微量元素Hf在粉末高温合金中的作用PDF电子书下载

1 绪论 1

1.1 粉末高温合金概述 1

1.1.1 粉末高温合金的发展概况 1

1.1.2 粉末高温合金盘件生产工艺 2

1.1.3 原始粉末颗粒边界组织 2

1.1.4 粉末高温合金的发展方向 5

1.2 金属元素铪 6

1.3 Hf在高温合金中作用研究的历史及现状 7

1.3.1 Hf在铸造高温合金中的作用 7

1.3.2 Hf在粉末高温合金中的作用 8

1.4 γ′相粗化动力学 10

1.4.1 Greenwood粗化理论 11

1.4.2 LSW粗化理论 11

1.4.3 MLSW粗化理论 12

1.4.4 γ′相的筏形化 13

1.5 γ′相形态不稳定性 13

1.5.1 γ′相形态分裂 13

1.5.2 γ′相形态分裂的弹性应变能理论 14

1.5.3 γ′相形态分裂的微观弹性理论 16

1.5.4 γ′相形态分裂的动力学及机制 18

1.5.5 分叉理论（Bifurcation theory） 19

参考文献 20

2 实验材料和研究方法 27

2.1 实验材料 27

2.2 热力学计算方法 27

2.3 热处理实验 27

2.4 合金成分及相组成分析方法 28

2.5 合金晶格错配度测算方法 29

2.6 显微组织及断口分析方法 30

2.7 力学性能测试方法 31

3 不同Hf含量合金热力学平衡相的模拟计算 33

3.1 FGH97合金热力学平衡相 33

3.2 γ′相 35

3.3 MC型碳化物 36

3.4 M23C6型碳化物、M6C型碳化物以及M3B2型硼化物 37

3.5 μ相 38

3.6 Hf在γ′相和MC相间分配 39

3.7 小结 40

4 不同Hf含量合金的显微组织 41

4.1 热等静压态合金的显微组织 41

4.1.1 晶粒组织 41

4.1.2 合金中相组成 42

4.2 热处理态合金的显微组织 42

4.2.1 合金中相组成 42

4.2.2 晶粒组织 43

4.2.3 晶界形态 44

4.3 微量元素Hf对消除原始粉末颗粒边界组织的作用分析 45

4.3.1 热等静压态合金中原始粉末颗粒边界上析出物 45

4.3.2 快速凝固粉末颗粒内碳化物 47

4.3.3 快速凝固粉末颗粒表面合金元素偏析 50

4.3.4 讨论 50

4.4 小结 53

参考文献 53

5 合金晶格错配度测算 55

5.1 γ′相与基体γ相的相界面 55

5.2 XRD谱线分峰及γ/γ′晶格错配度的测算 55

5.3 Hf含量对γ′相晶格常数的影响 57

5.4 讨论 58

5.5 小结 59

参考文献 60

6 不同Hf含量合金中γ′相的析出行为 61

6.1 热处理态合金中γ′相的形态 61

6.1.1 γ′相形貌 61

6.1.2 γ′相数量及组成 63

6.1.3 γ′相尺寸及分布 65

6.2 长时效后合金中二次γ′相的形态演变 67

6.3 不同冷却速率下合金中二次γ′相的形态演变 69

6.4 讨论 72

6.4.1 γ′相的择优形态 72

6.4.2 γ′相分裂的微观弹性理论分析 72

6.4.3 γ′相的分裂形态分析 75

6.4.4 立方状γ′相粗化 75

6.5 小结 76

参考文献 76

7 不同Hf含量合金中MC型碳化物及其他相的析出行为 78

7.1 热处理态合金中MC型碳化物的形态 78

7.1.1 MC型碳化物的形貌和尺寸 78

7.1.2 MC型碳化物的数量和组成 79

7.2 长时效后合金中MC型碳化物的数量及形态 83

7.3 长时效后合金中M23C6型碳化物、M6C型碳化物以及μ相 90

7.4 不同冷却速率下合金中MC型碳化物形态 94

7.5 讨论 96

7.5.1 添加微量Hf对M23C6型碳化物、M6C型碳化物以及μ相析出的影响 96

7.5.2 添加微量Hf对MC型碳化物稳定性的影响 96

7.5.3 MC型碳化物的遗传特性 96

7.6 小结 98

8 Hf在合金中相间分配行为 99

8.1 Hf在相中的定性分析 99

8.2 合金相中Hf含量的定量分析 103

8.3 讨论 103

8.4 小结 106

参考文献 106

9 不同Hf含量合金的力学性能 108

9.1 室温力学性能 108

9.1.1 室温硬度 108

9.1.2 室温冲击韧性 108

9.1.3 室温拉伸性能 110

9.2 高温力学性能 111

9.2.1 750℃冲击韧性 111

9.2.2 650℃拉伸性能 112

9.2.3 750℃拉伸性能 114

9.2.4 650℃持久性能 115

9.2.5 750℃蠕变性能 118

9.2.6 650℃疲劳裂纹扩展速率 118

9.3 Hf最佳含量分析 119

9.4 小结 121

参考文献 122

10 FGH97合金制件的显微组织和力学性能 123

10.1 热处理态FGH97合金制件的显微组织和力学性能 123

10.1.1 合金中相组成 123

10.1.2 晶粒组织 123

10.1.3 MC型碳化物 124

10.1.4 γ′相 124

10.1.5 合金制件的力学性能 125

10.2 长时效后FGH97合金制件的显微组织 126

10.2.1 合金中相组成 126

10.2.2 γ′相数量及组成 126

10.2.3 γ′相形态 127

10.2.4 γ′相尺寸及分布 131

10.2.5 MC型碳化物 132

10.2.6 M23C6型碳化物和μ相 135

10.3 长时效后FGH97合金制件断口形貌分析 138

10.3.1 室温冲击断口形貌 139

10.3.2 室温拉伸断口形貌 140

10.3.3 高温拉伸断口形貌 140

10.3.4 高温持久断口形貌 143

10.4 长时效后FGH97合金制件的力学性能 146

10.4.1 室温硬度 146

10.4.2 室温冲击韧性 146

10.4.3 室温拉伸性能 147

10.4.4 高温拉伸性能 147

10.4.5 高温持久性能 147

10.5 小结 149

附录 150

附录A 粉末高温合金的化学成分及特性 150

附录B 粉末高温合金的应用 152

附录C 试样图及尺寸 154

附录D γ/γ′晶格错配度及γ′相晶格常数数据 157

附录E 热处理态五种Hf含量FGH97合金中各相的含量、组成及尺寸 158

附录F 热处理态四种Hf含量FGH97合金中Hf在相间分配 161

附录G 三种Hf含量FGH97合金长时效前后析出相含量 162

附录H 热处理态五种Hf含量FGH97合金力学性能数据 163

附录I FGH97合金制件长时效前后各相的含量、组成及尺寸 165

附录J FGH97合金制件长时效前后力学性能数据 166