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无锡国劲合金有限公司
无锡国劲合金有限公司
阅读：936发布时间：2017-8-26
无锡国劲合金有限公司专业供应高温、高压、耐蚀合金无缝管、管件产品。公司产品质量稳定，成为核火电厂、石油、化工、汽车等行业供应商。
316H高温合金的发展与现代无锡国劲合金有限公司航天技术的进步密切相关,在*的无锡国劲合金有限公司发动机中用量占发动机总量的40%-60%。也正因高温合金在国防工业中的重要地位,使其成为评价各国金属材料发展水平、乃至综合科技国力的重要标志。GH4169合金在-253～700℃温度范围内具有良好的综合性能,特别是其650℃以下的屈服强度居变形高温合金,同时由于具有良好的抗疲劳、抗辐射、抗氧化、耐腐蚀性能而得到广泛的应用,其产量约占镍基高温合金的65%。GH4169合金通常在高温动态等复杂环境下服役,而该合金现有的力学性能数据及变形行为参数多是在静态或准静态条件下获得。材料动态力学相关研究表明,当应变速率超过10-1s-1后,材料的力学性能及变形行为将发生显著的改变。因此有必要研究应变速率对GH4169合金变形行为的影响,因为这对设计和评价高温合金的服役综合性能更具有现实意义。本文分别研究了应变速率对固溶态和时效态GH4169合金拉伸变形行为的影响。通过固溶处理获得20μm、40μm、70μm和100μ.m四组固溶态GH4169合金拉伸试样,研究其在应变速率为10-3s-1、10-1s-1、101s-1和103s-1时的拉伸变形行为；通过时效处理0h、100h、 200h、500h、1000h获得四组时效态GH4169合金拉伸试样,研究其在应变速率为10-3s-1、 10-2s-0、10-1s-1、101s-0、102s-1和103s"1时的拉伸变形行为。研究结果表明,固溶态GH4169合金在应变速率10-3s-1～103s-1范围内拉伸屈服强度和抗拉强度均随应变速率增大而升高,这是由于随应变速率增大,合金中可以开动的滑移系增多,位错缠积严重导致其运动受阻来不及释放,流变应力增大。随应变速率增大,断裂延伸率在应变速率为10-1s-1出现极小值,随后增幅明显,这是由于准静态下塑性变形的方式主要是位错滑移,而动态下除位错滑移外还存在大量形变孪生。分析不同应变速率下固溶态GH4169合金Hall-Petch关系式拟合结果发现,随应变速率增大,反映位错运动所受的晶格摩擦力σ0呈现加速增大的趋势,这应该是由于P-N力随应变速率增大而显著增加；表征晶界对强化贡献大小的钉扎系数K值随应变速率增大而呈增大的趋势,这应该是由于使位错开始运动的临界切应力随应变速率增大而增加。时效态GH4169合金在应变速率10-3s-1～103s-1范围内拉伸屈服强度和抗拉强度均随应变速率增大而升高,这是由于随应变速率增大,合金中可以开动的滑移系增多,位错缠积严重导致其运动受阻来不及释放,流变应力增大；断裂延伸率则呈现明显的下降趋势,这是因为随着应变速率增大,有较大尺寸析出相的晶界结合不强的弱点逐渐显现,导致晶界协调变形的能力变差,出现微裂纹的概率增大,沿晶断裂倾向明显,塑性降低。当应变速率较低时,随着析出相平均尺寸的增加,运动位错通过析出相时由切过机制转变为绕过机制；当应变速率较高时,时效态GH4169合金的变形行为发生明显变化,运动位错均以切过方式通过强化相。随着应变速率增大,时效态GH4169合金断口分形维数呈现上升趋势,即表明断口起伏程度提高,主裂纹路径更为复杂。这是因为在高应变速率下,材料在拉伸变形过程中整体变形速度更快,相对薄弱区域就很难跟上整体变形的速度,导致短时间内在多处形成较多的次生裂纹,这些次生裂纹相连构成主裂纹导致zui终断裂,在此过程中次生裂纹对主裂纹的无锡国劲合金有限公司影响更为明显,导致主裂纹路径复杂化。
Mo-Cu合金是一种新型的高温合金材料,由互不相溶的Mo和Cu组成,具有高熔点、高硬度、高的导电导热性、低的热膨胀系数等特性,在电子、冶金、无锡国劲合金有限公司航天、核工业等诸多领域有着较好的应用前景。但钼及钼合金的高温抗氧化能力差,易产生低温脆性,限制了其作为高温结构材料更加广泛地应用。本课题采用Ni-Cr-Si-B钎料以及Ni-Cr-Si-B非晶态钎料,真空度控制在1×10-5Torr,钎焊温度为1100～1150℃,保温时间为20min,实现了Mo-Cu合金与GH4169高温合金的真空钎焊连接。采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、显微硬度计和微控电子试验机对Mo-Cu/GH4169真空钎焊接头的微观组织、显微硬度、剪切强度和断裂特征进行了研究,为Mo-Cu合金与GH4169高温合金的钎焊连接提供了试验基础和理论依据,这对于扩大Mo-Cu合金的应用具有重要意义。实验结果表明,Ni-Cr-Si-B钎料以及Ni-Cr-Si-B非晶态钎料均能实现Mo-Cu合金与GH4169高温合金的真空钎焊连接,钎料对两侧母材具有良好的润湿性,界面结合致密,钎焊接头中无裂纹、孔洞等缺陷。根据Mo-Cu/GH4169钎焊接头的组织形貌特征以及扩散-凝固特点,将钎焊接头划分为三个特征区域：等温凝固区(ISZ)、非等温凝固区(ASZ)、扩散影响区(DAZ)。采用Ni-Cr-Si-B钎料钎焊Mo-Cu合金与GH4169高温合金时,Si、B等元素从钎料向母材的扩散影响了钎焊接头的微观结构特征。当钎焊温度为1100～1120℃时,钎缝区主要由γ-Ni固溶体、Ni3Si颗粒、Ni3B及CrB相等组成,Ni3Si颗粒均匀分布在γ-Ni固溶体基体上；随着钎焊温度升高至1150℃,钎缝区*由γ-Ni固溶体组成。Ni-Cr-Si-B非晶态钎料钎焊接头中的共晶组织消失,钎缝区主要由γ-Ni固溶体、Ni3Si和少量的Ni3B相组成。采用Ni-Cr-Si-B钎料进行钎焊连接时,钎缝区的形成过程可分为等温凝固和非等温凝固阶段,B元素的扩散是影响液相钎料凝固结晶的关键因素。在等温凝固过程生成γ-Ni固溶体；非等温凝固阶段则主要为富Si镍基固溶体、硼化物、硅化物等的形成过程。具体可归纳为：1)剩余液相凝固形成γ-Ni(Si)固溶体,剩余液相L1富B；2)Ni-B二元共晶反应：L1→γ-Ni+N3B,剩余液相L2富Cr；3)Ni-Cr-B三元共晶反应：L2→γ-Ni+Ni3B+CrB,剩余液相L3富Si;4)Ni-Si-B三元共晶反应：L3→γ-Ni+Ni3B+Ni6Si2B.由显微硬度分布曲线可知,钎焊接头的显微硬度要明显高于两侧母材,在Mo-Cu合金侧的DAZ出现显微硬度的zui大值。采用Ni-Cr-Si-B钎料,当钎焊温度为1120℃时,钎焊接头的剪切强度为223MPa；剪切断裂起始于Mo-Cu合金一侧的连接界面,剪切断口表现为明显的脆性穿晶断裂特征,存在少量的撕裂棱,断口中出现二次裂纹。当钎焊温度升高至1150℃,接头的剪切强度可达256MPa；剪切断口仍然以脆性断裂为主,但在局部出现塑性断裂特征,存在河流状的剪切断裂形貌。
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