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上海蓝铸特种合金材料有限公司
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4.2。热处理和各向异性对蠕变性能的影响首先,我们考虑了晶粒形态对蠕变性能的影响。在建成状态下,HX和HX-a标本均显示出柱状晶粒形成(图5)。柱状晶粒形成是增材制造材料中的自然现象。许多研究人员已经用不同的合金证明了这一点[28,29]。柱状晶粒主要归因于外延晶粒的生长,这是在SLM工艺过程中通过快速加热和冷却逐层形成的结果[30]。众所周知,具有柱状晶粒形态的材料表现出更好的蠕变性能[31]。尽管HX-a竣工标本有很多裂缝,但它显示出比HX标本更好的蠕变性能。 HX-a垂直试样的蠕变特性显示出其在建成状态下的蠕变寿命是HX垂直试样的1.46倍(图10a)。此外,与HX试样相比,在HX-a试样中添加钇会形成Y和Si的氧化物(图4),并延长了蠕变寿命。水平预制样品的蠕变特性如图10b所示。在水平试样中,HX-a试样的蠕变寿命比HX试样低。这是由于存在垂直于应力轴的裂纹(图1b)。结果,裂纹较少的HX试样(图1a)比HX-a试样具有更长的蠕变寿命。但是,由于在建成状态下出现裂纹和柱状晶粒形态,因此HX和HX-a试样均具有各向异性蠕变特性。固溶处理改变了HX和HX-a标本的微观结构。固溶热处理后,HX试样显示出等轴晶粒形态,并且取向变得随机(图8a)。另一方面,HX-a标本保持柱状形态(图8b)。对HX-a样品在晶界处的SEM分析表明,在晶界处形成了碳化物,表明晶界钉扎效应保持了柱状晶...
发布时间: 2021 - 04 - 12
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图12显示了蠕变测试后沿载荷方向的垂直试样的微观结构。 HX竣工试样沿水平晶界有大裂缝(图12a)。这些裂缝合并并形成明显的裂缝,导致脆性断裂。我们还观察到了HX-a预制试样中沿晶界的裂纹(图12c)。固溶热处理后,HX ST试样表现出等轴晶形态,在蠕变试验后导致晶界脆性断裂(图12b)。但是,HX-a ST标本显示出跨晶状骨折(图12d),导致韧性断裂。另外,在HX-a ST中,试样裂纹平行于加载轴对齐,这使得裂纹难以垂直于应力轴传播并导致韧性断裂。4。讨论1偏析对热裂形成的影响      Hastelloy-X是一种固溶强化的Ni基合金,由于其合金含量高,因此可以表现出广泛的熔化和凝固温度。在SLM过程中,与熔合区相邻的贱金属会经历合金液相线和固相线温度之间的一系列峰值温度范围。因此,该区域的微结构经历了部分熔化,被称为HAZ的部分熔化区(PMZ)[25]。液化裂纹发生在焊缝热影响区的晶界处,也称为HAZ裂纹。在液化龟裂期间,当热量熔化时,低熔点相会在焊接过程的热影响区中的晶界和枝晶间区域形成。液膜在这些晶界和树枝状区域上形成,并在焊缝凝固时被拉伸热应力拉开。镍基高温合金中可能会被液化的相包括MC碳化物,M6C碳化物,Laves相和σ相[12,26]。在制成的HX样品中观察到了相同的现象(图3a)。也就是说,在凝固过程中,Si,W和C等元素的偏析导...
发布时间: 2021 - 04 - 09
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3.1.2.ST标本图6显示了ST热处理后的SEM显微照片。熔池和树枝状结构的边界消失了。 HX ST试样在较低放大倍数下呈现等轴晶粒形态(图6a)。该标本在较高放大倍数下也显示出许多双胞胎(图6b)。对于HX-a标本,ST标本的晶粒形态与竣工标本相似(图6c)。在ST处理后,HX试样和HX-a试样之间观察到两个主要区别:在后者中,晶界因碳化物而变厚,而那些细小的碳化物在晶粒内部形成(图6d)。另一方面,在前者中,在晶粒内部未观察到碳化物,并且晶粒边界比HX-a ST试样的晶粒边界薄(图6b)。我们对晶界处的HX-a试样进行了SEM分析。结果示于图7a。 M6C,SiC和YC在晶界形成。在固溶热处理期间,晶界处的这些碳化物必须已将边界固定。我们在HX-a ST试样的晶界处进行了FE-SEM分析。图7b显示了HX-a ST样品的FE-SEM显微照片。在晶界形成了MC(Si,Y),(Mo,W)6C和Cr23C6碳化物。这些主要引起晶界钉扎效应,最终保持柱状晶粒形态。   图8显示了ST条件下HX和HX-a标本的IPF。固溶热处理后,HX试样显示等轴晶粒,方向是随机的(图8a)。大多数晶粒具有沿着的方向(图8a)。但是,HX-a标本似乎与HX-a竣工标本相似(图5b)。也就是说,它具有柱状的晶粒形态,一半的晶粒沿方向保留(图8b)。 图9a显示了H...
发布时间: 2021 - 04 - 08
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2.材料和方法     钇为0和0.12的哈氏合金X合金的确切化学成分(质量%)分别称为HX和HX-a,如表1所示。这两个试样的形状为45×45×在预先保护的Ar气氛中,使用EOS M290 SLM机器(EOS,Robert-Stirling-Ring 1,82152,Krailling,巴伐利亚,德国)使用预合金粉末和相同的加工参数,制成45毫米立方体。我们对HX和HX-a标本进行了标准热处理。在1177℃下进行固溶热处理(ST)2小时,然后空冷至室温。    对于蠕变测试,我们将立方体切成许多厚度为3.1毫米的板;使用电火花线切割机从这些平板上切下蠕变测试样品。每个样品的规格尺寸为19.6×2.8×3.0 mm。我们在900℃/ 80 MPa的条件下进行了蠕变测试。使用SiC砂纸将样品抛光至1200#级,然后使用Struers(丹麦Ballerup)自动抛光机将金刚石浆料抛光至胶体二氧化硅(0.5 µm)。然后将所有样品在超声浴中用乙醇洗涤10分钟。我们用20%磷酸+ 80%水溶液蚀刻样品,以观察熔池边界。使用光学显微镜(OM;日本东京的奥林巴斯公司),扫描电子显微镜(SEM;日本东京的日立有限公司),能量色散光谱仪(EDS)(S-3700N型EDS)进行显微观察。  ...
发布时间: 2021 - 04 - 06
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