K35镍基高温合金显微组织及性能的研究

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1、哈尔滨工业大学硕士学位论文K35镍基高温合金显微组织及性能的研究姓名：曹春艳申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：贾均20050601哈尔滨T业火学T学坝1．学位论文摘要镍基高温合余在高温和苛刻的工作条件下具有良好的使用性能，因此一直被广泛应用到燃气轮机涡轮叶片制造上。本文利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜等设备，研究了K35镍基高温合会叶片在标准热处理工艺下的显微组织变化机制；并通过万能拉伸试验机进行了900℃下的单相静拉伸试验，得到K35合金在900。C的抗拉强度、延伸率和断面收缩率，同时分析了K35合金在900℃下的断裂机制，为K35合会代替qc70．BH合金制造涡轮

2、叶片提供参考数据。K35镍基高温合金铸态时的显微组织主要由Y’相、Y相、MC相和T’一共晶相组成。在中间处理和时效处理过程中，合金中析出了M23C。碳化物。K35镍基高温合金中Y’相体积分数在49．1～72．77％之间，该相中Ti、A1元素含量明显高出合金中这两种元素的平均含量，而Cr，Co原子含量却低于合金中的这两种元素的平均含量；铸念时Y’相呈现“田”字形，固溶处理后的7。相呈现梅花状，从能量角度考虑，可能是Y‘粒子在合金凝固及固溶处理过程中产生了裂变。叶片各部位MC碳化物形态差别很大，而球形M23C6碳化物则排布成链状分布在基体上；Y’包膜呈线状，与其周围Y’粒子连在一起。

3、K35镍基高温合金900℃瞬时拉伸试样断口呈现出沿枝晶间断裂特征，碳化物呈解理断裂，基体呈韧性断裂，并可看到碳化物和基体问裂纹的存在，表明碳化物与基体的界面是裂纹形核和扩展源。通过对比K35与qc70一BH镍基高温合会叶片显微组织形貌、900"C瞬时拉伸性能和断口形貌．得出结论是K35镍基高温合金在组织及900℃瞬时拉伸性能上已经达到qc70一BH镍基高温合会叶片要求。关键词：高温合金；涡轮叶片；显微组织堕查堡三些查兰!；兰丝!：兰竺兰兰AbstractNickelbasesupralloyshavebeenusedextensivelyintheproduceofturbine

4、bladesforthei产outstandingpropertiesinhightemperatureandharshoperatingcondition．Inthispaper，thechangingmechanismofthemicrostructuresofK35hasbeeninvestigatedthroughheattreatmentusingSEMandXRD．Themechanicalpropertytestswiththestretchmachinearecarriedonatthetemperatureof900。C．AttheSalTletime，thet

5、ensilestrength，theelongationandthesectioncontractionratioareobtained．TherupturemechanismofK35at900。Chavealsobeenanalyzed．ReferenceddataareprovidedforK35tosubstitutesforqC70一BHintheproduceofturbincblades．Themajorphasepresentedinas—castedK35includestheaustenitic7matrixMCcarbide(MC，whereMstandsf

6、orcombinationofmetallicelements)，Y’phaseandY。／yeutectic．Aftertheageingtreatment，M23C6(MstandsforCrelement)isseparatedoutfromK35．ThepercentofY’phasevolumerangesfrom49％t072．77％；thecontentofTi．AIelementin-f’phaseishigherthanthatinK35(onanaverageextend)．Onthecontrary，thecontentsofCr,Coelementislo

7、wer；TheshapeofY’phaseas-castedislike“田”andtheshapeofv’phaseas—solutedislikeplumblossom．Ontheconsiderationofenergyconservation，thecubicY’splitintotheeightsmallcubic7’insolidificationandsolutiontreatmentduringthegrowtho￡丫’．Byanalyzingtheresults