检索结果-内蒙古大学图书馆

中国有色金属学报 2025年第3期35卷 903-917页

作者：王姝珺田庆旭曲敬龙王广磊武慧慧秦卫东张华江亮陈淑英孟范超烟台大学精准材料高等研究院烟台264005 北京钢研高纳科技股份有限公司变形高温合金事业部北京100081 四川钢研高纳锻造有限责任公司德阳618099 山东宏山航空锻造有限责任公司烟台265712

高温合金返回料的回收再利用对提升我国高温合金产业的资源利用效率具有重要意义。本文对比分析了全新料和含60%(质量分数)切削返回料的GH4738合金在热变形过程中的力学响应和组织演变行为。通过980~1100℃热压缩试验,结合表征手段,分... 详细信息

高温合金返回料的回收再利用对提升我国高温合金产业的资源利用效率具有重要意义。本文对比分析了全新料和含60%(质量分数)切削返回料的GH4738合金在热变形过程中的力学响应和组织演变行为。通过980~1100℃热压缩试验,结合表征手段,分析了两种材料的初始微观组织特征及演变规律。结果表明,返回料与全新料的初始组织形貌相似,但返回料的平均晶粒尺寸略小,碳化物和γ'相的平均尺寸较大且分布密度低。在应变速率为0.1 s^(-1)的热变形条件下,两种材料表现出相似流变特性,但返回料在1020和1060℃时的峰值应力降低7%~10%,这与碳化物粗化和γ'相密度降低相关。研究结果证实,合理的回收处理工艺能够有效保持GH4738返回料合金的组织完整性和热加工性能。

关键词： GH4738合金返回料微观组织热压缩行为再利用

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长期时效对GH4738合金组织性能的影响

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材料热处理学报 2024年第9期45卷 160-168页

作者：杨成斌李振团曲敬龙唐超侯为学荣义北京钢研高纳科技股份有限公司北京100081 四川钢研高纳锻造有限责任公司四川德阳618000

采用光学显微镜和扫描电镜研究了650和700℃长期时效对GH4738合金组织以及γ′相的影响,并测试了其长期时效后的室温、高温、冲击及持久性能。结果表明:650℃时效时,随着时效时间增加,合金的室温、高温强度变化较小,持久断裂时间先降低... 详细信息

采用光学显微镜和扫描电镜研究了650和700℃长期时效对GH4738合金组织以及γ′相的影响,并测试了其长期时效后的室温、高温、冲击及持久性能。结果表明:650℃时效时,随着时效时间增加,合金的室温、高温强度变化较小,持久断裂时间先降低后增加;700℃时效时,室温、高温强度以及持久断裂时间随着时效时间增加逐渐降低;650和700℃长时时效时合金的冲击性能变化较小,晶粒尺寸、γ′相形貌变化也较小,但随着时效时间增加,二次γ′相尺寸逐渐增大、含量逐渐降低;通过建立不同时效温度和时效时间条件下的强化模型,揭示了长期时效过程中一次γ′相对合金的强度影响较小,基体强度以及持久断裂时间的降低主要源于二次γ′相的粗化、溶解。

关键词： GH4738合金长期时效组织稳定性力学性能

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固溶温度对一种高γ'相含量镍基高温合金显微组织和力学性能的影响

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钢铁研究学报 2024年第12期36卷 1612-1620页

作者：王广磊段然黄烁曲敬龙杜金辉赵光普北京钢研高纳科技股份有限公司北京100081 四川钢研高纳锻造有限责任公司四川德阳618000

通过光学显微镜、场发射扫描显微镜和力学性能测试,研究了固溶温度对一种高γ'相含量镍基高温合金显微组织及拉伸、持久和高周疲劳性能的影响。结果表明:热轧变形组织在固溶过程中发生完全静态再结晶,再结晶晶粒在1120和1130℃时保... 详细信息

通过光学显微镜、场发射扫描显微镜和力学性能测试,研究了固溶温度对一种高γ'相含量镍基高温合金显微组织及拉伸、持久和高周疲劳性能的影响。结果表明:热轧变形组织在固溶过程中发生完全静态再结晶,再结晶晶粒在1120和1130℃时保持均匀细晶,在1150和1190℃时发生明显粗化且均匀性较差。随固溶温度升高,晶界一次γ'相含量逐渐降低,二次γ'相数量增加和尺寸降低,直至超过γ'相全溶温度(约1137.3℃)。晶粒尺寸和晶内γ'相含量和分布共同决定合金的力学性能。室温和850℃拉伸强度随固溶温度升高先增大后减小,细晶组织的室温拉伸塑性较高,粗晶组织的850℃拉伸塑性稍微好。850℃/350MPa持久寿命受固溶温度的影响,再结晶晶粒越粗大,持久寿命越长,持久塑性越高。850℃高周疲劳寿命随固溶温度升高先缓慢增加后下降,经1130℃固溶的热处理组织具有较高的高周疲劳寿命。

关键词：镍基高温合金高γ'相含量固溶温度显微组织力学性能

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GH4738高温合金高通量双锥试样设计及晶粒组织演变

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中国有色金属学报 2024年第1期34卷 169-183页

作者：韩屹章曲敬龙杨成斌王广磊张华江亮陈淑英孟范超烟台大学精准材料高等研究院烟台264005 北京钢研高纳科技股份有限公司变形高温合金事业部北京100081 四川钢研高纳锻造有限责任公司德阳618099

在高温合金领域,双锥试样被广泛用于高通量研究热加工工艺与组织关系。针对GH4738高温合金,本文通过有限元分析,设计了一种在压缩过程中具有较小等效应变速率波动的双锥试样,并研究了其对晶粒尺寸的影响及其温度依赖性,进而研究了在变... 详细信息

在高温合金领域,双锥试样被广泛用于高通量研究热加工工艺与组织关系。针对GH4738高温合金,本文通过有限元分析,设计了一种在压缩过程中具有较小等效应变速率波动的双锥试样,并研究了其对晶粒尺寸的影响及其温度依赖性,进而研究了在变形温度为1000~1160℃、应变速率为2 s^(-1)和14 s^(-1)、工程应变为30%、50%、70%的条件下合金的晶粒演变。结果表明:等效应变速率的波动会影响变形后合金的晶粒尺寸,并且具有变形温度依赖性。所设计的双锥试样有利于精确研究等效应变与晶粒组织关系。热压缩实验表明,合金的软化以非连续动态再结晶为主,热加工窗口为变形温度1030~1080℃、应变速率14 s^(-1)、工程应变50%~70%。

关键词： GH4738高温合金高通量双锥试样热加工工艺晶粒组织

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GH4151合金的拉伸行为及其断裂失效机制

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金属学报 2025年

作者：崔天亮谢兴飞温晓灿吕少敏曲敬龙杜金辉钢铁研究总院高温材料研究所北京钢研高纳科技股份有限公司四川钢研高纳锻造有限责任公司

为探明服役过程中温度和应力快速叠加造成的涡轮盘损伤，本工作以涡轮盘用难变形GH4151合金为例，采用SEM、TEM、EDS和EPMA等方法，研究了不同温度下GH4151合金的拉伸行为和显微组织演化规律，分析了拉伸断裂失效机制。结果表明：随实... 详细信息

为探明服役过程中温度和应力快速叠加造成的涡轮盘损伤，本工作以涡轮盘用难变形GH4151合金为例，采用SEM、TEM、EDS和EPMA等方法，研究了不同温度下GH4151合金的拉伸行为和显微组织演化规律，分析了拉伸断裂失效机制。结果表明：随实验温度升高，GH4151合金塑性呈现出先减小后增大的趋势，断裂方式由混合断裂逐渐向沿晶断裂转变。共格γ/γ′界面和MC界面位错塞积是导致混合断裂产生的主要原因，晶界位错塞积加速了高温高应力下氧原子向晶界弹性应力场或缺陷处的富集，导致晶界动态脆化，引起沿晶断裂，造成GH4151合金650～800℃高温拉伸塑性下降。950℃拉伸时GH4151合金强度迅速下降，裂纹以较慢的速率扩展，导致塑性增加。

关键词：镍基高温合金拉伸性能断裂机制变形机制显微组织

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稀土在高温合金中的研究进展

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中国稀土学报 2025年

作者：王中琳谢兴飞曲敬龙杜金辉于月光钢铁研究总院高温材料研究所北京钢研高纳科技股份有限公司四川钢研高纳锻造有限责任公司中国钢研科技集团有限公司

稀土作为微合金化元素，对高温合金的组织及性能具有重要影响，在提高冶金质量、改善偏析、细化晶粒组织、强化析出相、改善热塑性、提高力学性能及抗氧化性能等方面表现出诸多有利作用，在高温合金中具有广泛的应用前景。近年来，高温... 详细信息

稀土作为微合金化元素，对高温合金的组织及性能具有重要影响，在提高冶金质量、改善偏析、细化晶粒组织、强化析出相、改善热塑性、提高力学性能及抗氧化性能等方面表现出诸多有利作用，在高温合金中具有广泛的应用前景。近年来，高温合金中关于稀土的研究逐步增多，并取得了显著进展。为满足未来对高品质高温合金的更高要求，有必要对近年来稀土在高温合金中的应用情况进行总结，揭示稀土在高温合金中的作用机制，充分发挥稀土在高温合金中的作用，加快稀土在高温合金中的应用。

关键词：高温合金稀土析出相力学性能抗氧化性能

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GH4738大规格棒材初始晶粒分布对镦粗晶粒组织的影响

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中国有色金属学报 2024年第12期34卷 4016-4029页

采用有限元分析,研究了GH4738合金大规格棒材初始晶粒分布对镦粗后晶粒组织的影响。基于棒材晶粒分布,设计了四种初始晶粒分布,分析了变形温度、变形量、加热/保温时间对晶粒组织的影响。结果表明:均匀晶粒的变形后尺寸由应变水平决定,... 详细信息

采用有限元分析,研究了GH4738合金大规格棒材初始晶粒分布对镦粗后晶粒组织的影响。基于棒材晶粒分布,设计了四种初始晶粒分布,分析了变形温度、变形量、加热/保温时间对晶粒组织的影响。结果表明:均匀晶粒的变形后尺寸由应变水平决定,呈现中心细、边缘粗的分布梯度。而对于非均匀晶粒,由初始分布和应变场共同决定,二者协调可实现均匀细小的变形晶粒。1040℃是较优变形温度,在此温度下,变形棒材可形成较大的应变梯度和动态再结晶程度,使得晶粒均匀细小。变形量从35%增加到50%有利于细化晶粒,但对极细初始晶粒影响有限。镦粗前加热导致晶粒长大趋于均匀化,但变形后晶粒分布非均匀性增加,受初始分布影响依旧显著。

关键词： GH4738合金镦粗晶粒组织组织控制热加工工艺

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GH4738合金的研究进展

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中国冶金 2025年第3期35卷 16-33,112页

作者：崔天亮侯为学杨成斌王广磊唐超曲敬龙杜金辉钢铁研究总院高温材料研究所北京100081 北京钢研高纳科技股份有限公司北京100081 四川钢研高纳锻造有限责任公司四川德阳618000

GH4738合金是一种沉淀强化型镍基高温合金,因其卓越的抗疲劳蠕变能力和良好的强韧匹配性能,在航空、航天和石化等关键领域发挥着举足轻重的作用。系统梳理了GH4738合金在过去半个世纪(1973年至今)的基础研究进展,涵盖合金成分设计、冶... 详细信息

GH4738合金是一种沉淀强化型镍基高温合金,因其卓越的抗疲劳蠕变能力和良好的强韧匹配性能,在航空、航天和石化等关键领域发挥着举足轻重的作用。系统梳理了GH4738合金在过去半个世纪(1973年至今)的基础研究进展,涵盖合金成分设计、冶炼工艺、均匀化处理、热变形行为、热处理和发展趋势等多个维度。详细阐述了协同增加Al和Ti含量、以W替代Mo等提升综合性能的策略,回顾了三联熔炼工艺的发展以及夹杂物和有害元素控制技术的进步,介绍了热变形本构方程和再结晶粒组织演变模型的建立及有限元数值模拟技术在大尺寸复杂锻件组织预测中的应用。同时,结合当前的研究现状,对GH4738合金的未来发展进行了展望,旨在满足新一代航空发动机对材料高性能、高可靠性和长寿命的迫切需求,并促进GH4738合金的进一步推广。

关键词： GH4738 涡轮盘三联冶炼热加工成分优化均匀化

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多级冷却策略对镍基高温合金显微组织及变形机制的影响

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中国冶金 2025年

作者：孟新宇吕少敏谢兴飞曲敬龙杜金辉钢铁研究总院有限公司高温材料研究所北京钢研高纳科技股份有限公司四川钢研高纳锻造有限责任公司

镍基高温合金以稳定的高温力学性能广泛应用于航空发动机关键热端部件，然而多级固溶冷却策略对高γ'含量镍基高温合金的组织及变形机制影响还未有明确量化分析。采用不同冷却策略对多模态γ'相分布的新型镍基高温合金进行固溶... 详细信息

镍基高温合金以稳定的高温力学性能广泛应用于航空发动机关键热端部件，然而多级固溶冷却策略对高γ'含量镍基高温合金的组织及变形机制影响还未有明确量化分析。采用不同冷却策略对多模态γ'相分布的新型镍基高温合金进行固溶处理。量化分析了强化相的尺寸和形貌，并在双级固溶冷速条件下研究了合金800 ℃ 高温拉伸性能。结果表明，单级冷速的加快导致二次相从立方体向球形转变，尺寸减小；而双级冷速可产生双模态强化相分布。随着拐点温度的升高，三次相体积分数升高，二次相尺寸及体积分数降低；剪切强化机制逐渐向层错剪切作用转变并实现强度性能的升高。尽管三次相对屈服强度有贡献，但在双模态强化相分布条件下对强度性能的贡献比例随其体积分数的增加而降低。因此，为实现更好的强塑性配合，未来双级冷速策略可适当升高中断温度及保证更快的第二级冷速，以追求相对较小的二次相和更高体积分数三次相的双峰分布。

关键词：镍基高温合金 γ'析出相多级冷速多峰分布强化机制

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晶粒尺寸对GH4720Li镍基合金650℃拉伸性能的影响

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金属热处理 2025年第1期50卷 201-206页

作者：郭婧温晓灿王强何歆吕少敏谢兴飞曲敬龙杜金辉中国航发湖南动力机械研究所湖南株洲412002 北京钢研高纳科技股份有限公司北京100081 四川钢研高纳锻造有限责任公司四川德阳618099 中国民用航空适航审定中心北京100102

对GH4720Li合金棒材进行不同温度(1100、1090、1080和1070℃)固溶处理,得到4种不同组织形态(平均晶粒尺寸分别为24、18、15和3~5μm)合金,研究了晶粒尺寸对合金650℃高温拉伸性能的影响。结果表明,随晶粒尺寸的减小,GH4720Li合金650℃... 详细信息

对GH4720Li合金棒材进行不同温度(1100、1090、1080和1070℃)固溶处理,得到4种不同组织形态(平均晶粒尺寸分别为24、18、15和3~5μm)合金,研究了晶粒尺寸对合金650℃高温拉伸性能的影响。结果表明,随晶粒尺寸的减小,GH4720Li合金650℃强度增加,同时伴随塑性的降低;当晶粒尺寸进一步降低到3~5μm时,塑性开始增加,此时合金具有最优的650℃综合拉伸性能。这归因于一次γ′强化相对晶界的钉扎作用,获得细小晶粒组织,不仅提供大量晶界,提高强度,同时可以分散塑性变形,降低应力集中,改善塑性。同时适量二次和三次γ′强化相可进一步保证合金的强度。

关键词： GH4720Li镍基合金显微组织晶粒尺寸高温拉伸性能

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