lnconel625镍基合金(激光增材制造镍基合金梯度组织的工艺研究)
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lnconel625镍基合金
坡莫合金1J85440C不锈钢铁镍合金1J50膨胀合金KOVAR镁合金AZ31BAZ91D因瓦合金INVAR36铍铜,铬铜,磷铜镍铁合金FENI42耐蚀合金MONEL400耐热不锈钢精密合金4J294J36incoloy合金825inconel合金718625哈氏合金C276膨胀合金软磁合金1J791J117合金钢弹性合金3J21ELGILOY镍铬合金CR20NI80软磁合金1J85。
激光增材制造镍基合金梯度组织的工艺研究
相控阵雷达的工作距离和性能往往与T/R组件的功率成正比,而大功率的T/R组件会相应引发热量散失和热失配问题。
本文以高热导、低膨胀的AlN为增强相,以纯Al为基体,采用SPS方法制备体积分数5%55%AlNp/Al复合材料,利用先进分析手段对复合材料的微观组织、热物理性能和力学性能进行了系统的研究,分析了相关影响因素;并以此为基础制备了三种AlNp/Al层状梯度复合材料;使用MSC.Marc有限元模拟软件分析AlNp/Al层状梯度复合材料用于T/R组件封装外壳的温度、应力、位移;采用磁控溅射沉积金属薄层的方式对AlNp/Al复合材料和6061Al进行表面改性,采用SnAgCu钎料对表面改性后的AlNp/Al复合材料和6061Al进行连接,并分析接头组织形貌、界面组成结构的形成及演变规律。
通过对球磨工艺(转速、时间)和SPS工艺(烧结温度、保温时长)的系统研究,获得致密化程度高、低孔隙率的AlNp/Al复合材料。
随着难加工材料在工业中的应用越来越多,对切削工具性能的要求也越来越高。
目前常用的硬质合金刀具材料耐磨性和强度难以满足难加工材料的要求,为了进一步提高硬质合金的耐磨性、强度,延长使用寿命,现在主要通过CVD或PVD等方法在硬质合金表面沉积一层具有高硬度、高耐磨性的涂层。
但由于基体和涂层的热膨胀系数不同,在制备和使用过程中涂层易产生微裂纹,这些微裂纹在使用过程中会向基体中扩展造成刀具材料的失效,降低了涂层刀具的使用寿命。
表面富粘结相梯度硬质合金由于表面有一层富粘结相韧性层,能够有效的防止裂纹向基体中扩展,主要被用来作为涂层刀具基体。
为了提高硬质合金的强度,细化晶粒是一种非常有效的途径,目前人们已经通过细化WC晶粒,制备出了超细晶梯度硬质合金,并表现出了良好的性能。
为了进一步提高硬质合金涂层刀具的性能,本文制备了纳米晶梯度硬质合金,以进一步提高涂层刀具用梯度硬质合金基体的性能。
本文首先通过高能球磨获得纳米级的混合粉末,然后采用两步法烧..。
W-Cu梯度复合材料具有优良的导电性和导热性,因此被广泛用于电子封装材料。
但是W、Cu的热膨胀系数差异较大,W-Cu梯度复合材料内部存在热应力,限制其在热组装材料领域的应用。
本论文以解决W-Cu梯度复合材料的残余热应力为目标,通过添加与W热膨胀系数相近的SiC相,制备出平行性良好的W-SiC_P/Cu梯度复合材料。
因为SiC相的热膨胀系数与W接近,通过调节W、SiC两相的含量,可以使梯度材料中间层的热膨胀系数相近,从理论设计上减小或消除梯度复合材料内部的热应力。
为此,本文采用流延工艺和真空热压烧结制备了孔隙率低、层间平行性好、组成厚度控制精准的W-SiC_P/Cu三元体系的梯度复合材料。
研究了流延工艺、排胶温度、烧结制度等对W-SiC_P/Cu均质复合材料物相和微观结构的影响规律,并详细表征了W-SiC_P/Cu梯度复合材料的平面度和显微结构。
通过调节增塑剂和PVB的含量制备出的不同组分W-SiC_P/Cu流延料浆时间稳定性良好..。
本文用两步烧结方法制备了梯度结构硬质合金,用扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析研究了不同的烧结工艺和基体..。
传统硬质合金是由均匀分布的碳化物陶瓷相骨架与金属粘结相交错形成的复合材料。
其均匀结构决定了传统硬质合金的耐磨性和断裂韧性两者之间存在着此消彼长,难以同时提升的矛盾。
传统硬质合金的这一显微结构-宏观性能的局限性严重限制了其在高硬度、难加工材料切削加工中的应用。
梯度结构硬质合金为解决传统硬质合金耐磨性和断裂韧性无法同时提升这一矛盾提供了一种有效途径。
目前,梯度硬质合金的制备方法主要包括表面渗碳与表面渗氮两种方法。
相对于表面渗碳技术,表面渗氮可以制备表面富立方相(Ti(CN))的特殊结构梯度硬质合金,可以更大程度提升刀具切削性能。
目前对于渗氮制备梯度结构硬质合金的研究主要集中在固相渗氮方面,所得的梯度表层以WC基硬质合金为主,尚无法明显提升其使用性能。
而对于通过液相渗氮制备梯度硬质合金的研究在国际国内尚处于早期探索试错阶段,对于金属粘结相的含量、类型、WC晶粒尺寸、渗氮工艺、尤其是氮气压强等关键材料及工艺因素对梯度结构形成机理的研究尚..。
干货丨镍基合金知识大全
熔炉零件、隔热层、热处理产业、石油与天然气产业。
为了满足舰船和工业燃气轮机的需要，60年代以来还发展出一批抗热腐蚀性能较好、组织稳定的高Cr镍基合金。
在从40年代初到70年代末大约40年的时间内，镍基合金的工作温度从700提高1,100℃，平均每年提高10℃左右。
时至今日，镍基合金之使用温度已可超过1,100℃，从前述最初成份简单之Nimonic75合金，到近期发展出之MA6000合金，在1,100℃时拉伸强度可达2,220MPa、屈服强度为192MPa；其1,100℃/137MPa条件下之持久强度约达1,000小时，可用于航空发动机叶片。
镍基合金是超合金中应用最广、强度最高的材料。
(2)合金添加超繁杂：镍基合金常添加十种以上之合金元素，用以增进不同环境之耐蚀性；以及固溶强化或析出强化等作用。
(1)固溶强化元素，如W、Mo、Co、Cr和V等，藉由此类原子半径与基材的不同，在Ni-Fe之基地造成局部晶格应变来强化材料；。
镍基合金室温下就具有较高的拉伸强度(TS1,200-1,600；YS900-1,300MPa)，且兼具良好的延展性，此一趋势可维持至高达图3。
包含利用前述以离子与共价键结，在常温下具有高熔点、高强度之'或''等析出相，搭配滑移系统多而具延展性之沃斯田铁相基地，以复合材料之概念得到兼具强度塑性之优异机械性质，使得镍基合金之应用温度成为金属材料中最高的图4:。
图5潜变变形之三个阶段，以及温度对潜变影响之强度-应用温度示意图。
应力和应变率的关系随潜变机制的不同而有所不同，一般说来，温度的升高或是应力的增加都会增加稳态潜变的变形速率并缩短潜变寿命。
潜变之机制可分为(1)差排潜变：受到高温的帮助，差排可能沿滑移面发生滑移，进而发生变形。
(2)扩散潜变：由原子移动造成，沿晶粒散的称为Nabarro-HerringCreep，在高温时为主要机制。
沿晶界扩散的叫做CobleCreep，在低温时为主要机制。
(3)晶界滑移：因高温时晶界较弱，材料易沿晶界产生滑移，造成沿晶裂缝。
故高温时晶粒越小越容易产生晶界滑移潜变及沿晶裂缝。
金属的潜变变形常为差排潜变与晶界滑移的交互作用，镍基合金由于具有介金属相的析出，可大幅抑制差排潜变，而晶界上析出之碳化物则可帮助抵抗晶界滑移造成之潜变现象，使得镍基合金相对其他金属材料具有较优异之抗潜变性质图6：。
此外，从传统的铸造方式改以单向性凝固长柱状晶，抵抗高温潜变的性质会上升，若进一步长成单晶时，抗潜变能力更大幅提高，故镍基合金也发展出方向性共晶凝固、单晶铸造、粉末冶金等特殊技术，进一步增进了镍基合金抵抗高温潜变的能力。
纯镍材料如Ni200/201(UNSN02200/UNSN02201)是商业纯镍(>99.0%)。
它具有良好的机械性能和优异的抗腐蚀能力，及其它有用物理特性，包括其磁性能、磁致伸缩性能、高的导热和导电性能等。
Ni200的抗腐蚀能力使得它在面对如食品、人造纤维以及苛性碱等需要保证产品纯净的应用中特别有用。
在结构应用中当抗腐蚀能力是主要考虑因素时使用也很广泛。
镍基耐蚀合金包括哈氏合金以及Ni-Cu合金等，主要合金元素是Cr、Mo、Cu等，具有良好的综合性能，可耐各种酸腐蚀和应力腐蚀。
最早应用Ni-Cu成份之Monel；此外还有Ni-Cr合金(即镍基耐热合金，耐蚀合金中的耐热腐蚀合金)、Ni-Mo合金、Ni-Cr-Mo合金(即哈氏合金之C系列)等。
以耐蚀特性而言，Ni-Cu合金在还原性介质中耐蚀性优于Ni，而在氧化性介质中耐蚀性又优于Cu，在无氧和氧化剂的条件下，是耐高温氟气、氟化氢和氢氟酸的最好的材料；Ni-Cr合金主要在氧化性介质条件下使用。
可抗高温氧化和含硫、钒等气体的腐蚀，合金中含Cr量在大于13%时才能造成有效的抗蚀作用，而Cr含量越高，其耐蚀性越好，但在非氧化性介质如盐酸中，耐蚀性较差，这是因为非氧化性酸不易使合金生成氧化膜，同时对氧化膜还有溶解作用。
图8不同合金在还原酸(HCl)中之耐蚀性质数据。
图10真空感应熔炼与电渣重熔精炼设备之示意图。
镍基合金在加工方面常采用锻造、轧制等方式型，对于热塑性差的合金甚至采用挤压开胚后轧制或用软钢(或不锈钢)包套直接挤压技术。
一般变形的目的是为了破碎铸造组织，优化微观组织结构。
镍基合金在高温时较高之变形阻抗与热延性的不稳定，增加了镍基合金制程上的困难度。
一般镍基合金强度高，冷、热加工不易，以C-276为例，高温变形阻抗约为不锈钢之2.4倍；且冷加工之高硬化率使得其强度可至不锈钢的2倍。
而热加工时除需考虑高温变形阻抗外，还需考虑不同温度下热延性之不同变形阻或夹杂物出现之区域)的发生与否，而不纯区则会伤害合金之高温机械性质，如图11：。
以超合金铸件而抗与热延性同时允许进行加工之温度范围，才能视为热加工制程之工作区间。
加工后或部份铸造合金需进行热处理，镍基合金固溶热处理之目的，为视产品性质(如韧性或潜变)之需求，进行晶粒尺寸之控制，并以高温促使发生再结晶与应力消除，以及回溶前制程中析出之不良相，如M23C6、、等。
以固溶强化型镍基合金而言，其热处理程序为(1)升温至析出物可发生回溶之温度，(2)持温以达到所需晶粒尺寸，(3)冷速须控制避免如敏化相M23C6等之析出。
(1)王会阳、安云岐、李承宇、晁兵、倪雅、刘国彬、李萍，镍基高温合金材料的研究进展，材料导报25卷，p.482-486,2011。
(3)M.F.Ashby,MaterialsSelectioninMechanicalDesign,4thEdit.,Butterworth-Heinemann,2011。
(5)M.Kutzetal.(eds),HandbookofMaterials。
(6)R.B.Rebaketal.,AdvancedMaterials&Processes,H2116,Feb.2000。
那么以上的内容就是关于lnconel625镍基合金的介绍了，激光增材制造镍基合金梯度组织的工艺研究是小编整理汇总而成，希望能给大家带来帮助。
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