论文摘要
随着航空事业的迅速发展,对叶片用高温合金的要求也越来越高；利用陶瓷型芯来制造内腔复杂结构的空心叶片是先进航空发动机和燃气涡轮机的基本需要,但现有的脱芯工艺对合金组织和力学性能的影响不得而知,因此,本文对陶瓷型芯脱芯处理对三种叶片用高温合金组织性能的影响加以研究有着十分重大的意义。分别采用硅基陶瓷型芯、铝基陶瓷型芯的脱芯工艺对三种高温合金(DZ40M、 DZ125L、K417)的加工试棒进行浸泡处理。而后考察其拉伸、持久性能。实验结果采用EDS、XRD、SEM、气体分析等手段对不同的脱芯工艺、相同脱芯工艺不同处理时间对叶片用高温合金组织、力学性能的影响加以研究。结果表明：硅基脱芯工艺对试棒进行处理后,对三种合金拉伸、持久性能和断裂方式影响不大。铝基脱芯工艺对合金进行处理后,DZ40M合金的拉伸、持久性能急剧下降,持久寿命甚至降至一个多小时,断裂方式开始向脆性断裂转变；K417合金的拉伸性能变化不大,但随处理时间的加长,持久寿命也开始显著下降；而DZ125L合金的拉伸、持久性能、断口断裂方式都不发生变化。再对不同浸泡处理后的样品进行气体分析发现,经过铝基脱芯液浸泡处理后的样品内部充氢,对合金断口分析,发现三种合金均具有氢脆敏感性,DZ40M合金最为严重,K417次之,DZ125L受影响较小。通过XRD对试棒表面的腐蚀产物分析得到,经过硅基脱芯液处理后的DZ40M、 DZ125L、K417合金表面没有显著量腐蚀产物；经过铝基脱芯液浸泡后的试棒表面的腐蚀层变厚,且K417、DZ40M的腐蚀层厚度变化明显。但表面腐蚀产物依旧是Cr、Ni和Ti的氧化物。
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摘要Abstract第1章 绪论1.1 高温合金简介1.1.1 高温合金的发展历史及分类1.1.2 高温合金中各元素的作用及强化机制1.1.3 高温合金中的显微态组织1.2 高温合金几种力学性能和断口分析1.2.1 持久强度1.2.2 蠕变性能1.2.3 拉伸性能1.2.4 合金断口分析1.3 航空发动机的陶瓷型芯1.3.1 陶瓷型芯的基本介绍1.3.2 当前脱芯工艺的应用及发展1.4 课题的提出、研究的目的、意义及内容1.4.1 课题的提出背景1.4.2 课题研究的目的和意义1.4.3 课题研究的主要内容1.5 课题的研究方法及创新性1.5.1 研究的技术方法及技术路线1.5.2 课题研究的创新性第2章 脱芯工艺对DZ40M合金组织和力学性能的影响2.1 试验材料和试验方法2.1.1 试验材料2.1.2 试验方法2.2 DZ40M合金经硅基脱芯处理后的组织和性能2.2.1 DZ40M合金经硅基脱芯处理后的显微组织2.2.2 DZ40M合金经硅基脱芯处理后的表面腐蚀2.2.3 DZ40M合金经硅基脱芯处理后的室温拉伸性能2.2.4 DZ40M合金经硅基脱芯处理后的持久性能2.3 DZ40M合金经铝基脱芯处理后的组织和性能2.3.1 DZ40M合金经铝基脱芯处理后的显微组织2.3.2 DZ40M合金经铝基脱芯处理后的表面腐蚀2.3.3 DZ40M合金经铝基脱芯处理后的室温拉伸性能2.3.4 DZ40M合金经铝基脱芯处理后的持久性能2.4 本章小结第3章 脱芯工艺对DZ125L合金组织和力学性能的影响3.1 试验材料和方法3.1.1 试验材料3.1.2 试验方法3.2 DZ125L合金经硅基脱芯处理后的组织和性能3.2.1 DZ125L合金经硅基脱芯处理后的显微组织3.2.2 DZ125L合金经硅基脱芯处理后的表面腐蚀3.2.3 DZ125L合金经硅基脱芯处理后的室温拉伸性能3.2.4 DZ125L合金经硅基脱芯处理后的持久性能3.3 DZ125L合金经铝基脱芯处理后的显微组织和力学性能3.3.1 DZ125L合金经铝基脱芯处理后的显微组织3.3.2 DZ125L合金经铝基脱芯处理后的表面腐蚀3.3.3 DZ125L合金经铝基脱芯工艺处理后的室温拉仲性能3.3.4 DZ125L合金经铝基脱芯处理后的持久性能3.4 本章小结第4章 脱芯工艺对K417合金组织和力学性能的影响4.1 试验材料和方法4.1.1 试验材料4.1.2 试验方法4.2 K417合金经硅基脱芯处理后的组织和性能4.2.1 K417合金经硅基脱芯处理后的显微组织4.2.2 K417合金经硅基脱芯处理后的表面腐蚀4.2.3 K417合金经硅基脱芯处理后的900℃拉伸性能4.2.4 K417合金经硅基脱芯处理后的持久性能4.3 K417合金经铝基脱芯处理后的组织和性能4.3.1 K417合金经铝基脱芯处理后的显微组织4.3.2 K417合金经铝基脱芯处理后的表面腐蚀4.3.3 K417合金经铝基脱芯处理后的900℃拉伸性能4.3.4 K417合金经铝基脱芯处理后的持久性能4.4 本章小结第5章 结论参考文献致谢
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