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《沈阳理工大学》 2010年
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高温合金K465和DZ40M纯净化工艺及机理研究

许婷婷  
【摘要】: 本文研究了镍基高温合金K465新料与钴基高温合金DZ40M返回料的纯净化工艺及机理,分析了纯净化处理后DZ40M返回料的组织结构与性能。利用氧、氮分析仪测定O、N含量,定硫仪测定S含量;在光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)下分析合金的组织结构及断口形貌,对比分析新料和纯净化处理后返回料的拉伸、持久及蠕变性能,结果表明: (1) K465镍基高温合金在1580℃高温精炼时,向熔体中加入0.02%C和0.5%Al后,O含量可降至5ppm;分两次向熔体中加Al,每次加入0.5%,可将N含量控制在5ppm;采用CaO坩埚熔炼合金时,向熔体中加少量Al后,脱S效果明显,可将S含量降至9ppm,最后采用加Ca终脱S,S含量最终控制在8ppm; (2)采用高温熔体处理,电磁感应搅拌可以使熔体成分均匀,加速熔体表面反应,促进了N的脱除;精炼温度高及精炼时间长,有利于C脱O反应和脱N反应进行,也利于微量有害杂质的挥发;利用熔体阶段冷却法可以使合金中氧化物、氮化物、硫化物以及缩松缩孔减少;DZ40M返回料显微组织是在钴基奥氏体上,分布着由Ti、Zr、Ta、W等强碳化物形成元素组成的碳化物MC和富Cr的M7C3碳化物,与新料一致。 (3)在750℃~980℃/83~345MPa持久条件及700~900℃/125~360MPa蠕变条件下,DZ40M纯净化处理后合金的性能整体上高于DZ40M新料的性能,在拉伸变形期间,有细小二次M_(23)C_(6)沉淀析出,增加了合金的形变抗力;对拉伸条件为室温20℃、中温700℃、高温900℃和1000℃下的性能分析表明,纯净化处理后DZ40M返回料的强度和塑性基本达到新料的水平;纯净化处理工艺使返回料性能达到了预期的效果。
【学位授予单位】:沈阳理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TG27

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