Hf和Zr在高温材料中作用机理研究 被引量：52

1

作者 郑运荣 蔡玉林 +1 位作者 阮中慈 马书伟 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2006年第3期25-34,共10页

在高温合金中,元素H f和Zr可以促进γ+γ′共晶、MC(2)碳化物、M2SC碳硫化物和N i5M相的形成,改变草书状MC和M3B2成为块状并且通过净化晶界或枝晶间自由态的S来提高这些薄弱部位的结合强度,从而延迟裂纹的形成和扩展。H f和Zr可提高铸... 在高温合金中,元素H f和Zr可以促进γ+γ′共晶、MC(2)碳化物、M2SC碳硫化物和N i5M相的形成,改变草书状MC和M3B2成为块状并且通过净化晶界或枝晶间自由态的S来提高这些薄弱部位的结合强度,从而延迟裂纹的形成和扩展。H f和Zr可提高铸造高温合金室温拉伸和中温持久的强度和塑性。H f,Zr抑制次生碳化物M23C6和M6C的生成,从而提高了合金在高温长时热暴露时的显微组织稳定性。H f,Zr降低合金的初熔温度,N i5H f和N i5Zr相的初熔被认为是H f,Zr影响初熔的主要原因。通过1150℃/8h的预处理,N i5H f以N i5H f+γ(C)→MC(2)+γ反应或者固溶两种方式被消除。元素H f可以缩小枝晶间失去毛细管补缩能力和固相线之间的温度范围,还能降低枝晶间液池沟通所需的液体量。在凝固后期枝晶间的富H f熔体具有很好的流动性、浸润性和趋肤效应,这些都是降低合金热裂倾向、提高合金可铸性和焊接性能的有利因素。具有高的化学活性的富H f液膜容易在铸件表面形成H f2O薄层。H f和Zr是钎焊用中间层合金的降熔点元素。根据凝固过程中富H f,Zr熔体的成分最终发展出N i-18.6Co-4.5Cr-4.7W-25.6H f和N i-10Co-8Cr-4W-13Zr两种中间层合金,使单晶高温合金的无S i、B连接成为现实。还发展出了定向凝固片状N i3A l/N i7H f2共晶合金,成分为N i-5.8A l-32H f和N i-4A l-26H f-8Cr-4W。N i-5.8A l-32H f合金的最佳凝固条件为温度梯度G=250℃.cm-1和凝固生长速率R=5μm.s-1;N i-4A l-26H f-8Cr-4W,凝固条件为G=350℃.cm-1和R=1μm.s-1。 展开更多

关键词 高温合金 相变 铪 锆 凝固 初熔 TLP连接 Ni3Al/Ni7Hf2共晶 显微组织 MC(2)碳化物 Ni5Hf相 力学性能

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初生M_6C的形成及其对高钨铸造模具高温合金的影响 被引量：16

2

作者 郑运荣 郑亮 +1 位作者 曾强 阮中慈 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期285-290,共6页

高钨铸造合金已用于铸造大型模具,由于大量初生M_6C碳化物的形成使模具变脆,需探明初生M_6C的形成条件,实验表明当含碳量超过0.15％时,合金中易析出初生M_6C,而10％Co起有效的抑制作用,初生M_6C是在1375℃时形成的,它对通过固-液范围的... 高钨铸造合金已用于铸造大型模具,由于大量初生M_6C碳化物的形成使模具变脆,需探明初生M_6C的形成条件,实验表明当含碳量超过0.15％时,合金中易析出初生M_6C,而10％Co起有效的抑制作用,初生M_6C是在1375℃时形成的,它对通过固-液范围的冷却速度十分敏感,快冷抑制它的形成,铸件中M_6C的形成存在明显的尺寸效应,枝晶间距大于150μm时的较厚截面极易形成毫米量级的M_6C,严重的损伤合金的高温强度。因此对大截面的模具合金,为防止初生M_6C的析出,合金中最好保持0.04％—0.07％C和10％—15％Co。 展开更多

关键词 模具高温合金 初生M6C 凝固组织 持久寿命

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单晶高温合金的中温Ⅰ阶蠕变——涡轮叶片伸长的重要因素 被引量：6

3

作者 郑运荣 杨素玲 阮中慈 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期1881-1887,共7页

单晶镍基高温合金已广泛用于制造先进燃气涡轮叶片,但这种合金至今仍被忽视的薄弱环节是它的中温Ⅰ阶蠕变伸长量远高于高温蠕变,而且与高温蠕变相比,中温Ⅰ阶蠕变对取向偏离、合金成分和热处理组织的变化更为敏感。虽然预蠕变引进较高... 单晶镍基高温合金已广泛用于制造先进燃气涡轮叶片,但这种合金至今仍被忽视的薄弱环节是它的中温Ⅰ阶蠕变伸长量远高于高温蠕变,而且与高温蠕变相比,中温Ⅰ阶蠕变对取向偏离、合金成分和热处理组织的变化更为敏感。虽然预蠕变引进较高的位错密度能有效抑制中温蠕变,但在实用上仍有困难。在选用单晶合金作为涡轮叶片时,应考虑到先进的二代和三代单晶在中温下的抗变形能力不如一代单晶,同时中温大应力状态下的叶片根部可能过度伸长。 展开更多

关键词 单晶高温合金 中温蠕变 合金化 显微组织 应变 涡轮叶片

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图像分析仪定量分析中测量参数的选择 被引量：5

4

作者 阮中慈 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第6期38-39,6,共3页

介绍了在使用图像分析仪进行定量金相分析中测量参数（放大倍数，测量视场数）正确选择的重要性及其对测量结果的影响。通过研究实例，提出了测量参数的确定原则。

关键词 金相分析 图像分析仪 定量分析 测量参数

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Ni-Hf合金钎焊料的显微组织和钎接作用 被引量：6

5

作者 郑运荣 阮中慈 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1990年第2期B119-B125,共7页

参照含Hf铸造镍基合金在凝固最后阶段包围γ枝晶的富Hf熔体,熔炼了Ni-18.6Co-4.5Cr-4.7W-25.6Hf合金钎焊料。这种共晶合金初生的Ni_5Hf相呈长棒状,γ+Ni_5Hf共晶中的γ相为领先相,棒状γ相被Ni_5Hf相包围。在垂直和平行于γ生长方向的... 参照含Hf铸造镍基合金在凝固最后阶段包围γ枝晶的富Hf熔体,熔炼了Ni-18.6Co-4.5Cr-4.7W-25.6Hf合金钎焊料。这种共晶合金初生的Ni_5Hf相呈长棒状,γ+Ni_5Hf共晶中的γ相为领先相,棒状γ相被Ni_5Hf相包围。在垂直和平行于γ生长方向的磨面上共晶分别呈蜂窝状和片状。合金中Ni_5Hf相含量为68.7v.-％。初生和共晶中的Ni_5Hf相成分相近,主要为Ni,Co,Hf。而Cr和W在该相中的溶解度很低。该合金是一种较理想的定向和单晶高温合金用的钎焊料。其组成元素都是有益元素。熔点低,流动性好,在10^(-3)Pa真空下经1240℃,5min+1190℃,1h钎焊处理后,焊缝区的显微组织与含Hf高温合金的完全相同,达到了无Si,B钎接。 展开更多

关键词 钎焊料 Ni-Hf合金 显微组织 钎接

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K403合金铸造涡轮叶片热裂的研究 被引量：3

6

作者 郑运荣 阮中慈 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第11期33-37,共5页

研究表明，热裂是在合金枝晶间液体处于不连通状态的温度与合金完全凝固温度范围内产生。铸造涡轮叶片热裂最常出现的部位是叶冠与叶身或者榫根与叶身的连接段，热裂在外貌上呈弯曲不规则形状，通常是不连续的，常有几条裂纹沿枝晶间或... 研究表明，热裂是在合金枝晶间液体处于不连通状态的温度与合金完全凝固温度范围内产生。铸造涡轮叶片热裂最常出现的部位是叶冠与叶身或者榫根与叶身的连接段，热裂在外貌上呈弯曲不规则形状，通常是不连续的，常有几条裂纹沿枝晶间或晶界向相同的方向扩展。热裂严重区断口呈光滑的“土豆”状，在热裂扩展区出现光滑区与撕裂区并存。降低合金初熔温度的微量合金化元素（如Ｂ，Ｚｒ）明显增加了热裂的敏感性。 展开更多

关键词 铸造 涡轮叶片 热裂 高温合金 航空发动机 叶片

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Cr、Al含量对铸造TiAl基合金显微组织的影响 被引量：3

7

作者 郑运荣 汪小平 +1 位作者 阮中慈 马书伟 《航空材料学报》 CAS CSCD 1995年第4期8-14,共7页

为寻找细晶组织的铸造ＴｉＡｌ基合金，在Ｔｉ－４４Ａｌ（ａｔ－％）和Ｔｉ－４８Ａｌ（ａｔ－％）两种Ａｌ含量的二元合金中添加了３Ｃｒ和６Ｃｒ（ａｔ－％）。结果表明，Ｃｒ对铸态α＿２＋γ合金的晶粒大小无明显的影响，但通过热... 为寻找细晶组织的铸造ＴｉＡｌ基合金，在Ｔｉ－４４Ａｌ（ａｔ－％）和Ｔｉ－４８Ａｌ（ａｔ－％）两种Ａｌ含量的二元合金中添加了３Ｃｒ和６Ｃｒ（ａｔ－％）。结果表明，Ｃｒ对铸态α＿２＋γ合金的晶粒大小无明显的影响，但通过热处理可显著细化晶粒。对Ｔｉ－４４Ａｌ－３Ｃｒ和Ｔｉ－４８Ａｌ－３Ｃｒ合金分别采用１１５０℃、１６８ｈ和１２００℃、２４ｈ处理可取得最佳的细化晶粒效果，而且４８Ａｌ合金热处理后可更容易获得细晶组织。Ｃｒ促进有序富Ｃｒ相β＿２的形成，该相或者与片状α＿２相共生，或者分布于γ相的晶界，阻碍γ相长大。Ｃｒ在β＿２、γ＿２和γ相中的溶解度依次减少，它主要取代γ和α＿２相中的Ｔｉ，因而随着合金中Ｃｒ量增加，γ和α＿２相中的Ａｌ／Ｔｉ比增加。Ｃｒ还促使γ相内形成孪晶。 展开更多

关键词 晶粒细化 相变 铸造合金 钛铝合金

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Cd-Zn合金及其在熔断器上的应用

8

作者 阮中慈 郑亮 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第10期21-22,26,共3页

介绍了高层建筑防火阀对２８０℃温度熔断器的要求。根据要求对Ｃｄ－（１１～１５）ｗｔ％Ｚｎ合金进行了研究。通过显微组织分析和熔化性质研究，选定的Ｃｄ＝１１Ｚｎ合金满足技术要求，并得到了广泛应用。

关键词 防火阀 温度熔断器 镉锌合金

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Ni_7Hf_2／Ni_3Al共晶的微观组织特征 被引量：2

9

作者 马书伟 郑运荣 +1 位作者 于熙泓 阮中慈 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 1996年第4期158-162,共5页

针对ＮｉＡｌＨｆ三元系，寻找出形成Ｎｉ７Ｈｆ２／Ｎｉ３Ａｌ共晶成分的合金，结合光学金相、透射电镜、Ｘ射线衍射、电子探针等技术，研究了这种合金的相结构、形态和组成，分析了γ′／Ｎｉ７Ｈｆ２共晶的界面热稳定性，并提出... 针对ＮｉＡｌＨｆ三元系，寻找出形成Ｎｉ７Ｈｆ２／Ｎｉ３Ａｌ共晶成分的合金，结合光学金相、透射电镜、Ｘ射线衍射、电子探针等技术，研究了这种合金的相结构、形态和组成，分析了γ′／Ｎｉ７Ｈｆ２共晶的界面热稳定性，并提出了降低Ａｌ含量。 展开更多

关键词 自生复合材料 共晶合金 镍基合金

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DD3单晶镍基高温合金凝固过程的研究

10

作者 郑运荣 阮中慈 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1989年第1期A089-A092,共4页

1.前言 DD3合金是国产第一代单晶涡轮叶片材料,它去除了普通铸造高温合金中常存的微量合金化元素,使合金的初熔温度大大提高。这一特性使高温固溶处理得以在单晶合金中广泛应用,大幅度提高了合金的力学性能。同时,微量成分的调整,使得... 1.前言 DD3合金是国产第一代单晶涡轮叶片材料,它去除了普通铸造高温合金中常存的微量合金化元素,使合金的初熔温度大大提高。这一特性使高温固溶处理得以在单晶合金中广泛应用,大幅度提高了合金的力学性能。同时,微量成分的调整,使得合金的凝固特性产生明显的变化。 展开更多

关键词 镍基合金 单晶 DD3合金 凝固

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APC－2复合材料结晶度的X－ray简易测量法

11

作者 马书伟 阮中慈 郑运荣 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第7期42-43,49,共3页

本文分析了ＡＰＣ－２复合材料各组成部分的Ｘ－ｒａｙ衍射谱，并用曲线回归方法对实验数据进行分析，得出结晶度与衍射强度比ｈ＿ｃ／ｈ＿ａ呈线性关系，即Ｘ＿ｃ＝１０３．８ｈ＿ｃ／ｈ＿ａ＋２．９８，从而提出一种简易的结晶度的测... 本文分析了ＡＰＣ－２复合材料各组成部分的Ｘ－ｒａｙ衍射谱，并用曲线回归方法对实验数据进行分析，得出结晶度与衍射强度比ｈ＿ｃ／ｈ＿ａ呈线性关系，即Ｘ＿ｃ＝１０３．８ｈ＿ｃ／ｈ＿ａ＋２．９８，从而提出一种简易的结晶度的测量方法，并在此基础上研究了结晶度与热处理条件的关系。 展开更多

关键词 复合材料 结晶度 X-ray衍射谱 航空材料 热处理

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涡轴发动机整体涡轮转子铸、锻工艺辨析

12

作者 郑运荣 杨素玲 阮中慈 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第z1期10-13,共4页

通过分析高强度镍基高温合金的铸、锻显微组织特征,辨别了直升机用小型涡轴发动机整体涡轮转子的制造工艺.

关键词 整体涡轮转子 显微组织 高温合金

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中国航空学会材料工程专业分会第七届委员会工作会议召开

13

作者 阮中慈 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第9期8-8,共1页

关键词 分会 委员会 中国航空学会 会议 材料工程

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