Page 36 - 理化检验-化学分册2017第八期
P. 36

DOI : １０．１１９７３ / lh jy Ｇwl２０１７０８００３

                    大尺寸变形                FGH９６          高温合金涡轮盘晶粒尺寸


                                          和硬度相关性的表征




                           卢毓华   １ ２ ,王   蓬 １ ２ ,沈学静  １ ２ ,付   锐 ,李福林 ,李冬玲       １ ２ ,王海舟   １ ２
                                                                         １
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                      ( １． 钢铁研究总院,北京 １０００８１ ; ２． 钢铁研究总院 金属材料表征北京市重点实验室,北京 １０００８１ )
                    摘   要: 对大尺寸镍基变形 FGH９６ 高温合金涡轮盘沿径向进行了平均晶粒尺寸的统计分析, 以
                 及相应的硬度表征.结果表明: 从盘中心到盘边缘, 晶粒尺寸呈现增大的趋势, 而硬度呈现递减的
                 趋势; 此外, 从盘心到盘缘, 局部硬度数值出现波动, 是受盘件形状的影响造成的.
                    关键词: 变形 FGH９６ 高温合金; 涡轮盘; 晶粒尺寸; 硬度

                    中图分类号: TG１３２．３ ; TG１１５．５    文献标志码: A    文章编号: １００１Ｇ４０１２ ( ２０１７ ) ０８Ｇ０５４４Ｇ０４

                   CharacterizationofRelationshi pbetweenGrainSizeandHardnessof
                           Lar g eＧSizeDeformationFGH９６Su p erallo yTurbineDisk

                            １ , ２
                    LUYuhua , WANGPen g  １ , ２ , SHENXue j in g １ , ２ , FURui , LIFulin , LIDon g lin g １ , ２ , WANGHaizhou １ , ２
                                                                        １
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                                  ( １．CentralIron & SteelResearchInstitute , Bei j in g１０００８１ , China ;
                        ２．Bei j in gKe yLaborator yofMetalMaterialCharacterization , CISRI , Bei j in g１０００８１ , China )
                     Abstract : Theavera g eg rainsizeofthelar g eＧsizenickelbaseddeformationFGH９６su p erallo y turbinediskin
                radialdirectionwasanal y zedstatisticall y , andthecorres p ondin ghardnesswascharacterized．Theresultsshowthat
                theg rainsizeincreasedfromthecentertotheed g eofthedisk , andthehardnessshowedadecreasin gtrend．In
                addition , fromthec entertotheed g eofthedisk , localhardnesswaschan g edinnumericalfluctuations , whichwas
                affectedb y thesha p eoftheturbinedisk．
                     Ke y words : deformationFGH９６su p erallo y ; turbinedisk ; g rainsize ; hardness

               对于航空发动机, 推重比( 推力 / 重力) 通常用于                     是制造高推重比新型发动机涡轮盘等高温器件的最
            综合地评定其先进水平.影响推重比的因 素有很                             佳材料   [ ２ ] . FGH９６ 为合金化程度较高的难变形镍
            多, 如涡轮前温度、 部件效率、 相应的增压比等.随                         基高温合金, 该合金用粉末冶金路线研制始于 ２０ 世
            着航空发动机推重比的不断提高, 其涡轮前温度也                            纪 ９０ 年代, 目前制粉工艺主要有氩气雾化和等离子
            不断提高, 这对涡轮部件的承温能力提出了更高的                            体旋转电极雾化, 然后通过热等静压或热挤压和等
            要求   [ １ ] .在过去几十年, 涡轮盘材料合金化程度的                    温锻造成型.但国内粉末冶金工艺制备的 FGH９６
            提高伴随着发动机推力的不断提高, 如表 １ 所示.                          合金仍存在夹杂物的问题, 且制备成本很高.近几
                 粉末高温合金特点为晶粒细小、 组织均匀、 无宏                       年来随着冶金工艺水平的提高, 国外针对粉末冶金
            观偏析、 合金化程度高、 屈服强度高、 疲劳性能好等,                        牌号 的 合 金 采 用 铸 锭 ＋ 锻 造 工 艺 成 功 制 备 了
                                                              Rene６５ , AD７３０ 等合金, 大大降低了生产成本, 其应
                                                               用前景十分广阔.几乎与此同时我国钢铁研究总院
                收稿日期: ２０１６Ｇ１２Ｇ０７
                基金项目: 北京市科技计划资助项目( D１６１１００００２４１６００２ ); 国家      高温材料研究所在 ２００８ 年采用具有自主知识产权
            重点 研 发 计 划 材 料 基 因 工 程 关 键 技 术 与 支 撑 平 台 资 助 项 目   的电渣重熔连续定向凝固( ESRＧCDS ) 工艺, 成功制
            ( ２０１６YFB０７０１４０１ )
                                                               备了镍基变形 FGH９６ 合金铸锭, 并采用多向锻造
                作者简介: 卢毓华( １９９２－ ), 男, 硕士研究生, 主要从事通过材料
                                                               和等温锻造的方法成型           [ ３ ] . ESRＧCDS 工艺成功解
            基因工程的思想进行高温合金的高通量表征方面的研究, lu y uhua＠
                                                               决 了高合金化变形高温合金制品制备的技术难题,
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