时效处理对Waspaloy合金析出强化相和合金元素Al,Ti分布的影响开题报告
2021-12-13 20:51:31
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
为了从理论研究分析时效强化对于高温镍基合金Waspaloy在不同温度的时效强化对于合金中所析出的强化相的影响,合金中Al和Ti元素是如何分布的,从而利用这个得到性能最为理想的合金,其耐高温、耐腐蚀、抗蠕变等性能都大为提升。因为Waspaloy是一种重要的涡轮盘和叶片材料,它在航空、化工和化石方面有很大的作用,其性能的提升也会带动这些行业的发展。国内外研究现状
高温合金的发展包含两个部分:合金元素的改良和制备工艺的更新。在50年代初期,由于真空熔炼技术的不断改良,为制备含高铝,钛的镍基高温合金提供了良好的环境。早期的镍基高温合金大多是变形合金。到了50年代中后期,由于涡轮叶片工作温度的增加,合金需要有更大的高温强度。然而合金提高了强度就不容易变形,以至不能够变形,于是应用熔模精密铸造工艺,制备出很多具有较好高温强度的铸造合金。到了60年代中后期制备出性能更高的定向结晶和单晶高温合金还有粉末冶金高温合金。为了满足军舰和工用燃气轮机的使用需求,60年代以来还研制出了一些抗热腐蚀性能好、组织稳定的高铬镍基合金。从40年代初期到70年代末期约40年里,镍基高温合金的工作温度从 700℃提升到了1100℃,大约每年提高10℃。
2. 研究的基本内容
强化对于高温镍基合金Waspaloy在不同温度的时效强化对于合金中所析出的强化相的影响,合金中Al和Ti元素是如何分布的,从实验数据得出较好的强化条件,从而提高合金的耐高温和抗蠕变等方面的性能。
3. 实施方案、进度安排及预期效果
准备的6种不同型号的waspaloy合金金属块,用砂纸从粗到细分布为600、800、1000、1500进行打磨,随后用硫酸溶液在稳定电压下进行电腐蚀,记录腐蚀时间,用甲醇溶液清洗表面。
利用金相显微镜观察打磨面的微观组织并拍照。
在后期准备用真空高温炉将这些金属块在不同温度下进行时效强化,取出观察强化相的变化和al,ti元素的分布情况,并进行硬度测试。
4. 参考文献
[1] 赵双群,谢锡善.waspaloy合金长期时效过程中的组织演变和性能变化[j]. 机械工程材料,2006,vol.30,p 62-65. [2] 田玉亮,王玲,董建新,张麦仓,曾燕屏 . 均匀化处理过程中waspaloy合金铸锭中元素分配规律的研究[j].稀有金属材料与工程, 2006,vol.35, p 1412-1417.
[3] penkalla h j, wosik j, czyrska-filemonowicz a. materials chemistry and physics[j], 2003, 81: 417
[4]锡善.我国高温材料的应用与发展[j].机械工程材料,2004,28(1):2-8.