摘要:由于铜基合金具有高热导率,而镍基高温合金具有高高温抗拉强度,因此铜基弥散强化合金与镍基高温合金的连接在液体火箭发动机应用中引起了越来越多的关注。然而,这种接头在通过液态过程连接时可能会开裂,从而导致零件失效。在本文中,将 15–95 wt.% GRCop42 成分与 Inconel 625 合金化,并对其进行了表征,以更好地了解开裂的根本原因。结果表明,在对应于 30–95 wt.% GRCop42 的成分中,贫铜液体和富铜液体之间缺乏可混溶性。观察到两种不同的形态,并通过使用 CALPHAD 进行解释; 30–50 wt.% GRCop42 处为铜缺乏的枝晶,枝晶间区域为富铜,60–95 wt.% GRCop42 处为铜缺乏的球体,周围为富铜基质。相分析表明,脆性金属间相在 60–95 wt.% GRCop42 铜缺乏区域析出。本文提出了三种开裂机制,为避免镍基高温合金与铜基弥散强化合金接头缺陷提供指导。
如 (a) 91 级钢和 SS316 之间失效的热套管所示 [8]。在实验室蠕变实验中,在各种合金组合的铁素体钢焊缝界面附近反复形成微观裂纹,包括 (b) 2.25Cr-1Mo 铁素体钢和合金 800 [9](经 Springer Nature 许可转载)和 (c) P92 铁素体钢和镍基高温合金 Inconel 740H [10](经 Elsevier 许可转载)。...... 3
卓越性能 Kanthal ® APMT 和 Kanthal ® APM 的性能在含硫和渗碳环境中尤其出色,在这些环境中,氧化铝涂层比传统合金的氧化铬涂层提供更好的保护。此外,Kanthal ® APMT 在许多应用中比 NiCr(Fe) 高温合金具有更好的形状稳定性,部分原因是其密度较低且热膨胀率较低。Kanthal ® APMT 和 Kanthal ® APM 合金在极端温度下具有独特的强度和耐腐蚀性组合,适用于各种高温结构部件。
简介 Calvin M. Stewart 是俄亥俄州立大学工程学院创新学者和航空航天与机械工程系副教授。他分别于 2008 年、2009 年和 2013 年在中佛罗里达大学获得机械工程学士、硕士和博士学位。Stewart 博士负责“极端材料”项目,该项目主要研究在极端热、机械和化学条件下材料的先进制造、机械测试和理论力学。在极端条件下,蠕变、疲劳、热机械疲劳和断裂是重点关注领域。Stewart 博士在这些领域撰写了 80 多篇文章。Stewart 博士通过与美国能源部、国家核安全局、国家能源技术实验室、核能办公室、核管理委员会、霍尼韦尔 FM&T、空军研究实验室等机构的资助/合同,获得了超过 1100 万美元的研究经费。目前的研究涉及开发现代先进材料的加速测试协议、开发用于高温应用的本构模型和高级寿命预测工具、用于极端环境的高温合金和耐火合金的低成本增材制造以及飞秒激光加工的开发。感兴趣的材料包括:传统和增材制造 (AM) 高温合金、聚合物、复合材料和多功能材料等。计算兴趣包括:极端环境的“机械状态”建模、静态、时间和空间不确定性的概率建模以及用于新模型发现的人机协同机器学习。
Inconel 738 是一种镍基高温合金,由于具有抗疲劳、高屈服强度、耐腐蚀和热稳定性等优异性能,主要用于航空航天 [ 1-4 ] 和石油工业 [ 5 ] [ 6 ]。Inconel 738 高温合金的力学性能取决于微观结构参数,例如金属间化合物 γ ′ 相 (Ni 3 (Al, Ti)) 的体积分数以及 γ ′ 颗粒的尺寸、分布和形状[ 7-9 ]。然而,燃气轮机的发展导致使用温度越来越高,并且经常出现腐蚀问题 [ 1 , 2 ]。已经对不同的涂层进行了评估以增强腐蚀性能;例如,用于高温应用的涂层包括扩散和热障涂层 [ 10 ]。 Inconel 625 因含有高含量的铬、镍和钼 [11-13],保证了出色的耐腐蚀和抗氧化性能,被广泛用作腐蚀环境的涂层材料 [14]。Inconel 625 也是海洋环境和切削刀具的良好涂层 [15]。因此,可以预见,使用抗氧化涂层(如 Inconel 625)可以防止燃气轮机敏感部件受到严重损坏 [16]。在本研究中,通过横向激光熔覆在 Inconel 738 基材上涂覆了 Inconel 625 镍基高温合金。目前,有多种表面涂层方法可供选择,如机械法[17]、化学法[18-21]、溶胶-凝胶法[22]、氧化法[23,24]、渗碳法[25]、离子注入法[26,27]、热法[28,29]和熔覆法[30]。激光熔覆(LC)是一种先进的表面改性技术[31,32],常用于工业应用,例如
针对 46Rc 至 68Rc 的淬硬工具、模具和模具钢进行钻孔优化,在高温合金和难加工钢方面表现出色 140° 尖角 特殊的槽形可改善排屑性能并最大程度地提高刚性 双刃带设计可实现出色的孔精度和光洁度 最新一代 AlTiN 纳米涂层具有出色的硬度和耐热性 h6 刀柄公差,适用于热缩配合刀柄 选择硬质合金等级以延长刀具寿命 美国 CNC 磨削
致力于传播材料 TMF 行为领域的最新研究成果。通过疲劳和断裂委员会 E-8 的成员,ASTM 传统上对热疲劳和热机械疲劳有着浓厚的兴趣,从讨论该问题的众多 STP 中可以看出。1968 年,第一篇关于 TMF 的 ASTM 论文出现在 STP 459《高温疲劳》中。Carden 和 Slade 讨论了 Hastelloy X 在应变控制等温和 TMF 条件下的行为。《疲劳测试手册》(STP 566,出版于 1974 年)描述了一种试样热疲劳测试技术以及协和式飞机机身的结构 TMF 测试系统。STP 612,材料和部件的热疲劳(1975)是第一届关于热和热机械疲劳的综合 ASTM 研讨会的论文集。论文主题包括 TMF 测试技术、寿命预测方法以及陶瓷和定向凝固高温合金等先进材料的 TMF 行为。1988 年举行的题为“低周疲劳”(STP 942)的研讨会包含五篇关于热和热机械疲劳的论文。介绍了 TMF 测试技术、变形行为和建模以及微观结构损伤观察。第一个专门用于材料 TMF 的 ASTM STP(也是本卷的前身)是 1991 年材料 TMF 行为研讨会 (STP 1186) 的论文集。几篇论文讨论了环境攻击对承受 TMF 负载的高温合金性能和寿命建模的作用。此外,本 STP 包含两篇讨论金属基复合材料 TMF 的论文,这表明人们对此类材料在高温应用方面的兴趣正在兴起。
针对 46Rc 至 68Rc 的淬硬工具、模具和模具钢进行钻孔优化,在高温合金和难加工钢方面具有出色性能 140° 尖角 特殊的槽形可改善排屑性能并最大程度地提高刚性 双刃带设计可实现卓越的孔精度和光洁度 最新一代 AlTiN 纳米涂层具有出色的硬度和耐热性 h6 刀柄公差适用于热缩配合支架 选择硬质合金等级以延长刀具寿命 美国 CNC 磨削
MSE 4801. 替代能源和可再生能源材料。(3 学分)能源转换和存储系统概述 - 集中式和分布式发电到固定和动力电池;效率计算和热力学;电化学 - 一次电池和二次电池;燃料 - 化学、加工、杂质;燃烧、气化和电化学系统;材料要求;本体和表面特性;金属、陶瓷和高温合金;气体-金属相互作用;气体-液体-金属相互作用;发展趋势 - 合金化原理、涂层、包层;合金加工和涂层技术。入学要求:MSE 3001 和 3002 均可同时修读。查看课程(https://catalog.uconn.edu/course-search/?details&code=MSE%204801)
在开发用于耐热和抗蠕变合金的线材+电弧增材制造 (WAAM) 工艺时,结构由镍基高温合金 Inconel 718 (IN718) 和 Inconel 625 (IN625) 构建。在本文中,使用等离子转移电弧工艺在这两种高温合金中沉积壁结构。在光学和 SEM 下分析微观结构;两种合金均显示出具有长柱状晶粒的典型树枝状结构,合金之间差异不大。研究结果表明,结构包括合金元素的明显偏析,具有潜在的金属间相,例如合金中还发现了 Laves 相和 δ 相,这表明 Nb 和 Mo 在晶界和树枝状区域偏析明显更多。这些合金还经过了室温机械测试,此外,IN625 样品在固溶和时效处理后进行了测试。硬度测量表明,与固溶状态下的锻造合金相比,WAAM 工艺通常可使材料硬度增加约 10%。与沉积状态相比,IN625 的热处理样品硬度增加了约 6%。IN625 的伸长率显示出更大的值。总体而言,IN718 的强度高于 IN625,而伸长率较低。对两种合金及其文献中所述的最大 UTS 和 YS 值进行比较后发现,WAAM 制造的 IN718 和 IN625 在沉积状态下可达到最大 UTS 的一半多一点,无需后处理。在 IN625 中测试的热处理工艺略微缩小了 UTS 性能的差距 3.5%。