类k445镍基合金的制备及组织与性能研究

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1、摘要论文题目：类K445镍基合金的制备及组织与性能研究学科专业：材料加工工程研究生：赵永芹签名：赵盘益指导教师：范志康教授签名：丝查垫高温合金具有较高的高温强度，良好的抗氧化和抗腐蚀性能，良好的疲劳性能、断裂韧性、塑性等综合性能。因此，它们是航空发动机、火箭发动机及燃气轮机高温热端部件不可替代的材料之一，而且在原子能、能源动力、交通运输、石油化工等民用工业部门得到了广泛的应用。随着燃气涡轮发动机的不断发展，对高温合金的性能要求日益提高，合理选择熔炼条件是优化合金组织及提高其性能的重要手段。本文采用真空熔炼，制备了不同熔炼工艺和不同原料状态下的类K445铸

2、造镍基高温合金，并研究了此新型合金的显微组织特征和工艺参数及不同原料状态对类K445合金组织及性能的影响。研究得出以下结论：1．所研究的类K445镍基合金的铸态显微组织中包括树枝状Y基体、弥散分布于基体的^r’相以及分布于晶界和枝晶间的蘑菇状或葵花状竹竹，)共晶、大片状或鱼骨状1r”相、块状MC碳化物以及条状或骨架状MsB2硼化物。2．以50℃为间隔，在1450℃～1600℃的范围内升高熔体温度时，类K445合金组织中枝晶尺寸逐渐减小，分布于枝晶间的(mJ)共晶及T”相逐渐增多，MC碳化物数量及尺寸逐渐减小。熔体温度为1600℃时，合金组织分布最均匀，枝

3、晶最细小，(Yq’)共晶及Y”相最多，MC碳化物最少。3．随熔体温度的升高，类K445合金的硬度升高，熔体温度为1600℃时，合金的硬度达到最大值14_13384：且硬度测试值的分布越来越集中，宏观偏析减轻。4．在1500℃分别保温15min、30min、60min、90min、120min，随保温时间的延长，类K445合金组织中枝晶尺寸先减小后增大，MC碳化物先减少后增多，分布于枝晶间的(Y竹，共晶及Y”相先增多后减少。保温30min时，合金组织分布最均匀，枝晶最细小，(丫q，共晶及Y”相最多，MC碳化物最少。5．随保温时间的延长，类K445合金的硬度

4、先升高后降低，宏观偏析程度先减小后增大。保温30min时，合金硬度达到最高值HB38t，且硬度测试值分布最集中，宏观偏析程度很小。6．在1450℃保温90min，1500℃保温30min和1500℃保温90min三组工艺参数下西安理工大学硕士学位论文分别用镍粉和镍条制备类K445合金，原料状态的不同在一定程度上影响了组织中相的分布、大小及合金性能，总体来看，用镍粉作原料更有助于得到具有较好组织和性能的合金；相对而言，熔炼工艺对合金组织及性能的影响更为明显。关键词：类K445镍基合金；制备工艺；显微组织；硬度AbstractTitle：PREPARATlO

5、NANDINVESTIGATIONONMICROSTRUCTURESANDPROPERTIESOFNI-BASEQUASI—K445SUPERALLOYMajor：MaterialProcessingandEngineeringName：YongqinZHAOSignature：Supervisor：Prof．ZhikangFANSignature：AssuperaHoyshavebettercombinationofhighers仃engthatelevatedtemperature．betteroxidationresistanceandcorros

6、ionresistance，betterfatigueresistance，fxacturetouglmessandplasticity,etc，theyareirreplaceablematerialsforaero-engine，rocketengineandhightemperaturepartsofgasturbine，andtheyarealsowidelyusedinthecivilindustry,suchasatomicenergy,communicationsandtransport,petrochemicalengineering,e

7、tc．Wimthedevelopmentofgasturbineengine．theincreasinglysevererequirementsa∞putforwardforthepropertiesofsuperalloys，itisveryimportantformeltingmeanselectiontooptimizemicrostructureandimproveproperties．Bymeansofvacunlnmelting，as-castNi·basequasi—K445superalloyswimdifferentmeltingpro

8、cessesanddifferentrawpowdermaterialsandb