光电子能谱(XPS)等分析手段,研究了脱气温度对镍基高温合金FGH96粉末脱气行为的影响。结果表明:随着加热温度升高,在氦气吹扫的实验条件下,粉末表面发生了氢气(H2)、水(H2O)、一氧化碳(CO)以及二氧化碳(CO2)的脱附,氢气和一氧化碳的脱附主要发生在保温阶段,水和二氧化碳的脱附主要出现在升温阶段。在脱气过程中,粉末表面存在的TiO2、Cr2O3以及Nb2O5等氧化物基本不发生分解脱氧,而Ni(OH)2等氢氧化物发生水解脱氧,生成Ni单质。脱气温度对FGH96高温合金粉末脱气行为影响显着,对本研究所用的FGH96高温合金粉末氦气吹扫时间少于1 h时,建议脱气温度为350~450℃。
李毅[2](2021)在《电子束精炼制备FGH4096母合金的脱氮行为研究》文中进行了进一步梳理航空发动机的发展水平决定着飞机的使用性能,目前已经成为衡量一个国家科技水平和综合国力的重要指标之一。涡轮盘作为航空发动机的核心热端部件,工作条件极为恶劣,失效形式十分复杂,直接决定着航空发动机能否安全服役。因此要求涡轮盘材料在其使用温度范围内要有尽可能高的疲劳、持久性能以及良好的抗蠕变能力。以FGH4096合金为代表的粉末高温合金,解决了涡轮盘高合金化造成的凝固偏析和变形困难的问题,显着提高了涡轮盘的力学性能和热工艺性能,因此成为当前先进航空发动机涡轮盘的首选材料。然而,粉末高温合金中的夹杂物缺陷遗传问题已经成为制约其性能提升的一项重大挑战。为提高粉末高温合金原材料的纯净度,国内外开展了大量研究。当前,真空感应熔炼技术、电渣重熔技术以及真空自耗熔炼技术是制备高纯净粉末高温合金母材的主要工艺。然而,受到温度、真空度以及反应平衡的限制,传统熔炼工艺对于粉末高温合金母合金中的微量杂质元素及其夹杂物的去除已趋极限。本研究针对传统熔炼方法杂质深度去除的瓶颈问题,创新性地提出采用电子束精炼技术制备高纯净FGH4096母合金的新工艺,研究了真空度、精炼功率和精炼时间等电子束精炼参数对FGH4096母合金脱氮行为的影响。同时针对电子束精炼过程中微量杂质元素及其夹杂物去除机制,运用冶金热力学及动力学的理论,解析了电子束精炼FGH4096母合金过程中的脱氮热力学及动力学机理。研究结果表明,电子束精炼之后,FGH4096母合金中的氮含量可以从原料中的17ppmw降低到1 ppmw以下,增加电子束精炼功率或延长精炼时间都将促进氮的去除。氮在FGH4096合金熔体中的固溶度随着真空度的增加而逐渐降低,随着熔池温度的增加而逐渐增加,但其受真空度的影响更为显着。熔体近表面区的夹杂物可通过熔解的方式去除,上浮至熔体液面以上的夹杂颗粒在电子束轰击作用下以高温分解方式去除。提升精炼温度有助于促进氮的扩散和蒸发脱除,但到达一定值以后,促进效应减弱。精炼功率为9 k W、12 k W和15 k W时,氮的蒸发脱除分别倾向于二级反应、一级反应和1.5级反应。在9 k W时,脱氮速率常数随着时间的延长而逐渐降低,然而在12 k W和15k W时,脱氮速率常数在电子束精炼初期逐渐降低,在精炼后期却有所上升,这应该与表面活性元素氧和硫的含量有关,当其含量增多时将有利于提升脱氮速率。
牛应硕[3](2020)在《粉末连续挤压制备铝硅合金组织与性能》文中进行了进一步梳理在强调可持续发展的当下,节能减排是一个重要措施,其有效途径之一是采用轻质材料如铝合金和镁合金等代替钢材,而铝在地壳中含量为金属元素之首,含量丰富;同时,工业金属中回收与再生利用率最高的金属也为铝。因此,铝合金具有广泛应用前景。结合粉末冶金和连续挤压技术分别制备了不同Si含量的Al-x Si(x=11.65、28.5wt.%)和不同粉末粒度的Al-28.5Si(粉末粒度为大于75μm、75~45μm、45~25μm、小于25μm)的铝硅合金。采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、AG-X 100k N型电子万能拉伸试验机、电子背散射衍射系统(EBSD)等检测设备及系统对粉末连续挤压制备的铝硅合金的微观组织、力学性能进行研究分析。研究表明,粉末坯料的相组成包括α-Al基体、初晶Si和针状共晶Si,经连续挤压工艺后针状共晶Si消失,合金组织中的Si颗粒明显细化,形状更规则圆整,均匀的分布在铝基体中。粉末连续挤压制备的Al-x Si合金随着Si含量的增加,抗拉强度逐步提高,塑性有所下降。当Si含量由0%增加到11.65%和28.5%时,抗拉强度由98MPa分别增加到了223MPa和248MPa;Si含量从11.65%提高到28.5%,抗拉强度增加了25MPa,增加幅度不够明显,主要是因为Al-28.5Si合金粉末尺寸差异较大,没有Al-11.65Si合金粉末均匀圆整。快速凝固Al-28.5Si合金粉末形貌与冷却速度有关,冷却速度大时,熔滴凝固收缩幅度小,熔滴快速凝固易形成近球形表面光滑的小颗粒;反之,熔滴凝固后表面不光滑。随粉末粒度的减小,粉末形貌由棒状等不规则状转变为近球形状,粉末表面光滑,毛刺、凹坑和附着在颗粒表面的卫星颗粒明显减少。粉末连续挤压制备的Al-28.5Si合金的抗拉强度,断裂延伸率均随粉末粒度的减小而提高。粉末尺寸由75μm以上减小到25μm以下时,Al-28.5Si合金的抗拉强度由211MPa增加到266MPa,断裂延伸率则由0.99%提高至2.21%。通过粉末连续挤压制备的Al-28.5Si合金可获得尺寸细小的晶粒,Al晶粒尺寸主要集中分布在0.75~2.25μm之间,Si晶粒平均尺寸小于5μm,随着粉末粒度的减小,连续挤压后的晶粒尺寸逐渐减小。Schmid因子随着粉末粒度的减小而增大,变形后的铝晶粒内部位错活性较高,利于开动滑移系发生晶体滑移,塑性随粒度减小有所提高。
陈龙[4](2019)在《挤压态FGH4096合金变形行为及临界晶粒长大研究》文中进行了进一步梳理本论文以挤压态FGH4096合金为研究对象,通过热模拟压缩试验分析了其在高温变形过程中的流变行为与微观组织演变规律。建立了挤压态FGH4096合金的本构方程和热加工图,分析了其在不同热变形条件下的可加工性和相应的微观演变机制,获得了最佳热加工工艺参数范围。随后利用DEFORM软件对双圆锥台试样进行压缩数值模拟,并对挤压态FGH4096合金热变形后经过固溶热处理的微观组织进行分析,观察了临界晶粒长大现象。通过高温压缩试验获得挤压态FGH4096合金的真应力-真应变曲线,探讨了热挤压制备的FGH4096粉末高温合金热压缩变形时流变应力的变化规律,并确立热变形激活能等材料参数与应变量之间的动态关系,构建了含Zener-Hollomon参数Z值的双曲正弦函数形式的流变应力本构方程,流变应力预测值与实际流变应力曲线吻合度较高,其相对平均误差为8.7%,相关系数为0.97,能够较准确预测出挤压态FGH4096合金在不同应变速率、变形温度及应变量下的实际应力值。基于动态材料模型构建挤压态FGH4096合金的能量耗散图和流变失稳图,并综合两者进行叠加构成热加工图进行分析,在真应变为0.6时存在一个能量耗散效率峰值区域,其失稳参数ξ(ε)值均大于零为安全区域,结合相应微观组织分析,确定了挤压态FGH4096合金热压缩变形时最佳热加工工艺参数范围:变形温度1049~1080℃,应变速率0.005~0.013s-1,该范围内能量耗散效率达到64%,微观组织发生完全动态再结晶,合金的晶粒尺寸细小且均匀。利用DEFORM有限元软件对双圆锥台试样进行数值模拟,分析高温压缩过程中等效应变和等效应力等场量分布特征与实际中压缩设备载荷情况,对双圆锥台试样几何尺寸进行设计并优化,确定了其关键尺寸。挤压态FGH4096合金在变形温度980℃条件下热变形后经过固溶热处理,发现在等效应变0.004~0.043范围内平均晶粒尺寸随着应变速率升高呈递减趋势,在应变速率为0.003s-1时出现临界晶粒长大;在应变速率0.03s-1条件下热变形后经过固溶热处理,等效应变0.004~0.043范围内平均晶粒尺寸随着变形温度升高呈递增趋势,在变形温度为1060℃时出现临界晶粒长大。
张海,熊江英,王冲,马德新[5](2019)在《热诱导孔洞对FGH97高温合金性能的影响》文中研究表明利用金相设备和力学性能测试装置检测含不同孔隙率的FGH 97高温合金的组织及力学性能,分析不同孔隙率对FGH97高温合金力学性能的影响。结果表明:随着孔隙率的增加,FGH97高温合金的室温屈服强度和抗拉强度降低,延伸率下降;Charpy冲击功随着孔隙率增加而显着下降;FGH97高温合金的拉伸和冲击断裂机制为微孔聚集型断裂,拉伸和冲击断口呈现大量韧窝特征;热诱导孔洞会促进裂纹的萌生和扩展。
侯杰[6](2019)在《组织特征和微米级颗粒对粉末高温合金FGH4096疲劳裂纹扩展的影响》文中认为粉末高温合金改善了传统铸锻高温合金偏析严重、成形困难等问题,而且具有优异的高温力学性能,因此被广泛应用于航空发动机涡轮盘等热端部件的制造上。对发动机性能要求的不断提高,意味着粉末高温合金将会在越来越严苛的环境下服役,并且需要具有更高的疲劳裂纹扩展抗力。而合金的疲劳裂纹扩展行为与其组织和缺陷密切相关。为此,本文系统研究了组织特征和缺陷对粉末高温合金FGH4096疲劳裂纹扩展的影响,为今后粉末高温合金的损伤容限设计提供重要的理论和实验依据。采用多种方法对FGH4096合金中的缺陷特征进行分析,结果表明除极少量尺寸为数十微米的硅铝酸盐夹杂物外,还存在尺寸仅有几微米的颗粒,包括碳化物、复合夹杂物和稀土夹杂物。针对几微米级颗粒与主裂纹的相互影响开展系统的测试观察和分析,认为FGH4096合金中几微米级颗粒对主裂纹扩展路径未见明显影响。进而采用Gurson-Tergaard-Needleman损伤模型(GTN模型)并通过有限元计算获得了微米级颗粒对基体损伤的影响规律。热等静压态(Hot isostatic pressed,HIP态)合金中的原始颗粒边界(Prior particle boundary,PPB)主要由大γ’相组成。经等温锻后PPB转变为由大γ’相和细小再结晶晶粒组成的PPB影响区(PPB affect zone,PAZ),而标准热处理后几乎消失。通过对不同条件下合金的疲劳裂纹扩展规律进行分析,获得了组织特征对疲劳裂纹扩展的影响规律,即在相同条件下标准热处理态(Heat treated,HT态)的疲劳裂纹扩展抗力最低,而等温锻态(Isothermal forged,IF态)的最高。进而揭示了其微观机制,晶界是HT态的主要裂纹扩展路径,HIP态的PPB为裂纹提供了扩展路径,而在IF态中晶界未凸显、PPB转变为PAZ,延缓了裂纹的扩展。大γ’相与基体的相界(γ’-γ相界)会促进疲劳裂纹的扩展。通过等温热模拟压缩试验,得到了 HIP态和IF态FGH4096合金热变形过程的组织演变规律。在1010~1070℃热压缩变形,应变速率为0.001~1 s-1范围内,由于大γ’相的存在使得两种组织状态合金的再结晶组织没有明显区别,都是由大γ’相和细小再结晶晶粒组成;当热变形温度提高到1100 ℃,再结晶充分进行且出现明显的晶粒长大。综上,本文采用多种方法研究了微米级颗粒对疲劳裂纹萌生和扩展的影响,获得了合金在制备过程中的组织演变规律,揭示了组织特征对疲劳裂纹扩展的影响规律以及微观损伤机制,为今后FGH4096合金的组织和夹杂物水平控制提供了依据。
冯杰[7](2017)在《超细晶Mg-3Al-1Zn-xAg合金的制备及其塑性变形行为》文中研究指明镁合金具有密度低、比强度高和再循环利用性好等优点,在汽车、航空航天和电子产品等领域有广泛的应用前景。然而,通常镁合金在强度较高的情况下塑性较低,高温服役和耐热抗蠕变性能差,极大地限制了镁合金应用范围的扩展,因此提高镁合金的强度、塑性和耐热性,制备高强高韧的耐热镁合金是目前镁合金的研究热点。本文采用粉末冶金工艺制备出含有Ag元素的超细晶Mg-3Al-1Zn合金,并对其进行轧制变形以及时效处理,研制出一种耐热的高强高韧镁合金。其基本过程是:首先通过机械球磨制备纳米晶镁合金粉末,对粉末进行真空热压固结致密,然后对热压坯进行挤压和轧制变形。对成形过程中组织演变及力学性能进行了研究,主要的研究工作以及获得的结论如下:研究了 Mg-3Al-1Zn-xAg(x=0-2wt.%)合金粉末在机械球磨过程中的组织演变,确定了球磨时间和Ag元素含量对Mg-3Al-1Zn合金粉末的形貌、元素分布、晶粒尺寸以及微观应变的影响规律。发现随着球磨时间的延长,Al、Zn和Ag元素在镁基体上逐渐实现固溶和均匀分布;Ag元素的固溶促进了镁基体晶粒的细化,添加 Owt.%、0.5wt.%、1wt.%和 2wt.%Ag 元素的 Mg-3Al-1Zn 合金粉末球磨30h后的平均晶粒尺寸分别为60nm、58nm、53nm和48nm。研究了纳米晶粉末经真空热压固结致密后的组织变化,发现热压后镁基体的晶粒发生长大,球磨粉末组织特征基本消失,致密度达到90%以上。在含Ag热压坯中生成了 Mg54(Ag,Al,Zn)17相,其密度和尺寸随Ag含量的增加不断增大。Zn和Ag倾向于在镁晶粒的晶界处富集,Zn+Ag富集层的厚度大约为4nm。研究了镁合金热压坯挤压后的组织和力学性能,重点研究了初始组织、挤压温度和Ag含量对挤压态Mg-3Al-1Zn合金组织和力学性能的影响。发现降低初始材料的晶粒尺寸和挤压温度均有利于挤压态镁合金的晶粒细化,其变化规律符合流变应力τE和动态再结晶晶粒大小dR的关系式τE=ηdR-n,获得了最小平均晶粒尺寸为246nm,致密度高达98%以上的超细晶Mg-3Al-1Zn合金。另外,添加0.5wt.%和1wt.%的Ag元素后会在镁晶界上形成元素富集层和Al/Zn/Ag富集区,抑制了挤压过程中的动态再结晶以及再结晶晶粒的长大。添加 2wt.%Ag元素后,大量的Mg54(Ag,Al,Zn)17相从镁基体析出,对晶界造成钉扎,起到细化晶粒的效果。室温拉伸试验研究表明,挤压态超细晶镁合金具有较高的强度,并在室温拉伸过程中存在近均匀屈服现象。对室温拉伸过程中的组织演变分析,发现在拉应力的作用下晶粒发生转动和融合,发生了“应力诱导晶粒长大”,拉伸后试样的平均晶粒尺寸比拉伸前增大了近71.5%,且存在不连续晶粒长大现象。当应力达到上屈服点时出现了大量堆积位错,位错密度达到5.84×1016m-2,激发了“滑移诱导晶界滑移”的产生,晶粒转动和晶界滑移是近均匀屈服现象产生的原因。通过对超细晶Mg-3Al-1Zn-0.5Ag合金进行多道次轧制变形和时效处理获得了高强高韧的镁合金板材。对超细晶镁合金轧制过程中的组织演变进行了研究,发现在轧制初期晶粒发生长大,随后通过连续和不连续动态再结晶,再次发生了晶粒细化。对多道次轧制板材的力学性能进行研究,发现随着轧制道次的增加,材料的强度和塑性都得到改善,得到了轧向屈服强度为370.4MPa,抗拉强度为422.7MPa,延伸率为9.3%的板材。对板材进行进一步的时效处理,发现材料的强度和塑性同时显着提高,获得了高强高韧镁合金板材。经时效处理(140℃/10h)后的板材的拉伸屈服强度为390.5MPa,抗拉强度为458.OMPa,延伸率提高到17.8%。研究了超细晶镁合金挤压棒材的组织热稳定性,发现退火过程中晶粒的长大符合长大动力学方程:Dn-D0n=kt。含Ag量为Owt.%、0.5wt.%、1wt.%和2wt.%的超细晶Mg-3Al-1Zn合金的晶粒长大指数n分别为4、5、7和6,表明Ag元素在晶界处的偏聚以及局部富集降低了晶界扩散能力,导致镁合金热稳定性的增强。
刘明东,李科敏,黄虎豹,孙志坤,韩寿波,刘建涛,张义文[8](2017)在《装套温度对FGH97合金制件组织性能的影响》文中研究表明针对不同装套温度下FGH97合金制件的显微组织和冲击性能、室温拉伸性能、持久性能等进行观察和分析。结果表明:在装套温度为400℃和500℃的情况下,合金的显微组织没有明显区别,各项力学性都满足要求,装套温度为500℃时,冲击韧性、持久性能均稍有提高。
韩志宇,曾光,梁书锦,陈小林,张鹏,张平祥[9](2014)在《镍基高温合金粉末制备技术的发展现状》文中研究表明粉末高温合金是先进航空发动机关键热端部件的优选材料,先进的粉末制备技术是获得高品质高温合金粉末、保证合金件质量的关键技术。近年来,我国在粉末高温合金的研发和生产技术方面都取得了突破性进展,成功研发出新一代粉末高温合金,形成了成熟的粉末高温合金生产工艺。在粉末制备技术方面,通过对高纯净母合金熔炼技术、先进雾化制粉技术和电选分离技术的深入研究,进一步发展了粉末纯净化制备技术,满足了我国航空发动机领域对粉末高温合金关键零部件的需求。简要回顾了国内外粉末高温合金的发展历程,分析了粉末高温合金中的缺陷来源及其对合金性能的影响,概述了我国镍基高温合金粉末制备技术的发展情况,讨论了未来高温合金粉末及其关键制备技术的发展方向。
国为民,赵明汉,董建新,曾强,张龙飞,燕平[10](2013)在《FGH95镍基粉末高温合金的研究和展望》文中提出粉末高温合金由于自身特有的组织和性能特点成为先进航空发动机涡轮盘和涡轮挡环的优选材料。总结我国20世纪80年代初开始研制的第一代镍基粉末高温合金FGH95在制粉工艺、粉处理工艺、成形工艺和热处理工艺等方面的研究工作。着重介绍FGH95合金生产中所采用的等离子旋转电极制粉工艺(Plasma rotating electrode process,PREP),筛分和静电分离去除夹杂工艺,直接热等静压(Hot isostatic pressing,HIP)和热等静压+包套锻造(HIP+Forging)成形工艺,以及固熔+盐淬热处理工艺。展望氩气雾化制粉(Argon atomizatio,AA)和直接热等静压成形在FGH95合金低成本制造上的发展优势和高固溶缓冷热处理工艺对提高合金抗疲劳裂纹扩展能力的影响,提出下一步的研究方向。
二、真空脱气预处理工艺与FGH95合金热诱导孔洞的改善和性能提高的研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、真空脱气预处理工艺与FGH95合金热诱导孔洞的改善和性能提高的研究(论文提纲范文)
(1)镍基高温合金FGH96粉末脱气行为研究(论文提纲范文)
1 实验 |
2 结果和讨论 |
2.1 粉末脱气行为(TPD-MS) |
2.2 粉末的氧含量 |
2.3 粉末的表面相分析 |
3 结论 |
(2)电子束精炼制备FGH4096母合金的脱氮行为研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 粉末高温合金的应用与发展 |
1.1.1 航空发动机涡轮盘 |
1.1.2 粉末高温合金在涡轮盘中的应用与发展 |
1.2 粉末高温合金中的微量杂质及危害 |
1.2.1 粉末高温合金中的微量杂质元素及其夹杂物 |
1.2.2 氮杂质及其夹杂物对粉末高温合金性能的影响 |
1.3 粉末高温合金母合金的制备工艺现状 |
1.3.1 粉末高温合金母合金的冶炼工艺 |
1.3.2 国内外粉末高温合金母合金的冶炼工艺对比 |
1.4 电子束精炼技术及其应用 |
1.4.1 电子束精炼技术的特点 |
1.4.2 电子束精炼技术的应用 |
1.5 本论文的研究目标及内容 |
2 实验设备与实验方法 |
2.1 实验设备 |
2.1.1 电子束精炼设备 |
2.1.2 其他设备 |
2.2 实验材料 |
2.3 实验过程 |
2.4 实验检测与表征方法 |
2.4.1 合金成分分析 |
2.4.2 杂质含量检测 |
2.4.3 组织形貌观察 |
3 电子束精炼参数对提纯FGH4096母合金的影响 |
3.1 电子束精炼制备FGH4096母合金铸锭的组织形貌 |
3.2 电子束精炼制备FGH4096母合金铸锭中的氮含量 |
3.3 电子束精炼制备FGH4096母合金铸锭中氧和硫的含量 |
3.4 本章小结 |
4 电子束精炼制备FGH4096母合金的脱氮热力学 |
4.1 引言 |
4.2 不同电子束精炼功率下的熔池温度分布 |
4.3 氮在FGH4096 母合金熔体中的固溶度 |
4.4 氮化物的熔解及分解机制 |
4.5 本章小结 |
5 电子束精炼制备FGH4096母合金的脱氮动力学 |
5.1 引言 |
5.2 脱氮反应速率与精炼功率的关系 |
5.3 脱氮反应速率与精炼时间的关系 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文及申请专利情况 |
致谢 |
(3)粉末连续挤压制备铝硅合金组织与性能(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 高硅铝合金的研究进展 |
1.2.1 Al-Si合金成分、组织和性能 |
1.2.2 高硅铝合金性能研究 |
1.2.3 高硅铝合金的应用前景 |
1.2.4 高硅铝合金的制备技术 |
1.3 粉末冶金技术 |
1.3.1 基本工艺 |
1.3.2 粉末冶金特点及应用领域 |
1.3.3 粉末冶金研究现状及发展趋势 |
1.4 Conform连续挤压技术 |
1.4.1 Conform连续挤压基本工艺 |
1.4.2 工艺特点 |
1.4.3 Conform连续挤压研究现状及发展趋势 |
1.5 本文研究意义及主要内容 |
1.5.1 研究意义 |
1.5.2 主要研究内容 |
第二章 试验材料及方法 |
2.1 技术路线 |
2.2 试验材料及设备 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 实验设备 |
2.2.3 挤压模腔与模具 |
2.3 连续挤压工艺参数确定 |
2.3.1 挤压比的选择 |
2.3.2 模具预热温度和保温时间 |
2.3.3 其他试验参数 |
2.4 粉末连续挤压铝硅合金制备 |
2.5 分析测试方法 |
2.5.1 金相制样、腐蚀与试剂 |
2.5.2 金相组织定量分析 |
2.5.3 致密度测试 |
2.5.4 X射线衍射分析 |
2.5.5 室温拉伸性能测试 |
2.5.6 硬度测试 |
2.5.7 扫描电子显微镜观察 |
2.5.8 EBSD检测 |
第三章 不同Si含量铝硅合金杆组织及性能 |
3.1 引言 |
3.2 不同含量合金粉末显微组织 |
3.3 粉末连续挤压Al-xSi合金相对致密度 |
3.4 粉末连续挤压Al-xSi合金的显微组织 |
3.5 粉末连续挤压对Al-xSi合金性能的影响 |
3.6 粉末连续挤压Al-x Si合金XRD分析 |
3.7 粉末连续挤压铝硅合金强化机制 |
3.8 本章小结 |
第四章 Al-28.5Si合金粉末微观组织 |
4.1 引言 |
4.2 Al-28.5Si合金粉末形貌特征 |
4.3 不同粒度Al-28.5Si合金粉末金相 |
4.4 快速凝固Al-28.5Si合金粉末粒度分布 |
4.5 粉末粒度与二次枝晶间距关系 |
4.6 本章小结 |
第五章 粉末尺寸对Al-28.5Si合金组织性能影响 |
5.1 引言 |
5.2 不同粉末尺寸的显微组织 |
5.2.1 Al-28.5Si合金显微组织 |
5.2.2 粉末连续挤压Si颗粒形貌的转变 |
5.3 不同粉末尺寸连续挤压Al-28.5Si合金性能 |
5.4 不同粉末尺寸Al-28.5Si合金EBSD分析 |
5.4.1 不同粉末尺寸Al-28.5Si合金晶粒分布 |
5.4.2 不同粉末尺寸Al-28.5Si合金的晶粒取向织构变化 |
5.4.3 不同粉末尺寸下Al-28.5Si合金晶施密特因子 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论及展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 攻读硕士期间发表的论文及专利情况 |
(4)挤压态FGH4096合金变形行为及临界晶粒长大研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 粉末高温合金的发展现状 |
1.2.1 粉末高温合金国外发展现状 |
1.2.2 粉末高温合金国内发展现状 |
1.2.3 FGH4096粉末高温合金简介 |
1.3 FGH4096合金热变形行为研究现状 |
1.3.1 金属材料流变应力曲线特征 |
1.3.2 流变应力本构模型研究现状 |
1.3.3 FGH4096合金热加工图的应用 |
1.4 DEFORM数值模拟及临界晶粒长大研究 |
1.4.1 DEFORM数值模拟简介 |
1.4.2 DEFORM数值模拟应用 |
1.4.3 粉末高温合金临界晶粒长大研究现状 |
1.5 本文研究目的和研究内容 |
2 试验材料及方法 |
2.1 试验材料 |
2.2 高温压缩试验 |
2.3 过固溶热处理 |
2.4 微观组织分析 |
3 挤压态FGH4096合金热变形行为特征 |
3.1 引言 |
3.2 真应力-真应变曲线修正与分析 |
3.2.1 真应力-真应变曲线修正 |
3.2.2 真应力-真应变曲线分析 |
3.3 热变形本构方程与验证 |
3.3.1 热变形本构模型概述 |
3.3.2 挤压态FGH4096合金材料参数求解 |
3.3.3 挤压态FGH4096合金本构方程验证 |
3.4 小结 |
4 挤压态FGH4096合金热加工图及组织演变特征 |
4.1 引言 |
4.2 挤压态FGH4096合金热加工图构建 |
4.2.1 能量耗散图理论 |
4.2.2 流变失稳图理论 |
4.2.3 挤压态FGH4096合金热加工图 |
4.3 挤压态FGH4096合金热加工图及组织分析 |
4.3.1 挤压态FGH4096合金能量耗散图分析 |
4.3.2 挤压态FGH4096合金流变失稳图分析 |
4.3.3 挤压态FGH4096合金热加工图分析 |
4.4 小结 |
5 挤压态FGH4096合金数值模拟及临界晶粒长大观察 |
5.1 引言 |
5.2 双圆锥台试样几何尺寸设计 |
5.2.1 DOE实验方案 |
5.2.2 热加工数值模拟的建立 |
5.2.3 热加工数值模拟场量变化 |
5.3 挤压态FGH4096合金临界晶粒长大研究 |
5.3.1 双圆锥台试样变形特征 |
5.3.2 热变形速率对临界晶粒长大的影响 |
5.3.3 热变形温度对临界晶粒长大的影响 |
5.4 小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间的主要学术成果 |
致谢 |
(5)热诱导孔洞对FGH97高温合金性能的影响(论文提纲范文)
0 引言 |
1 试验过程与结果 |
1.1 试验过程 |
1.2 微观组织 |
1.3 力学性能 |
1) 拉伸性能。 |
2) 冲击性能。 |
2 分析与讨论 |
3 结论 |
(6)组织特征和微米级颗粒对粉末高温合金FGH4096疲劳裂纹扩展的影响(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
引言 |
1 粉末高温合金缺陷和组织遗传性分析 |
1.1 粉末高温合金的发展 |
1.1.1 粉末高温合金特征 |
1.1.2 粉末高温合金制备工艺 |
1.2 FGH4096合金制备过程的组织行为 |
1.3 FGH4096合金制备过程的缺陷行为 |
1.3.1 原始颗粒边界 |
1.3.2 热致孔洞 |
1.3.3 夹杂物 |
1.4 夹杂物的影响 |
1.4.1 夹杂物特征参数的影响 |
1.4.2 夹杂物临界尺寸 |
1.4.3 夹杂物对裂纹萌生及扩展的影响 |
1.5 课题研究内容与思路 |
2 研究材料及方法 |
2.1 研究材料 |
2.2 研究方法 |
2.2.1 裂纹扩展试验 |
2.2.2 热处理试验 |
2.2.3 热压缩试验 |
2.2.4 原位拉伸试验 |
2.2.5 合金的组织观察及分析 |
3 制备过程中组织演变 |
3.1 析出相的演变 |
3.1.1 γ'相 |
3.1.2 碳化物 |
3.2 原始颗粒边界 |
3.3 晶界 |
3.4 夹杂物及微米级颗粒相 |
3.5 本章小结 |
4 热变形过程中组织演变 |
4.1 保温过程的组织演变 |
4.1.1 HIP态的组织演变 |
4.1.2 IF态的组织演变 |
4.2 HIP态热变形过程的组织演变 |
4.2.1 HIP态的热变形行为 |
4.2.2 HIP态的组织演变 |
4.3 IF态热变形过程的组织演变 |
4.3.1 IF态的热变形行为 |
4.3.2 IF态的组织演变 |
4.4 变形激活能和本构方程 |
4.5 本章小结 |
5 组织特征对疲劳裂纹扩展的影响 |
5.1 HIP态疲劳裂纹的扩展特征 |
5.1.1 温度对裂纹扩展的影响 |
5.1.2 保载对裂纹扩展的影响 |
5.2 IF态疲劳裂纹的扩展特征 |
5.2.1 温度对IF态裂纹扩展影响 |
5.2.2 保载对IF态裂纹扩展影响 |
5.3 HT态疲劳裂纹的扩展特征 |
5.3.1 温度的影响 |
5.3.2 保载的影响 |
5.4 本章小结 |
6 疲劳裂纹扩展的微观损伤机制 |
6.1 组织特征对疲劳裂纹扩展的作用 |
6.2 沿晶界扩展机制 |
6.3 PPB对裂纹扩展的促进作用 |
6.4 PAZ对裂纹扩展的影响作用 |
6.5 相界对裂纹扩展的影响 |
6.6 外表面的氧化损伤 |
6.7 本章小结 |
7 微米级颗粒对裂纹扩展的影响 |
7.1 夹杂物的存在形态 |
7.2 微米级颗粒对裂纹萌生的影响 |
7.3 微米级颗粒对疲劳裂纹扩展的影响 |
7.4 十几微米级颗粒相的作用 |
7.5 本章小结 |
8 微米级颗粒引发微裂纹萌生的有限元计算 |
8.1 损伤力学模型 |
8.1.1 GTN损伤模型 |
8.1.2 材料参数 |
8.2 基于简单模型的有限元分析 |
8.2.1 夹杂物形状的影响 |
8.2.2 夹杂物与外载荷角度的影响 |
8.2.3 夹杂物尺寸的影响 |
8.2.4 温度的影响 |
8.3 基于实际工况模型的有限元分析 |
8.3.1 夹杂物尺寸对超转试验的影响 |
8.3.2 夹杂物位置对超转试验的影响 |
8.4 本章小结 |
9 结论 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(7)超细晶Mg-3Al-1Zn-xAg合金的制备及其塑性变形行为(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 超细晶镁合金的制备工艺 |
1.2.1 大塑性变形法 |
1.2.2 粉末冶金法 |
1.3 镁合金的强韧化机制 |
1.3.1 镁合金的强化机制 |
1.3.2 提高镁合金塑性的方法 |
1.4 镁合金热稳定性研究进展 |
1.5 含Ag镁合金的研究进展 |
1.6 本文研究的意义及主要内容 |
1.6.1 本文研究的意义 |
1.6.2 本文的主要内容 |
第2章 试验材料与方法 |
2.1 试验材料 |
2.2 超细晶镁合金的制备 |
2.2.1 合金的成分设计 |
2.2.2 工艺路线 |
2.3 分析测试方法 |
2.3.1 致密度分析 |
2.3.2 显微组织分析 |
2.3.3 织构分析 |
2.3.4 力学性能分析 |
第3章 纳米晶Mg-3Al-1Zn-xAg合金粉末的制备及致密化 |
3.1 引言 |
3.2 纳米晶Mg-3Al-1Zn-xAg合金粉末的组织分析 |
3.2.1 机械球磨过程中Mg-3Al-1Zn合金粉末的组织变化 |
3.2.2 Ag元素对Mg-3Al-1Zn合金粉末组织的影响 |
3.2.3 纳米晶Mg-3Al-1Zn-xAg合金粉末的TEM分析 |
3.3 纳米晶Mg-3Al-1Zn-xAg合金粉末的形貌分析 |
3.3.1 机械球磨过程中Mg-3Al-1Zn合金粉末的形貌演变 |
3.3.2 Ag元素对Mg-3Al-1Zn合金粉末形貌的影响 |
3.4 纳米晶Mg-3Al-1Zn-xAg合金粉末的元素分布分析 |
3.4.1 机械球磨过程中Mg-3Al-1Zn合金粉末的元素分布演变 |
3.4.2 含Ag元素的Mg-3Al-1Zn合金粉末的成分均匀性分析 |
3.5 纳米晶Mg-3Al-1Zn-xAg合金粉末的致密化研究 |
3.5.1 Mg-3Al-1Zn合金热压坯的致密度分析 |
3.5.2 Mg-3Al-1Zn合金热压坯的微观组织分析 |
3.5.3 Mg-3Al-1Zn-xAg合金热压坯的微观组织分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 挤压态超细晶Mg-3Al-1Zn-xAg合金的组织及性能 |
4.1 引言 |
4.2 球磨时间对挤压态Mg-3Al-1Zn合金组织及性能的影响 |
4.2.1 球磨时间对挤压态Mg-3Al-1Zn合金组织的影响 |
4.2.2 球磨时间对挤压态Mg-3Al-1Zn合金性能的影响 |
4.3 挤压温度对挤压态Mg-3Al-1Zn合金组织及性能的影响 |
4.3.1 温度对挤压态Mg-3Al-1Zn合金组织的影响 |
4.3.2 温度对挤压态Mg-3Al-1Zn合金力学性能的影响 |
4.3.3 挤压态Mg-3Al-1Zn合金的高温力学性能 |
4.4 Ag元素对挤压态Mg-3Al-1Zn合金组织和性能的影响 |
4.4.1 Ag元素对挤压态Mg-3Al-1Zn合金组织的影响 |
4.4.2 Ag元素对挤压态Mg-3Al-1Zn合金织构的影响 |
4.4.3 Ag元素对挤压态Mg-3Al-1Zn合金性能的影响 |
4.4.4 Ag元素对挤压态Mg-3Al-1Zn合金断口形貌的影响 |
4.5 挤压态超细晶镁合金的塑性变形机制研究 |
4.5.1 晶粒长大现象分析 |
4.5.2 晶界滑移现象分析 |
4.6 本章小结 |
第5章 超细晶Mg-3Al-1Zn-0.5Ag合金的轧制变形及沉淀析出 |
5.1 引言 |
5.2 轧制原材料组织分析 |
5.3 超细晶Mg-3Al-1Zn-0.5Ag合金的多道次轧制 |
5.3.1 超细晶Mg-3Al-1Zn-0.5Ag合金的多道次轧制组织演变 |
5.3.2 超细晶Mg-3Al-1Zn-0.5Ag合金轧制过程的组织演变机制 |
5.3.3 超细晶Mg-3Al-1Zn-0.5Ag合金多道次轧制板材的织构演变 |
5.3.4 超细晶Mg-3Al-1Zn-0.5Ag合金多道次轧制板材的力学性能 |
5.4 超细晶Mg-3Al-1Zn-0.5Ag合金板材的时效处理 |
5.4.1 时效处理工艺 |
5.4.2 时效处理对显微组织的影响 |
5.4.3 时效处理对力学性能的影响 |
5.4.4 高强高韧镁合金的变形机制 |
5.5 本章小结 |
第6章 超细晶Mg-3Al-1Zn-xAg合金的热稳定性 |
6.1 引言 |
6.2 超细晶Mg-3Al-1Zn合金的热稳定性 |
6.3 超细晶Mg-3Al-1Zn-0.5Ag合金的热稳定性 |
6.4 超细晶Mg-3Al-1Zn-1Ag合金的热稳定性 |
6.5 超细晶Mg-3Al-1Zn-2Ag合金的热稳定性 |
6.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文 |
致谢 |
个人简历 |
(8)装套温度对FGH97合金制件组织性能的影响(论文提纲范文)
1 实验 |
2 结果及分析 |
2.1 显微组织 |
2.2 室温拉伸性能 |
2.3 硬度和冲击吸收功 |
2.4 持久性能 |
3 讨论 |
4 结论 |
(9)镍基高温合金粉末制备技术的发展现状(论文提纲范文)
1前 言 |
2 粉末高温合金研究现状 |
2. 1 粉末高温合金的发展 |
2. 2粉末高温合金生产工艺 |
2. 3粉末高温合金中的缺陷及其影响 |
3我国高温合金粉末生产技术发展现状 |
3. 1高纯净母合金熔炼技术 |
3. 2 雾化制粉技术 |
3. 2. 1 主要雾化制粉工艺及特点 |
3. 2. 2 PREP 法国内发展现状 |
3. 2. 3 AA 法国内发展现状 |
3. 3 电选分离技术 |
4 结 语 |
四、真空脱气预处理工艺与FGH95合金热诱导孔洞的改善和性能提高的研究(论文参考文献)
- [1]镍基高温合金FGH96粉末脱气行为研究[J]. 罗学军,张利冲,李周,陈昊. 粉末冶金工业, 2021(04)
- [2]电子束精炼制备FGH4096母合金的脱氮行为研究[D]. 李毅. 大连理工大学, 2021(01)
- [3]粉末连续挤压制备铝硅合金组织与性能[D]. 牛应硕. 昆明理工大学, 2020(05)
- [4]挤压态FGH4096合金变形行为及临界晶粒长大研究[D]. 陈龙. 中南林业科技大学, 2019(01)
- [5]热诱导孔洞对FGH97高温合金性能的影响[J]. 张海,熊江英,王冲,马德新. 失效分析与预防, 2019(02)
- [6]组织特征和微米级颗粒对粉末高温合金FGH4096疲劳裂纹扩展的影响[D]. 侯杰. 北京科技大学, 2019(02)
- [7]超细晶Mg-3Al-1Zn-xAg合金的制备及其塑性变形行为[D]. 冯杰. 哈尔滨工业大学, 2017(01)
- [8]装套温度对FGH97合金制件组织性能的影响[J]. 刘明东,李科敏,黄虎豹,孙志坤,韩寿波,刘建涛,张义文. 粉末冶金工业, 2017(02)
- [9]镍基高温合金粉末制备技术的发展现状[J]. 韩志宇,曾光,梁书锦,陈小林,张鹏,张平祥. 中国材料进展, 2014(12)
- [10]FGH95镍基粉末高温合金的研究和展望[J]. 国为民,赵明汉,董建新,曾强,张龙飞,燕平. 机械工程学报, 2013(18)