定向凝固cmsx-6合金微观组织及拉伸性能的研究

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1、万方数据定向凝固CMSX．6合金微观组织及拉伸性能的研究ResearchonMicrostructureandTensilePropertyofDirectionalSolidificationCMSX--6alloy2014年11月万方数据独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容以外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果，也不包含为获得江苏大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本

2、声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：筠嗡ji7z．olq-年／z月／7占同万方数据学位论文版权使用授权书江苏大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊(光盘版)电子杂质社有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致，允许论文被查阅和借阅，同时授权中国科学技术信息研究所将本论文编入《中国学位论文全文数据库》并向社会提供查询，授权中国学术期刊(光盘版)电子杂质社将本论文编入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》并向社会提供查询。论文的公布(包括刊登)授权江苏大学研

3、究生处办理。本学位论文属于不保密／。学位论文作者签名：雾翱力矿，∥年，z月／参日⋯～魄知伊l中年，明％日万方数据江苏大学硕士学位论文摘要定向凝固高温合金最主要的应用方向是航空发动机和燃气轮机叶片材料的制备。尤其是镍基高温合金以其优异的综合性能，应用最为广泛。而随着叶片尺寸的不断增大、形状的逐渐复杂化，对其性能的要求也不断加大。由于定向凝固工艺可以优化改善合金的性能，所以研究高温合金制备工艺和组织性能差异具有重要的现实意义。本文以镍基高温合金CMSX．6合金为母材，通过VDF．10单晶／定向结晶炉，以定向凝固工艺制备了一批定向柱状试棒和单晶叶片。然后对部分试样进

4、行热处理，利用光学显微镜及扫描电镜对不同工艺条件下合金的组织进行分析。再通过力学性能测试对比分析热处理对合金在不同温度下拉伸性能的影响。研究结果表明：(1)抽拉速率为3．5mm／min时，枝晶排列规则有序，丫’相形貌立方化程度最高，此工艺条件较为合理；熔体过热温度为1550℃时，一次枝晶间距较小，Y’相规则细小均匀，共晶含量少，该工艺条件较为理想。(2)试样在定向凝固过程中的传热能力逐渐下降，并由此引起了合金先凝固部分的一次、二次枝晶间距均小于后凝固部分，且丫’相、丫1’共晶相的尺寸以及显微偏析的程度也有相同规律，但缩松尺寸的大小随着距水冷铜盘高度的增加先增大

5、后减小。(3)热处理可以明显改善铸态合金的显微偏析，使其成分均一化。还会析出规则细小均匀的丫’相，并消除大部分的共晶组织。但在近表面处会产生少量不同于缩松组织和初熔组织的固溶微孔，它是高温合金通过空位的扩散和聚集作用在合金表面附近形成的微孔组织。(4)随着测试温度的上升，合金的抗拉强度和屈服强度表现为先升高后降低的趋势，而延伸率却呈现出逐渐增大的变化趋势。无论何种温度条件下，热处理态试样的抗拉强度、屈服强度和延伸率均比铸态条件下的要好，虽然屈服强度提升的并不十分显著，但是延伸率有明显的增大，抗拉强度也在800℃左右时得到最大提升。CMSX．6合金的拉伸性能在8

6、00℃左右时达到最佳。(5)800℃条件下的铸态试样断口以河流花样和解理台阶为主要断裂特征，万方数据定向凝固CMSX．6合金微观组织及拉伸性能的研究热处理态的试样出现韧窝。900。C的试样断口解理特征不再明显，铸态下为撕裂特征，热处理态下存在大量韧窝。热处理态的试样相对于铸态表现出塑性特征。关键词：镍基高温合金；定向凝固；工艺参数；传热；热处理；拉伸性能万方数据江苏大学硕士学位论文AbstractThemainapplicationofdirectionalsolidificationsuperalloyistopreparethematerialforaer

7、o—engineandgasturbineblade．Especiallythenickel-basedsuperalloyiswidelyusedduetoitsexcellentcomprehensiveproperties．Withtheincreaseofthesizeandthecomplicationoftheshape，betterpropertiesofthebladearerequired．Sincetheheat·treatmentCanimprovethepropertiesofalloys，studyingthedifferenceso

8、fthemicrostructures