高温合金K4169热处理(南科大邓辉团队在金属材料超精密加工领域取得新进展)

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1、高温合金K4169热处理

2、南科大邓辉团队在金属材料超精密加工领域取得了新进展

高温合金K4169热处理

先进航空发动机中高温合金的用量占40%~60%，心脏被称为燃气涡轮[11.K4169高温合金是我与世界镍公司开发的Inconel718合金已广泛应用于制造航空发动机热端部件和燃气轮机涡轮板。目前，它是世界上更大的高温合金之一[4j．K4169。

当温度升高到850℃保温120S此时，7相现已溶解在基体中，衬度基本消失，Laves相也开始溶解到基体中。Ni大原子半径Ti、Al、M，枝晶间区位于架空元素。

并构成MC型碳化物、Laves相、Ti(C，N)类型碳氮化物等Laves与数量相比，有些以白色颗粒状单独存在，还有很多Laves在Laves周围有明显的相。

这是因为7相在枝晶之间的数量更多，形成更多的相界面，然后导致该区域的颜色变暗，与基体形成明显的衬里，1实验数据和方法1。I实验资料实验资料50kg真的，真空度是15Pa冶炼过程中不采用气体保护，全程抽气。K熔炼温度选择1450℃左右。

浇注温度在1400℃左右。使用x射线荧光谱仪获得C含量CS-230红外碳硫仪测量，合金性能与安排密切相关，热处理会导致合金安排和物相变化。苏义祥等人讨论了T，发现黑点状物沉

马颖等讨论AZ91D镁合金发现，随着固溶处理时间的延长，B固溶处理5h后，B完全分化。K4169合金安排对热加工比较敏感，了解合金中的相析和溶解规律，可根据不同的使用要求制定合适的工艺流程。

为了获得满足不同要求的各种部件，在高真空条件下观察和讨论金属和合金加热，自由度高，处于不稳定状态。因此，在真空高温条件下，原子的选择性蒸发比颗粒内部更强，形成热腐蚀，从而显示晶体边界。熊玉华等测量K4169合金液相线温。

固相线温度为1254℃，本文确认了合金的极限加热温度，并加热温度K4169合金的安排和相变过程。由于不同区域（如晶体内部和晶体边界）成分的试样抛光，蒸发速度不同，晶体边界原子排列不规则，导致点阵结构缺陷。

自由能高，饱和蒸汽压高，因此晶体边界的蒸发速度快于基体（晶体内），形成热蚀沟角。从分散的角度来看，当平衡表面自由时，晶体边界的自由能很高。

如图5所示，三者之间会形成一定的视点联系，y7相(Ni·Nb)7相和面心立方(Ni·A1)还含有少数碳氮化物，2.1实验结果和分析评论K4169合金XRD物相，20~90。

扫描(如图3所示)(F，Ni)、矿相(Ni3Nb)、7相(Ni3A1)、l，Ti)C]与氮化物混合(TiN)晶内块状物在持续加热时继续增多。

颜色进一步加深，晶体沉淀y950℃保温120S时，y相析出量更大。Laves大部分已溶解，晶界热蚀沟已暴露，如图4所示c所示．1150℃保温200S后，Laves已完全溶解。

大大降低了合金偏析，I．aves相组成元素进入合金基体，增加基体中溶质原子的分数。图5中的中间是晶粒与真空之间的界面自由能(即外观张力)，n是晶粒间界面的自由能。当三个矢量达到平衡时，必须满，sa在外观张力的作用下，由于晶界自由能较高，当它与样品外观自由能平衡时。

晶粒与外观相交的原子受到压力，会朝着减压的方向发展，即晶界处的原子会向外观分散，形成口角，逐渐形成热蚀沟。如果儿童坚持常量，h越大，a角越小，即形成的热蚀沟越宽，礼物越小，口角越大。

也就是说，热蚀沟越窄。同时，由于合金在冶炼过程中的合金，基体中出现了较深的块状物，分析为大量矿相分离Nb有一定的过饱和度，但冷却速度快。

在加热过程中，未完全沉淀的沉淀强化相继续均匀分散，使y7相形成的相界面较多，呈深色块状。根据郑运荣所述相的沉淀温度，由于样品升温速度快，导致y7相析出温度滞后，如图4所示b所示，3结论1)7相的温度升高到850℃保温120S后，已完全溶解在基体中。2)850℃保温120S后。

Laves相开始溶解，加热到950℃保温120S时，Laves大部分已经溶解在基体中。1150℃枝晶间保温连续润滑，Laves在加热过程中，y7相先分离后溶解，相在850℃保温120S后在晶内分离，继续加热，矿相继续分离，温度升高到1150℃保温200S后。

矿相开始溶解℃保温120S后晶界继续加热到1150℃时晶界更为明显，1280℃时晶界开始粗化，1300℃保温200S2.

如7相的溶解，Laves浅灰色主要是基体7相，当温度达到时l300℃晶界宽化加剧，保温时间越长，晶界(热蚀沟)宽化越严重，如图4所示f所示镍基合金通常在真空加热条件下选择。

此刻y7相也开始溶解到基体中，晶界越来越明显，晶粒生长，如图4所示d所示．1286℃当时，由于晶界结构比晶粒内部复杂，自由度较高。

此刻y7相也开始溶解到基体中，晶界越来越明显，晶粒生长，如图4所示d所示．1286℃当时，由于晶界结构比晶粒内部复杂，自由度较高。

处于不稳定状态，随着温度的升高和保温时间的延长，晶界的蒸发比晶界更加剧烈，导致晶界(热蚀沟)粗化变宽。

如图4e所示．，1． 2试验方法共聚焦激光扫描显微镜CSLM(co，设备型号为VL2000DX，该设备主要由高温加热炉和激光共焦扫描显微镜组成，并制备成金相样品。将样品放置在CSI。

南科大邓辉团队在金属材料超精密加工领域取得了新进展

近日，南方科技大学机械能源工程系助理教授邓辉提出了一种基于电化学同性蚀刻轮廓包络原理的金属（TA2)超精度抛光为例(图3)，通过优化电解质、击穿电压等参数，研究小组实现了材料表面的各向同性蚀刻。

抛光形成的刻蚀坑呈规则的半球形，密度可控，内表面有纳米粗糙度（Sa=1.13nm），研究结果表明，该方法是对的TA2可实现15.1m/min抛光3分钟后，高效去除表面粗糙度Sa从64.1nm迅速降低。

受单点金刚石超精密车削加工刀尖轨迹包络原理的启发，研究小组提出了基于各向同性蚀刻轮廓包络原理的抛光，金属表面产生钝化膜。在电场的作用下，钝化膜的弱位置优先通过阿伦尼乌斯公式优化相关参数。

击穿位点可以实现密度可控的各向同性蚀刻反应。随着各向同性蚀刻的进行，蚀刻坑不断扩展，相互融合，完成包装。更后，原始粗糙表面被超光滑表面取代。文章链接：图1。各向同性蚀刻轮廓包装抛光原理图。

图4、各种金属材料的抛光效果图、图2、抛光过程的建模分析，抛光是一种常见的表面加工技术，主要目的是降低表面粗糙度，去除损伤层，更终获得光滑无损的高质量表面。

无论是日常生活中的消费品还是制造技术高度集成的一半，抛光加工都是保证表面质量不可或缺的技术手段。近年来，在金属材料超精密加工领域，外观复杂、内腔复杂的金属零件的抛光一直是工业界面。化学机械抛光、激光抛光、磁流变抛光等传统金属零件都存在刀具干扰问题。如何在不破坏金属零件表面精度的前提下。

高效获得纳米光滑表面是一个亟待解决的技术问题。同时，研究团队还将该抛光技术应用于镍磷合金、镍钛合金、304不锈钢、6063铝合金等典型金属材料。如图4所示，抛光样品表面具有镜面效果，并获得纳米表面粗糙度。

结果表明，研究小组提出的各向同性蚀刻轮廓具有显著的工业应用价值。根据上述抛光原理，研究小组在抛光过程中改变了材料表面的形状和粗糙度。结果如图2所示如图2所示。

表面粗糙度逐渐增加。随着抛光，表面蚀刻点相互融合，取代了原始粗糙表面，表面粗糙度迅速降低。更后，初始表面被完全取代。

从该模型可以看出，基于包络抛光原理，理论上可以获得亚纳米超光滑表面。邓辉介绍，研究所提出的蚀刻轮廓包络抛光技术避免了传统的使用，因此该技术没有刀具干扰问题。

金属零件外形复杂，内腔结构复杂，加工效率高，加工后表面无残余应力。此外，根据该技术的加工原理，该技术适用于大多数金属材料。

通用性强强的通用性。未来，该技术有望应用于航空航天和汽车零部件，也可以解决3个问题D2019年邓辉研究小组博士生易荣是文章的**作者，邓辉是文章的通信作者，南方科技大学是通信单位。本研究获得了深圳科技创新委员会国际合作项目和深圳。