K417G返回料合金組織及性能的研究.pdf

1、發(fā)動機是飛機、艦艇、火箭、輪船等設(shè)備的核心組件,直接為設(shè)備提供動力，其可靠性直接關(guān)系國防和人員的安危。而占發(fā)動機重量60％～70%的高溫合金材料性能的可靠性在發(fā)動機中又顯得尤為關(guān)鍵。國外對鑄造高溫合金返回料的應(yīng)用率較高，而我國返回料使用率較低。為此,如何使高溫合金返回料得到應(yīng)用是我們面臨的最大問題。本文對50%、70%和100%比例的K417G返回料合金進行了全面研究，同時研究了四次返回熔煉。測定了新料及返回料合金的化學(xué)成分、氣體含量、

2、對合金的微觀組織進行了對比觀察,測定合金的高溫力學(xué)性能、高溫持久性能和蠕變性能，測定了合金的疲勞性能。結(jié)果表明：K417G返回料合金的化學(xué)成分、雜質(zhì)含量、力學(xué)性能均滿足技術(shù)條件要求。當(dāng)返回料添加比例增加時，返回料合金中O含量明顯增加，N含量增加幅度較??；100%返回料合金隨返回次數(shù)的增加，合金中Mo含量稍有降低，元素Cr、Co、Al、Ti含量變化不大。隨著返回次數(shù)的增加O含量增加，N含量降低；Si、S、Mn元素含量變化不大。返回料熔煉合

3、金時不配入B、Zr即可滿足要求；返回料合金中的共晶組織、晶界粗大??相形貌基本相同；隨著返回料添加比例的增加，條狀形貌的碳化物逐漸減少，塊狀及顆粒狀碳化物增多，細(xì)小顆粒狀碳化物有增多趨勢，碳化物的總量減少。一至四次返回料合金隨著返回次數(shù)的增加，返回料合金中碳化物的數(shù)量減少。返回料合金的抗拉強度、斷面收縮率及斷后伸長率均滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，含有新料的返回料合金力學(xué)性能基本與新料相當(dāng)，100%返回料合金一至四次返回后抗拉強度及斷面收縮率比新料略低

4、。返回料合金的蠕變初始伸長量和穩(wěn)態(tài)蠕變階段的應(yīng)變速率相當(dāng)，返回熔煉合金的蠕變性能與新料合金的蠕變性能基本相當(dāng)，合金的持久性能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。無論是新料還是返回料合金，裂紋易于沿硼化物和碳化物邊緣擴展。隨著循環(huán)次數(shù)的增加，返回料合金裂紋擴展速度明顯快于新料。900℃旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞測試表明，返回料的疲勞壽命低于新料，隨著返回次數(shù)增加,疲勞壽命降低，試驗數(shù)據(jù)表明，四次返回料合金的疲勞壽命仍高于使用標(biāo)準(zhǔn)要求。課題試驗數(shù)據(jù)表明，100%比例返回料合金