本工作表明，熱膨脹實驗可用于測量四種Ni基單晶高溫合金（SX）的c固溶溫度，其中一種具有Re和三種Re-free變體。對于CMSX-4，實驗結果與使用ThermoCalc獲得的數(shù)值熱力學結果非常吻合。為了三種實驗性的Re-free合金的實驗結果和計算結果相近。透射電子顯微鏡顯示，可以合理地預測c相的化學成分。我們還使用共振超聲光譜（RUS）來顯示彈性系數(shù)如何取決于化學成分和溫度。根據(jù)文獻中先前報告的結果對結果進行討論。突出了需要進一步工作的領域。圖形概要介紹 鎳基單晶高溫合金（SXs）用于制造可在高于1000 C的溫度下運行的渦輪機葉片。它們必須承受載荷譜，包括蠕變，熱疲勞和熱腐蝕。蠕變強度是抵抗緩慢而連續(xù)的應變積累的抵抗力，這一點至關重要。眾所周知，SX的強度依賴于微觀結構，微觀結構由亞微米長方體c顆粒和（晶體結構：有序L12相；體積分數(shù)：70 vol。％）組成，它們之間通過細小的c通道分隔開（晶體結構：fcc；體積分數(shù)：接近30％（體積）），例如[1-4]。兩相的晶體結構相似，因此，從高溫冷卻后，有序的c粒子會凝聚并沉淀在c矩陣中。兩相的晶格常數(shù)d不同。鎳基單晶超級合金，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)：dc＆\ dc。相關的晶格失配導致彈性應變能增加，例如[5、6]。這種錯配及其一些后果，例如，它對c粒子形狀的影響，以及對作用于通道位錯，漂流和形成界面位錯網(wǎng)絡的桃子-科勒力的...
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In 718是一種可熱處理的可硬化合金，由于其在650°C的高溫下仍具有出色的抗疲勞性和耐腐蝕性，因此在航空，航天和核工業(yè)中已使用了數(shù)十年。因此，該合金已被早期用于金屬合金的增材制造（AM）的開發(fā)中。盡管已經(jīng)進行了深入的研究以實現(xiàn)最佳性能，但是控制凝固過程中建立的晶粒結構仍然是可行的。為此至關重要。凝固的微觀結構對性能和加工都有很大的影響。初生枝晶臂的間距，晶粒尺寸和晶粒織構會影響屈服強度，斷裂韌性和高循環(huán)疲勞壽命，而晶粒細化的等軸微結構會增加對凝固裂紋的抵抗力。 已經(jīng)提出了不同的策略來控制凝固產(chǎn)生的晶粒結構。與常規(guī)鑄造相反，AM可以處理工藝參數(shù)，例如輸入能量，掃描速度和建立策略，以建立促進等軸晶粒的熱條件，即低溫梯度和快速凝固前沿。沿著這條路線，最成功的解決方案依賴于預熱基板，主要是在電子束熔化（EBM）技術中，并被預測為在其他技術（例如直接能量沉積（DED）和選擇性激光熔化（SLM））中可能有效。該解決方案通常與有助于建立低溫梯度的高能量輸入相關。確定掃描速度的總體趨勢似乎更加困難，因為與凝固前沿速度的關系遠非直接關系。盡管已經(jīng)在直接激光燒結方面取得了一些成功，但是可以對構建策略做出相同的陳述。增強過冷液池中新晶粒的成核是控制晶粒結構的另一種有希望的途徑。因此，已經(jīng)確定了與常規(guī)鑄造或焊接中的慣常做法類似的解決方案，例...
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蠕變斷裂強度可以很好地表明，每種合金系列的蠕變斷裂壽命/γ-初生分數(shù)圖都不同，但每個系列在附近都可能有最大值或超過75％（體積）。這意味著蠕變斷裂壽命部分取決于固溶體的硬化，而部分取決于γ-prime沉淀的硬化。當γ′中的Cr被W和Ta取代時，將達到最大的固溶硬化。另外，為了獲得最大的沉淀硬化，將獲得伽馬素數(shù)級分。在某些Ni基高溫合金中，實際合金在1000ºC時的γ-初生分數(shù)可能小于設計值。 拉伸性能觀察到在各種條件下進行了時效處理的樣品溶液在900ºC下的拉伸性能。顯然，這些變化可以用伽馬素數(shù)分數(shù)的線性函數(shù)很好地近似。從其他系列合金獲得的結果表明，線性保持在50％至80％（體積）的γ-prime分數(shù)范圍內(nèi)，這與蠕變斷裂強度的情況不同。溶液溫度的影響也是線性的。較高的固溶溫度給出較高的屈服強度。固溶溫度越低，拉伸伸長率越大，但是這種趨勢在一定溫度以下不再起作用。低于1080ºC的固溶處理對拉伸伸長率沒有任何有利影響。對于固溶硬化和沉淀硬化的效果，顯然W是固溶硬化最有效的方法，而Ta（一種γ-底漆形成劑）比W作為固溶硬化元素的效果差。 耐熱腐蝕 通過坩堝測試評估了耐熱腐蝕性能，將鹽混合物（Na2SO4-25％NaCl）中的一塊合金（直徑6-8毫米，高3-5毫米）在900ºC的空...
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迄今為止，Inconel®718是一種鎳基高溫合金。數(shù)十年來，尤其是在航空領域的高溫應用中。這是1962年由Herb Eiselstein為Huntington Alloy [4]開發(fā)的，這是他的第一個產(chǎn)品。 它很快被用于飛機發(fā)動機零件。該合金的冶金學，因此，現(xiàn)在眾所周知。 Alloy 718微結構的典型示例。 圖1.4顯示了工作溫度下的工作溫度。在工作溫度下，合金為它包括以下階段：-（面心立方結構）奧氏體矩陣γ構成結構合金顆粒。-正交晶結構DOa的δ金屬間相的析出及化學組成Ni3Nb）根據(jù)擴展關系（010）δ與基體半相干// {111}γ和[100]δ//γ[5]通常沿著晶界以以下形式存在： 如圖1.4a所示插入，但它也可能顯示為球形取決于合金的熱機械歷史[6，7]。-γ00相沉淀（中間二級結構DO22和Ni3Nb的化學性質(zhì)）主要提供沉淀硬化（或時效硬化）合金。根據(jù)該關系，相在γ矩陣中相干地析出。以下是{100}γ00// {100}γ和[001]γ00//γ的擴展。 γ00相為亞穩(wěn)態(tài)并趨于發(fā)展成穩(wěn)定的形式，以延長暴露于溫度下的時間使（≈650℃），相δ[8,9]。本質(zhì)上是這種轉(zhuǎn)變相將合金的使用溫度限制為最高650°C。-γ0相沉淀（具有簡單的立方結構L12和化學成分Ni3（Ti，Al））存在于球形顆...
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