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  • gh4169固溶后的硬度 高温合金材料参数GH4169 2024-09-09 | 来源:天堂乐fun88官网
  •   GH4169合金是一种铁镍基高温合金,在国内外应用广泛。通常用作航空发动机涡轮盘的材料。金在中等温线在度范围内具有良好的综合力学性能,研究结果也进行了比较足够了。因为这种材料处于使用温度(<700℃)足够的抗氧化性,所以对这种合金的抗氧化性进行了研究得到的少,而且经常被忽略。然而,由这种合金制成零部件在热处理中的高温固溶条件下会更严格严重氧化,生产检验经常报告严重氧化缺陷浪费。

      测试材料是YZGH 4169毛巾15rnm表1分析化学成分和标准成分(质量分数,%)范围。标准热处理工艺是:954。c 60分钟,水冷+当合金在78℃保温8h+621℃保温8h时,合金的晶粒尺寸大于10级,参见图1。

      为了了解合金在不同温度和时间下的氧化规律,标准热处理后的毛巾15毫米酒吧切成5毫米高柱状样品。用细砂纸打磨抛光表面,清洗并干燥作为待氧化的样品。分别在800℃、850℃和1000在空气中氧化不同时间和650 * (3 ~ 85012件

      在50小时氧化试验后,测量样品的重量增加。用常规方法检测氧化后合金的金相组织和氧化层厚度。取出样品氧化层的研磨粉末进行X射线衍射分析。确定其成分。用SSX-550扫描电镜能谱分析氧化层观察到元素浓度与氧化层形貌之间的半定量关系。

      样品经研磨和清洗后,分别在800℃和850℃下加热1000”(2)不同时间在空气中氧化8 ~ 40小时,测量测定样品的氧化增重,计算单位面积的增重。如图2所示。可见,800。C热处理试样的氧化速率高于C缓慢地,1000℃处理的样品氧化速率更快。表2给出样品在650℃ ~ 850℃氧化50小时后的氧化增重与温度的关系。可以看出,随着温度的升高,样品中的氧体重增加逐渐增加。这表明随着温度的升高,合金的氧化层逐渐变厚。从图2可以看出,GH 4169合金800到1000。区间C的氧化增重基本上是随时间的抛物线关系。上述结果所反映的规律表明,合金的氧化学机理受扩散机理控制。氧化过程包括空气氧在合金中的扩散和合金元素表面的膨胀散开,氧化增重包括表层氧化物和内部氧化物重量增加。

      该层的x射线小时后,氧化层脱落研磨成粉末,并进行X射线所示。分析结果表明,氧化层由Ti0.95nbo.9504、Cr203和由(Cr,Fe)和Q组成的复杂晶体结构。

      氧化层与基体界面附近区域合金元素的变化在高温下,GH 4169合金不仅会受到外表面和空气的影响接触时发生表面氧化,氧原子会沿着晶界或相界。扩散到合金中引起内部氧化,这使得表面合金元素会发生变化。为了确定氧化层的成分特征,在对处理后的样品进行扫描电镜观察和能谱分析。因为合金的这种微区成分分析只能给出某种元素定量结果不能代表合金的平均成分,所以是一半定量结果只反映样品不同位置成分的差异。图4是合金表面氧化物和内部氧化物的形态。图5显示了扫描能谱分析氧化样品的位置,结果列于表3。

      将合金基体成分的测定结果与化学分析结果进行了比较。最近,能谱分析给出的半定量结果可用于定性分析。分析结果表明,表面氧化物富含铬并含有镍、铬和铁的氧化物的混合物;氧化物周围的基体由于铬向氧化物区域的扩散而贫铬;白色块该相富含Nb;氧化引起的合金层成分不平。

      标准热处理后的棒材样品。在900度,995度,在1040℃氧化1小时后,观察金相结构(见图6)。现在随着温度的升高,氧化层厚度增加。标准热处理后氧化层的平均厚度为0。05 rrrn。

      GH 4169合金是一种镍基高温合金。铁铬合金。加入元素如Can和Nb后,合金中形成7个面心立方相。它是一种基体,一种溶解了铬、铁、钼等固溶强化元素的组织,包括有利于提高基体的高温强度和稳定性。但是因为合金它含有较多的铁,从而降低了镍铬合金的抗氧化性。Cr和M的加入有利于提高合金的抗氧化性。在铬铁合金中加入足够量的铬(15%以上)可以获得有效防止合金内部进一步氧化;艾也有重要作品使用。当Cr含量为15%时,含量不应太低。~包容低金额(形成具有所需A1203组成的内部氧化物层,而不是形状变成Cr203;但当~含量较高时,有利于A1203 C6~8]可提高抗氧化性。GH 4169合金中的铬含量为18%,而铝的含量为0。6%.基板7、7、7和矿石的存在导致GH 4169合金在高温下的氧化行为复杂。

      明,其氧化机理是由元素扩散决定的。在高温下,在氧化的初始阶段形成外层氧化物(Ni,CO) O的立方结构。与同时发生氧化层变厚,应力增加。这种机械应力导致氧气膜破裂后,氧沿晶界或相界扩散到合金中,并与之反应。Cr结合形成(Cr,Fe) 204尖晶石结构氧化物。经过GH 4169合金中,强度含量低,不会形成保护作用。使用尖晶石固溶体氧化物,所以合金相对为镍铬合金比较容易氧化。另一方面,由于GH4169合金中加入更多的钼和铌,它们形成氧化物是挥发性的,很容易损伤和破坏表面氧化物。使氧化向内进行,导致合金形成外层氧化物和内层氧化物结构。此外,元素Cr移动到晶界或相界。Cr203会通过扩散形成,这样氧化会继续加深,氧化层会逐渐随着增厚,合金元素分布不均匀。

      (1)gh4169合金高温氧化增重与时间的关系符合抛物线合金在正常标准处理条件下的氧层厚约为0。05mm。在800℃热处理1小时后,氧化学层组成为ti 0.95 nb 0.9504+cr2o 3 ten(Cr,Fe) 2q复合氧化物。

      (3)GH 4169合金在高温氧化过程中存在合金元素扩散,并导致表面合金元素分布不均匀。因此,热处理时,必须严格控制固溶温度,防止温度过高 所得的氧化层太厚。gh4169固溶后的硬度



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