莫来石基耐火材料夹杂物与粉末冶金高温合金FGH96界面反应
Interfacial reaction between mullite-based inclusions and PM superalloy FGH96
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文摘
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采用光学金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及电解腐蚀方法研究粉末冶金高温合金FGH96中人工植入莫来石基耐火材料夹杂物在原始颗粒态、热等静压和热变形过程中形貌和成分的演变规律,揭示莫来石基夹杂物与合金基体发生界面反应的机制。结果表明:在原始颗粒态时,人工植入的莫来石基夹杂物为无规则颗粒状;经过高温高压的热等静压固结成形后,夹杂物内部形态和成分未发生明显变化,但夹杂物与基体界面发生置换反应形成了结构复杂的反应层,该反应层由Al、Ti的氧化物构成,并含有较多孔隙。经过25% 变形量(温度1080 ℃、应变速率0.0004s~(-1))的热变形后,夹杂物主体形态和成分未发生明显变化,而夹杂物外部包覆的反应层随高温合金基体的变形开始从夹杂物上剥离和拉长,并随着金属基体的流动变形,在靠近拉长方向一侧发生聚集;当变形程度为50%时,莫来石夹杂物连同外部包覆的反应层发生破碎变形,形成夹杂物碎块加反应层的复合形态,该复合形态夹杂物呈线状分布,长轴垂直于压缩方向;当夹杂物外部包覆的反应层被剥离、莫来石夹杂物本体破碎后,形成的暴露于高温合金基体的新表面将继续反应生成新反应层,破碎的莫来石夹杂物本体仍然以O、Al、Si为主要组成,但同时含有少量Ni、Cr、Ti、Co、Mo等高温合金中的元素。 |
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其他语种文摘
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The morphology and chemical composition evolution of mullite based refractory inclusions in FGH96 PM superalloy with powder state,hot isostatic pressing (HIP) and hot deformation (HF) were studied by means of artificial implantation of inclusions,optical microscopy (OM),scanning electron microscopy (SEM) and electrolytic etching.The mechanism of interfacial reaction between mullite based refractory inclusions and alloy matrix was revealed.The results show that in the powder state,the artificial mullite based inclusions are irregular particles,and there is no obvious change of morphology and composition in the inclusions after HIP process at high temperature and high pressure.A complex reaction layer is formed at the interface between inclusions and alloy matrix.The reaction layer is consisted of Al and Ti oxides.After thermal deformation of 1080 ℃/0.0004 s~(-1) under the condition of 25% deformation rate,the main morphology and composition of the inclusions are not changed obviously.The reaction layer coated on the inclusion began to peel and elongate from the inclusion with the deformation of the superalloy matrix,and aggregated on the side close to the elongation direction with the flow deformation of the matrix.When the deformation degree is 50%,mullite inclusions and the externally coated reaction layer are broken and deformed to form an inclusion fragments and reaction layer.The inclusions in the composite form are distributed linearly,and the long axis is perpendicular to the compression direction.When the reaction layer coated outside the inclusion is stripped and the mullite inclusion is broken to form a new surface exposed to the superalloy matrix,the reaction continues to form a new reaction layer.The crushed mullite inclusion is still dominated by O,Al and Si,but it also contains a small amount of element in the superalloy such as Ni,Cr,Ti,Co and Mo. |
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来源
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航空材料学报
,2022,42(2):20-28 【核心库】
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DOI
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10.11868/j.issn.1005-5053.2021.000159
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关键词
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FGH4096粉末高温合金
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莫来石
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夹杂物
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界面反应
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变化特征
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地址
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中国航发北京航空材料研究院, 先进高温结构材料国防科技重点实验室, 北京, 100095
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语种
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中文 |
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文献类型
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研究性论文 |
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ISSN
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1005-5053 |
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学科
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金属学与金属工艺 |
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基金
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国家重点研发计划
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国家自然科学基金
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国家重大科技专项
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文献收藏号
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CSCD:7236345
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参考文献 共
26
共2页
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|
1.
曲选辉. 粉末冶金技术在航空发动机中的应用.
航空材料学报,2014,34(1):1-10
|
CSCD被引
31
次
|
|
|
|
|
2.
Zhao Y S. Effect of trace boron on microstructural evolution and high temperature creep performance in Re-containing single crystal superalloys.
Progress in Natural Science,2020,30(3):97-107
|
CSCD被引
2
次
|
|
|
|
|
3.
张国庆. 航空发动机用粉末高温合金及制备技术研究进展.
金属学报,2019,55(9):1133-1144
|
CSCD被引
39
次
|
|
|
|
|
4.
许文勇. 温度对镍基高温合金粉末氧化行为的影响.
粉末冶金技术,2020,38(3):192-196
|
CSCD被引
9
次
|
|
|
|
|
5.
邹金文. 粉末高温合金研究进展与应用.
航空材料学报,2006,26(3):244-250
|
CSCD被引
75
次
|
|
|
|
|
6.
冯业飞. 粉末高温合金中SiO_2夹杂物与基体的界面反应机理及对其变形行为的影响.
金属学报,2019,55(11):81-91
|
CSCD被引
2
次
|
|
|
|
|
7.
张丽娜. 粉末高温合金中非金属夹杂物问题的研究进展.
兵器材料科学与工程,2001,24(3):64-68
|
CSCD被引
11
次
|
|
|
|
|
8.
张莹. PREP工艺制造的镍基高温合金粉末中夹杂物.
中国有色金属学报,2017,27(10):2037-2045
|
CSCD被引
5
次
|
|
|
|
|
9.
Shenoy M M. Modeling effects of nonmetallic inclusions on LCF in DS nickel-base superalloys.
International Journal of Fatigue,2005,27(2):113-127
|
CSCD被引
11
次
|
|
|
|
|
10.
刘新灵. 夹杂物尺寸对粉末高温合金低周疲劳寿命影响的机制.
失效分析与预防,2018,13(2):89-94
|
CSCD被引
11
次
|
|
|
|
|
11.
杨金龙. 夹杂物尺寸及分布对FGH97高温合金低周疲劳性能的影响.
稀有金属材料与工程,2020,49(5):1614-1622
|
CSCD被引
10
次
|
|
|
|
|
12.
刘新灵. 缺陷类型对FGH95粉末高温合金界面开裂行为影响的模拟.
材料热处理学报,2019,40(4):136-142
|
CSCD被引
3
次
|
|
|
|
|
13.
孔豪豪. GH4169铸锭中夹杂物的类型及分布规律.
航空学报,2020,41(4):304-311
|
CSCD被引
6
次
|
|
|
|
|
14.
唐中杰. 镍基高温合金K4169中夹杂物的特征及形成机理.
中国有色金属学报,2015,25(9):2403-2413
|
CSCD被引
16
次
|
|
|
|
|
15.
金文中. K417高温合金母合金锭真空电磁净化技术研究.
真空科学与技术学报,2011,31(5):589-593
|
CSCD被引
5
次
|
|
|
|
|
16.
Gao X Y. Effect of interaction of refractories with Ni-based superalloy on inclusions during vacuum induction melting.
International Journal of Minerals, Metallurgy and Materials,2020,27(11):1151-1159
|
CSCD被引
11
次
|
|
|
|
|
17.
郑亮. 高Cr铸造镍基高温合金K4648的母合金净度研究.
材料工程,2012(3):1-7
|
CSCD被引
6
次
|
|
|
|
|
18.
Zheng L. Effects of vacuum on gas content,oxide inclusions and mechanical properties of Ni-based superalloy using electron beam button and synchrotron diffraction.
Materials & Design,2021(207):109861
|
CSCD被引
6
次
|
|
|
|
|
19.
曲敬龙. 粉末高温合金中夹杂物问题的研究进展.
粉末冶金工业,2020,30(5):1-11
|
CSCD被引
9
次
|
|
|
|
|
20.
李嘉荣.
先进高温结构材料与技术,2012
|
CSCD被引
15
次
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