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年月.
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热诱导孔洞对粉末冶金高温合金性能的影响
张国星,韩寿波,孙志坤
.钢铁研究总院高温材料研究所,北京; .高温合金新材料北京市重点实验室,北京
摘要:热诱导孔洞是粉末高温合金中的种主要缺陷之一,对合金的性能有不利影响。对生产中存在
的工件进行了分析,观察了合金的显微组织,并研究了不同气孔率对合金性能的影响。结果表明:对大尺
寸、形状复杂的合金制件而言,在热等静压时包套内部有残留气体是形成的原因。随着气孔率的增加,合
金的室温拉伸性能和冲击韧性明显降低。当气孔率从.%增加到.%时,抗拉强度和屈服强度分别降
低了.%.%,伸长率和断面收缩率分别降低了.%和.%,同时冲击功降低了.%。热处理
时会成为裂纹源,导致合金制件出现裂纹甚至开裂。
关键词:热诱导孔洞;粉末冶金高温合金;力学性能;开裂
文献标志码: 文章编号:—..

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粉末高温合金制备过程中,如果在热等静压时的惰性气体,或者是空心粉中的氩气:制粉和粉
包套内有残留气体,成形后合金制件中的残留气体末处理过程中,粉末颗粒表面吸附的氩气在装套时
在后续热处理过程中会发生热膨胀,在合金的显微未完全去除:包套密封不严,在热等静压期间渗
组织中产生不连续的孔洞,即所谓的热诱导孔洞入了高压氩气。】。采用等离子旋转电极法
。不同制粉工艺中,粉末中残留气体的来源有制备的粉末,空心粉数量较少,该工艺制备的合金
所不同。采用氩气雾化法粉时,残留气体主中的形成主要是由于粉末吸附的气体或包套密
要有以下几种来源:粉末中卷入的起冷却作用封不严造成的。
基金项目:国家重点基础研究发展计划项目
作者简介:张,男,硕士,工程师,主要从事粉末冶金高温合金方面的研究。
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粉末冶金工业第卷
合金制件出现开裂的主要原因之一。合金制件中.% 。在相应位置取样测定其力学性能,分析气
的分布并不均匀,从制件边缘到中心,逐渐孔率对力学性能的影响。
变得严重。考虑到不同合金制件中均存在此情况, 图是气孔率对合金室温拉伸性能的影响。由
所以造成的原因不是包套漏气造成的,而很可图可知,随着气孔率的增加,合金的抗拉强度和塑
能是由于脱气不足而造成的。因此,在脱气处理时性都显著降低。气孔率从.%增加到.%时,
应保证足够的真空度和足够的脱气时间,当合金制抗拉强度从降低到了,屈服强
件尺寸较大、形状复杂时尤为如此。度从降低到了,分别降低了
图是带中心孔环形制件包套在热等静压炉内.%.%;伸长率从.%降低到了.% ,
的受力示意图。在热等静压过程中,包套内径处的断面收缩率从.% 降低到了.% ,分别降低了
受力如式所示。.%和.% 。

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式中: 指包套内径处面积;指包套内径处受到
的气体压强。
包套外径处的受力如式所示。

式中: 指包套外径处面积;指包套外径处受到
的气体压强。

图气子率对