新技術試題答案(參考版)
2025-06-22 02:07本頁面
【正文】 。所以亞穩(wěn)相的特點在于它既偏離穩(wěn)定相又偏離不穩(wěn)定相并能在一定的條件下較長時間保持不變。這些特點對合金的溶質(zhì)擴散，相變以及性能都會產(chǎn)生重要影響。同時，由于合金在快速凝固過程中受到較大的熱應力，空位聚集形成位錯環(huán)，這些因素都使快速凝固合金中的位錯密度比一般鑄態(tài)合金增加很多。由于凝固時镕質(zhì)分配很少，同時凝固時間極短，所以成分偏析也相應顯著減小。另一方面，由于快速凝固后團液界面前出現(xiàn)非平衡溶質(zhì)分配或溶質(zhì)捕獲現(xiàn)象，所以使合金的成分不均勻程度或伯析程度大大減小。 成分均勻化：在快速凝固合金中成分均勻化或偏析減小表現(xiàn)在兩個方面，一方面是溶質(zhì)元素不均勻分布或偏析的范圍明顯減小。由于凝固形核前過冷度可達幾十至幾百度，而結(jié)晶形核速率比長大速率更強烈地依賴于過冷度，所以大大提高了凝固時的形核速率，而極短的凝固時間又使晶粒不可能充分長大，因此快速凝固合金的晶粒尺寸很小，而且十分均勻，一般平均晶粒尺寸為μm左右，在用熔淬法制取的快速凝固樣品中，晶粒直徑小達nm級。此外，快速凝固625鎳基高溫合金由于具有很好的強度、疲勞抗力和韌性，還具有極好的耐腐蝕性能，所以已經(jīng)用于制作酸性油氣井中采油機械的部件。而快速凝固NiMoAl系185合金粉末經(jīng)過擠壓加工成薄片后，擴散焊接成“維夫”葉片，已經(jīng)成功地代替鑄造合金制成的飛機發(fā)動機葉片，使飛機推力提高了50％，使空冷效率大大提高。合金初始熔化溫度提高以后擴大了主要強化相固溶或析出的溫度，因而可以使快速凝固鎳基高溫合金的熱處理能在較高溫度下進行，以便加強γ1相彌散強化的效果?？焖倌蘎ENE95合金的室溫和高溫力學性能測試溫度/℃屈服強度MPa抗張強度MPa延伸率%截面收縮率%201151160619650108214891620快速凝固鎳基高溫合金的細小晶粒有利于提高合金的高溫熱疲勞強度。常規(guī)鑄造與快速凝固鎳基高溫合金的室溫力學性能合金生產(chǎn)工藝晶粒尺寸μm屈服強度MPa抗張強度MPa延伸率%截面收縮率%IN200精密鑄造300092898648IN100霧化快速凝固后擠壓成型5812071682810RENE95常規(guī)鑄造后鍛壓——124115861012RENE95霧化快速凝固后熱等靜壓——137217511522快速凝固的常規(guī)鑄造合金不僅在室溫具有良好的力學性能，而且在650℃的高溫條件下仍然具有較好的性能。碳化物發(fā)生的這些變化有利于對晶界的強化．因而能提高合金的力學性能特別是高溫持久性能。鑄態(tài)鎳基高溫合金的碳化物形態(tài)一般為粗大的多邊形條塊狀，尺寸約為10μm，成分主要富含破化物形成元素Ti，Zr等；而在快速凝固后，形態(tài)變成輻射狀或花瓣狀。由于常規(guī)鑄造工藝容易產(chǎn)生枝晶粗大、成分偏析和出現(xiàn)脆性相等問題，這些問題在合金元素種類多、含量高的鎳基高溫合金中顯得更加突出，因而堵塞了通過提高Al、Ti含量等改進合金成分的方法提高合金性能的道路，快速凝固技術的應用為發(fā)展鎳基高溫合金開辟了新的途徑，常規(guī)鎳基淌溫合金在快速凝固后，粗大的樹枝晶變成了細小的等軸晶、胞狀晶或樹枝晶，組織和成分十分均勻，夾雜物尺寸明顯減小，γ1固溶體過飽和固溶度大大提高，在冷速較高時粗大的共晶相及因成分偏折可能形成的σ脆性相等被完全抑制。同時，高溫合金的工作溫度也取決于γ1固溶溫度。為了適應這些要求，鎳基高溫合金的強化機制除了固溶強化、碳化物強化等以外，主要是γ1(Ni8 (ATi))相的彌散強化。鎳基高溫合金主要用于制造燃氣渦輪發(fā)動機的葉片和渦輪盤等關鍵構件，隨著發(fā)動機工作效率的提高，
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