田强
- 作品数：12 被引量：46H指数：3
- 供职机构：钢铁研究总院更多>>
- 发文基金：国家科技重大专项国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：金属学及工艺一般工业技术航空宇航科学技术电子电信更多>>
- 固溶冷却介质对GH4065A合金组织和性能影响
- 田强张文云张北江秦鹤勇赵光普
- 锻态GH4742合金的热变形行为及组织性能演变
- 2022年
- 利用单道次等温压缩实验获得了锻态GH4742合金在变形温度为1020~1150℃、应变速率为0.001~1 s^(-1)、真应变为0.65时的真应力-应变曲线,构建了GH4742合金的热变形本构方程和热加工图。同时,采用SEM、EBSD等研究了热变形过程中微观亚结构以及γ′相的演变规律,建立了变形工艺条件-组织形态差异-性能变化之间的关联性。结果表明:合金的组织性能演化机制与Z参数密切相关。1080℃低温变形时,应变速率由0.001 s^(-1)增加至1 s^(-1)后,lnZ值由74.6增加至81.6,热效应增强,基体动态再结晶比例增加,导致小角度晶界比例降低,但基体硬度由于动态再结晶组织发生细化而增加;1110℃高温变形时,随着应变速率增加,lnZ值由72.8增加至79.8,位错滑移和晶界迁移减缓,动态再结晶比例降低,造成小角度晶界比例增加,基体硬度由于加工硬化作用增加。GH4742合金不发生动态再结晶晶粒粗化的临界lnZ值为72。结合热加工图和变形组织分析得出锻态GH4742合金良好的加工区域为变形温度1110~1150℃、应变速率0.01~0.1 s^(-1)。
- 秦鹤勇李振团赵光普赵光普田强张文云
- 关键词：热变形行为动态再结晶
- 熔体超温处理对GH742返回料凝固组织和力学性能的影响
- 2022年
- 采用熔体超温处理方法考察了熔体超温处理温度对GH742返回料凝固组织和力学性能的影响规律。结果表明:当熔体超温处理温度低于1550℃时,随熔体超温处理温度的升高,晶粒和枝晶组织显著细化,枝晶偏析和合金中N、O、S元素含量降低,然而,温度进一步升高至1600℃,晶粒和枝晶组织粗化、枝晶偏析增大、合金中N、O含量升高。熔体超温处理显著影响枝晶干γ′相特征,却对MC型碳化物影响较小。MC型碳化物形貌为棒状或块状,且随熔体超温处理温度升高无明显变化,但尺寸和面积分数均略微减小。枝晶干γ′相形态则随熔体超温处理升高由近球形向近立方状转变,尺寸呈现先增后减趋势。合适的熔体超温处理可显著提高返回料的室温抗拉伸强度,但对塑性无明显影响,其原因被归因于凝固组织的变化。
- 王常帅吴云胜张丰之田强周兰章
- 关键词：熔体超温处理凝固组织枝晶偏析力学性能GH742
- 固溶冷速对一种难变形镍基高温合金组织及性能的影响
- 2022年
- 研究了不同固溶冷速对一种难变形镍基高温合金组织及性能的影响,观察了合金的显微组织、冲击断口形貌、碳化物以及γ′相分布情况,并检测了其抗拉强度和持久寿命.结果表明:经过1140℃固溶后,随着冷速的降低(风冷>空冷>控温慢冷),合金中析出的碳化物数量增多且尺寸增大,γ′相形貌发生变化且尺寸增大(170 nm→230 nm→680 nm),合金的抗拉强度和持久寿命显著降低(650℃+863 MPa,169 h→91 h;750℃+588 MPa,130 h→94.3 h).在固溶后的冷却过程中冷速较慢,析出并长大的γ′相会与奥氏体基体的晶界有充分的时间发生交互作用.大角度的奥氏体晶界成为合金元素的快速扩展通道,使得晶界处γ′相的长大速度远大于晶内γ′相的长大速度,γ′相的形貌也从花瓣状长成条带状.综合分析,低冷速只能提升该合金的冲击吸收功和断后伸长率,而高冷速能大大提升合金的持久寿命.
- 张晓敏秦鹤勇于萍段然刘慧敏张爽田强
- 关键词：镍基高温合金碳化物
- 变形高温合金盘材及其制备技术研究进展被引量：35
- 2019年
- 近年来一系列新型的高性能变形高温合金盘材在航空发动机和燃气轮机上获得了重要应用,这些盘材合金在追求高承温能力的同时更加注重服役性能、工艺性能与全寿命成本之间的平衡。国内在三联熔铸直径508mm自耗锭、多重循环热机械处理制备直径300 mm以上细晶棒材、盘件热模锻成型与组织性能控制等关键制备技术取得突破的基础上,成功研制了GH4065、GH4720、GH4175与GH4975等一系列高性能盘材合金及全尺寸锻件,为先进军用涡扇发动机、大涵道比商用发动机提供了高可靠性、低成本的盘件选材方案。为充分发扬变形盘材在可靠性与成本方面的特有优势,需要在高性能盘材的合金设计与成分优化、自耗锭冶金缺陷的预防与识别、自由锻开坯的效率与成材率提升、双组织双性能盘件制备等方面进一步开展深入的研究工作。
- 张北江黄烁张文云田强陈石富
- 关键词：镍基高温合金化学成分
- 一种新型镍基高温合金组织及性能的研究被引量：1
- 2022年
- GH4742(俄ЭП742)合金属于典型的高合金化难变形镍基高温合金涡轮盘材料,本文通过调整Al、Ti、Nb的成分对GH4742合金进行改进,发明了一种新型镍基高温合金。利用JMatPro模拟得到平衡相图,再利用光学金相显微镜和场发射扫描电镜对合金的晶粒组织、碳化物以及γ′相分布情况进行观察,同时对力学性能进行了检测。结果表明:平衡状态下的合金从1 400℃到300℃的冷却过程中相转变可概括为L→L+γ→L+γ+MC→γ+MC+γ′→γ+γ′+MC+μ→γ+γ′+μ+MC+M_(23)C_(6)→γ+γ′+μ+MC+M_(23)C_(6)+σ,780℃下析出γ′相的质量分数为40.88%;锻造变形工艺为γ+γ′双相区变形,1 120℃固溶后经过标准双时效处理(850℃/6 h/AC+780℃/6 h/AC)后的显微组织明显可见两种不同尺寸晶粒,小晶粒(13μm)呈项链状分布于大晶粒(100μm)周围;该合金中的碳化物主要为大尺寸、不规则形状的MC(NbC、TiC、VC),断续穿晶和沿晶分布;强化相γ′相的分布状态也有大小两种不同尺寸,γ′_(I)相平均直径为600 nm,γ′_(II)相平均直径为150 nm,两种尺寸γ′相强化的良好匹配,使得该合金在具有较高强度的同时又具有较高的塑性,力学性能优异,室温抗拉强度1 478 MPa,尤其是650℃/863 MPa下的持久性能为194 h,远远超过GH4742合金650℃/823 MPa持久下50 h的标准。
- 张晓敏秦鹤勇于萍田强段然张文云
- 关键词：镍基高温合金碳化物力学性能
- 大尺寸GH4742合金铸锭夹杂物及析出相分布特征被引量：2
- 2022年
- 为明确大尺寸GH4742合金铸态组织中析出相和夹杂物的分布特征,采用扫描电子显微镜、金相分析及电解腐蚀等方法,分析了Φ660 mm锭型GH4742合金中夹杂物和析出相的组成、形貌及数量。结果显示,合金铸锭中的夹杂物主要有SiO_(2)、CaO、Al_(2)O_(3)-SiO_(2)、CaO-SiO_(2)及碳氮化物。合金中夹杂物数量密度为14.7~85.8个/mm^(2),并在铸锭距中心1/4半径处存在夹杂物团簇。铸锭内分布着大量γ′相、(γ+γ′)共晶相、δ相、μ相、Laves相、碳化物相及硼化物相等析出相,其在枝晶间、枝晶干以及铸锭中心、边缘的分布和形态具有显著差异。
- 田强杨曙磊秦鹤勇杨树峰王宁郝永洲
- 关键词：电解腐蚀团簇析出相
- 变形参数对GH4742合金动态再结晶及γ′相的影响被引量：3
- 2022年
- 为了研究不同变形参数对锻态GH4742合金动态再结晶及γ′相的影响,利用单道次等温压缩试验获得了变形温度为1050~1150℃、变形量为30%~70%、变形速率为0.1 s;时的真应力-真应变曲线,分析了不同变形参数下真应力-真应变曲线以及峰值应力的变化规律,同时采用SEM、EBSD对不同变形参数下动态再结晶过程中的亚结构以及γ′相进行了精细表征,定量计算了基体内的几何位错密度以及发生动态再结晶的比例,并测试了不同变形参数下基体的硬度。重点探讨了不同变形参数下动态再结晶的形核机制,深入分析了动态再结晶过程中亚结构以及γ′相的演变规律。结果表明,变形温度为1080℃时,基体中存在大量未溶的一次γ′相,小角度晶界比例超过35%,基体发生动态再结晶比例小于35%,主要形核方式为连续动态再结晶。变形温度为1110℃,一次γ′相尺寸减小并发生回溶,小角度晶界比例小于8%,基体发生动态再结晶比例超过75%,主要形核方式为不连续动态再结晶。随着变形量增加,一次γ′相尺寸增大、数量密度降低,小角度晶界比例显著下降,动态再结晶比例明显提高。低温变形时基体硬度随着变形量增加而显著增加,而高温变形时硬度先增加后逐渐趋于不变。GH4742合金变形温度为1110℃时,变形量50%时已完成动态再结晶,组织为等轴的动态再结晶晶粒,基体硬度较低,为357HV,在此变形参数下加工具有良好的热成型性能。
- 李振团秦鹤勇田强田强赵光普
- 关键词：动态再结晶
- 基于LAM技术研究GH4742合金热力耦合作用下显微组织演变被引量：1
- 2022年
- 晶粒尺寸控制对于金属材料获得优异的力学性能至关重要,尤其是析出相含量较高的镍基高温合金,热变形和固溶处理时,再结晶、晶粒长大过程中析出相与晶粒的相互作用复杂。此外,传统小试样热压缩模拟方法无法满足研究需求。以GH4742合金为研究对象,通过较大尺寸双锥试样在变形温度1080℃、压下速度5 mm/s、最大压下量60%的热变形及固溶试验,结合EBSD大面积拼接技术的全域晶体学表征,研究截面整体晶粒演化规律。结果表明,热变形过程中GH4742晶粒尺寸演化由非连续动态再结晶主导,且与应变储能相关性较大,并受到析出相钉扎的抑制作用。当想钉扎力一定时,晶粒取向的不同导致再结晶驱动力存在差异,再结晶形核和长大呈现不均匀分布。由于析出相的钉扎作用及位错亚结构的均匀化,亚固溶处理过程中再结晶形核和长大过程受到抑制,仍存在较多变形晶粒。过固溶处理后晶粒尺寸分布均匀,平均晶粒尺寸为232μm。
- 张文文刘鑫刚李海柱贺旖旎柯雨蛟秦鹤勇田强
- 关键词：显微组织演化应变梯度动态再结晶
- 高温合金GH4065A的恒温静态氧化行为被引量：8
- 2016年
- 研究了新型镍基高温合金GH4065A在650~750℃的静态氧化行为,基于对氧化动力学与氧化产物的分析,探讨了合金的氧化机制。结果表明：采用平均氧化增重速率指标评定GH4065A合金在650~750℃温度范围内均为完全抗氧化级别,试验条件下合金的抗氧化能力与典型涡轮盘材料FGH96、GH4720Li合金相当;合金的氧化产物主要为内层富铝的氧化物颗粒、外侧富铬的氧化物膜及表面金红石型TiO_2颗粒,TiO_2颗粒在氧化温度超过700℃后开始生成;合金的氧化动力学遵循抛物线型规律,受钛离子与铬离子穿过氧化膜的扩散过程共同控制。
- 黄烁张北江田强赵光普胥国华秦鹤勇
- 关键词：变形高温合金抗氧化能力
