热处理对镍基高温合金组织和性能的影响

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1、沈阳工业大学硕士学位论文摘要本文研究了热处理制度对镍基高温合金K445，K35和DZ,417G的微观组织和力学性能的影响。K445合金的铸态组织由基体Y相，主要强化相Y’(Ni3A1)及枝晶间的Y／Y’共晶相和碳化物(硼化物)组成。固溶处理温度影响y7相的形态和尺寸，随着Y’相的长大合金的硬度发生了相应的变化(先减小后增大)。固溶保温时间对Y’相影响较小，对合金硬度影响较小。固溶处理后的冷却方式决定了合金中Y’相的析出数量和形态，对合金的硬度有显著影响。时效处理后合金的硬度变化规律和时效前基本一致。研究了镍基高温合金K35的长期稳定性。在长期时效过程中随时效温度的升高和时效时间的延长Y’相

2、发生粗化。其粗化动力学符合Ostwald熟化理论，粗化激活能为190kJ／mol。讨论了Y7相粗化对合金瞬时拉伸性能的影响。并观察到K35在长期时效过程中析出针状相，经鉴定认为它是。相，探讨了它对持久寿命的影响。研究了固溶冷却速率、循环热处理和长期时效对DZ417G合金微观组织和力学性能的影响。固溶处理后的冷却速度显著影响DZ417G合金中Y7强化相的析出，较快的冷却速度有利于丫，相的形核，而抑制了它的长大；冷却速度较慢有利于二次丫，相的充分析出，而不利于三次r相的析出。适中的冷却速度可使二次和三次r强化相匹配析出，显著提高合金的拉伸和持久性能。随着循环热处理次数的增加，基体上较大的r强化

3、相的数量明显减少，特别是经五次循环热处理后，只有少量较大的r相分布在丫／丫，共晶区附近。循环热处理次数对W共晶相和碳化物影响较小。循环热处理对合金的拉伸性能影响不明显，但超过四次循环热处理后，合金的持久寿命迅速下降。在800．900℃范围内时效10000h，K35中Y7相长大，MC分解成析出M23C6，没有析出TCP相，表现出良好的组织稳定性。随时效温度升高，室温抗拉强度提高，屈服强度下降，拉伸塑性增加。关键词：镍基高温合金，热处理，长期时效，组织和性能，o相热处理对镍基高温合金组织和性能的影响InfluenceofHeatTreatmentonMicrostructureandMecha

4、nicalPropertiesofNickel-BaseSuperalioysInfluenceofheattreatmentonmicrostructuressuperalloysK445，K35andDZ417GsupcralloysandmechanicalpropertiesofNi-basehasbeeninvestigatedincludingthemorphology,distributionandvolumefractionofY’precil：IRatesandtheirinfluenceonmechanicalproperties．Themicrostrueturean

5、dpropertiesofhotcorrosion-resistantNi-basesuperalloyK445ondifferentheattreatmentwasinvestigated．Ascastalloywascomposedofmatrix(Yphase)，mainstrengthingphase(Y7-Ni3AI)，entecticY／Y’andMCwhichlocateatinterdendriteregion．Solutiontemperatureinfluencethesizeandmorphologyofy’phase．Hardnesschangeswi也theinc

6、reaseofY’phase(firstreducethenincrease)．TheinfluenceofsolutiontimeonY’andhardnessisslight．Throughinfluencethemorphologyandvolume丘acfionofY’phasecoolingmanneraftersolutiontreatmentinfluencehardnessstrongly．Afterageingtreatmentthechangesofhardnessissimilarwithbeforeageingtreatment．Stabilityofmicrost

7、ructureandmechanicalpropertiesafterlong-termageingwasinvestigated．Withtheincreaseoftemperatureandageingtime，Y’phasecoarseningoccursduffnglong-termageing．KineticsofY7phasecoarseningisaccordwithOstwaldripeningandth