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单晶合金设计理论及镍基高温合金后续的发展是什么

厂家:上海炫纵实业 浏览量:发布时间:2021-10-28 17:27:16

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单晶合金设计理论及镍基高温合金后续的发展是什么由于单晶合金的组分特性,使得单晶合金的微观结构基本由γ+γ'组成,便于合金成分设计。对单晶合金设计方法的深入研究,日本金属技术研究院先后提出了多种设计方法,其中“新成分设计流程”和“d电子合金设计法”已经比较成熟,并且分别开发出了高

单晶合金设计理论及镍基高温合金后续的发展是什么

由于单晶合金的组分特性,使得单晶合金的微观结构基本由γ+γ'组成,便于合金成分设计。对单晶合金设计方法的深入研究,日本金属技术研究院先后提出了多种设计方法,其中“新成分设计流程”和“d电子合金设计法”已经比较成熟,并且分别开发出了高性能TMS、TUT系列单晶合金。前者首先设计γ'相的组成,然后计算其固溶体组成和合金组成,γ'相的体积分数可以任意选择,因为γ'相的数目及对应的反相界能等参数是增强因素,这样可以使设计计算直接针对物理本质,加上其各种回归方程的精度都很高,使得计算结果更加可靠,并且便于性能平衡。用此方法制备了TMS系列合金,其中TMS26的耐高温性能(以1000h计,137MPa计)较PWA1480提高65℃,较第二代单晶合金PWA1484高37℃.d电子合金设计方法的基础来自于利用DV-X法对面心立方原子团(MNi12Al6)进行分子轨道计算,给出了估算所添加合金元素的作用和性质的两个参数:一是反应合金元素对共价键贡献的原子间结合次数B,另外一种是分子轨道d能级Ma,它反映了合金元素电负性和原子半径的综合效应,用每一元素的B.和M.值计算所设成分的平均B和Ma,又分别计算了合金的凝固温度范围、热处理窗口、γ相体积分数、γ'相和γ相组成、TCP相析出倾向等参数,最终筛选出具有较高综合性能和相稳定性的合金,该方法具有较高的理论性、准确性、周期短、成本低。Yukawa等人用这两种方法设计了TUT92和TUT95单晶合金,其性能与PWA1484相同。在合作研究中,中国科学院金属研究所和日本丰桥理工大学成功地采用d电子合金设计方法,研制出了具有高持久强度的耐蚀镍单晶合金。d电子合金设计方法不仅可用于设计新合金,还可用于分析、评价和改善现有的单晶合金。根据日本丰桥大学的研究报告,根据d电子参数,定量预测不同合金元素在γ和γ'相的分布情况,计算结果与实验结果一致。

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新型镍基铸造高温合金

Ni-HRC作为航空、航天发动机及燃气轮机的主要材料,其应用价值的重要性不言自明。所以,有必要对综合性能优良的镍基高温合金的组成、制作工艺、组织和性能等方面进行深入研究。该书在总结前人相关研究成果的基础上,以新型镍基铸造高温合金的开发和性能研究为主线,系统地论述了两种新型镍基铸造高温合金。与X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、电子探针(EPM)、图像分析仪等联合进行检测和分析,本文对铸造镍基高温合金中有害元素的存在形态进行了探讨,并从理论计算和试验两方面对合金的组织性能、热处理工艺等进行了研究。研究了镍基单晶合金中γ相和γ'相元素的分布特点、组织稳定性、耐久性等。

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