本文導(dǎo)讀目錄：
1、電磁攪拌控制激光固態(tài)成形Inconel 718高溫合金的組織和機(jī)械性能
3、Nitronic30是一種氮強(qiáng)化奧氏體不銹鋼
電磁攪拌控制激光固態(tài)成形Inconel 718高溫合金的組織和機(jī)械性能
激光固相成形Inconel718高溫合金工件中粗大，為提高合金的組織和機(jī)械性能，采用電磁攪拌(EMS)技術(shù)改變合金熔池的凝固過程，結(jié)果表明:EMS不能完全消除外延生長的柱狀晶，但液態(tài)金屬的強(qiáng)對流可以有效地影響固液界面生長模式。
合金元素在固液界面前緣的偏析受到抑制，整體過冷度相應(yīng)降低，對比不同工藝參數(shù)下形成的試樣的顯微組織，發(fā)現(xiàn)隨著磁場強(qiáng)度的增加，枝晶間形成的γ+Laves共晶相的尺寸和數(shù)量減小，合金元素分布更加均勻，殘余應(yīng)力分布更加均勻。
有利于再結(jié)晶后晶粒的細(xì)化，機(jī)械性能測試結(jié)果表明，使用EMS后，抗拉強(qiáng)度提高了100 MPa，延伸率提高了22%，合金的室溫高周疲勞性能也從沉積態(tài)的4.09 × 1。
熱處理態(tài)的5.45 × 104循環(huán)提高到12.73，需要指出的是，不同磁場強(qiáng)度沉積的試樣在熱處理后抗拉強(qiáng)度與塑性的差，如圖6所示，說明電磁攪拌對熱處理后的試樣的影響并不顯著。
對于大多數(shù)修復(fù)問題，不允許進(jìn)行更高溫度的固溶處理，這種處理將保留沉積樣品的典型特征，EMS可以用于增強(qiáng)激光修復(fù)零件的材料，因?yàn)椴辉试S更高的溫度固溶處理，圖8 不同電磁場強(qiáng)度熱處理后的LSFed Inco，LSFedInconel 718高溫合金殘余應(yīng)力分。
圖7為熱處理后不同電磁場強(qiáng)度的LSFedIncon，圖8為不同尺寸范圍的晶粒尺寸統(tǒng)計數(shù)據(jù)，如圖7所示，熱處理后樣品均發(fā)生了靜態(tài)再結(jié)晶，晶粒較沉積態(tài)晶粒細(xì)化，在30 ~ 80 mT的電磁場強(qiáng)度范圍內(nèi)，晶粒結(jié)構(gòu)明顯變細(xì)。
但在80 mT的電磁場強(qiáng)度較大時，也會形成一些較大尺寸的晶粒，如圖8所示，再結(jié)晶樣品中存在較多粒徑大于350 μm的晶粒，這意味著EMS引起的Laves形狀和數(shù)量的改變。
可以降低Laves周圍發(fā)生應(yīng)力集中和微裂紋形成的概，圖8c和d為熱處理后試樣的斷口，在熱處理后的斷口中，有EMS和沒有EMS沉積的試樣沒有明顯的區(qū)別，這也表明熱處理后的試樣具有幾乎相同的拉伸性能，由此可以得出，EMS對Inconel 718高溫合金1100℃高。
圖4 不同電磁場強(qiáng)度下EMS- LSFed Inc，(a) 0 mT，(b) 30 mT，(c) 50 mT，(d) 80 mT，參考文獻(xiàn)：W.D。
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Eng.，39 (2010)，pp，1519-1524，本文將電磁攪拌引入Inconel718高溫合金的L，對熔敷態(tài)和熱處理態(tài)試樣的組織、拉伸性能和高周疲勞性，目的是優(yōu)化LSFed Inconel 718高溫合，采用等離子體旋轉(zhuǎn)電極工藝(PREP)制備了尺寸約為。
粉末的化學(xué)成分見表1，基板由304不銹鋼板切割而成，尺寸為150 mm × 60 mm × 6 mm，在LSF工藝前，先用砂紙打磨基材表面，然后用丙酮清洗，1，介紹。
本文探討了電磁攪拌控制激光固態(tài)成形Inconel ，圖11 lssfed Inconel 718高溫合，圖7 不同電磁場強(qiáng)度熱處理后的LSFed Inco，(a) 0 mT，(b) 30 mT，(c) 50 mT。
(d) 80 mT，500oC時接收和再結(jié)晶k摻雜W棒軸向疲勞壽命，也繪制了Schmunk等人在815℃和1232℃沿，圖5 不同電磁場強(qiáng)度下制備的LSFed Incon，(a) 0 mT，(b) 30 mT。
(c) 50 mT，(d) 80 mT，doi.org/10.1016/j.optlast，EMS對LSFed Inconel 718高溫合金，沉積態(tài)LSFedInconel 718合金(無EM，如圖3a所示。
這種粗大的柱狀晶粒結(jié)構(gòu)被認(rèn)為是激光增材制造材料的典，在高溫合金、鈦合金等多種激光增材制造材料中都存在，定向凝固組織也導(dǎo)致了材料的各向異性，對于電磁沉積的樣品，其枝晶結(jié)構(gòu)與沉積時相同。
表明電磁沉積并沒有改變磁場特性下的枝晶結(jié)構(gòu)，測量了枝晶的初臂間距，結(jié)果表明，隨著磁場強(qiáng)度的增加，初臂間距增大，證明了枝晶臂間距與溫度梯度成正比，與過冷度成反比。
隨著EMS對熔池的攪拌，強(qiáng)烈的對流可以將富集的合金元素從枝晶間區(qū)移開，降低本構(gòu)過冷度，同時還可以增大液固界面前的溫度梯度，這些都有利于增大主臂空間，上述結(jié)果表明，隨著電磁場強(qiáng)度的增加。
電磁場對液態(tài)金屬攪拌作用的增強(qiáng)，對液態(tài)金屬組織的改變有有益的效果，圖2 試樣用于室溫拉伸試驗(yàn)(a)和疲勞試驗(yàn)(b)，(1）電磁攪拌對LSFedInconel 718高，Laves相的形態(tài)由條狀轉(zhuǎn)變?yōu)榍驙?，?shù)量減少，電磁攪拌(EMS)通過改變液態(tài)金屬在熔池中的凝固行，成功地應(yīng)用于焊接過程中。
以減少冶金缺陷和變形，Kern等人研究了激光焊接中磁攪拌的影響，他們發(fā)現(xiàn)磁流體動機(jī)械機(jī)制的利用使熔體流動“層疊化”，在熔池液態(tài)金屬的凝固行為LSF具有類似的特征與焊接，所以電磁攪拌和激光固體形成的組合能給一個新的解決方，Qin 等研究了磁場攪拌對鈦合金激光金屬沉積的影響。
發(fā)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)磁場增強(qiáng)了熔池中的對流，提高了熔池的冷卻速度，使熔池的顯微組織更精細(xì)，機(jī)械性能更好，Yu 等報道了電磁攪拌在激光熔覆鋼基WC/Co層上，結(jié)果表明:在電磁場的攪拌作用下。
熔覆層無氣孔和裂紋，為了改善LSFed Inconel 718高溫合金，Yu等在LSF處理中加入旋轉(zhuǎn)磁場，發(fā)現(xiàn)電磁攪拌能有效影響枝晶間區(qū)γ+Laves共晶相，提高LSFed材料的顯微硬度，圖9 lssfed Inconel 718高溫合金，在沈陽航空航天大學(xué)建立的激光金屬沉積系統(tǒng)上，對Inconel 718高溫合金樣品進(jìn)行了激光表面。
該系統(tǒng)由5kW DL-HL-T5000B快速橫流C，為了實(shí)現(xiàn)對熔池的電磁攪拌效果，采用了電磁攪拌裝置，該裝置主要由兩對永磁體、一個鋁制轉(zhuǎn)盤和一個步進(jìn)電機(jī)，通過調(diào)節(jié)磁鐵之間的間隙可以實(shí)現(xiàn)不同的磁場強(qiáng)度，通過改變電機(jī)轉(zhuǎn)速可以獲得不同的頻率，基板固定在工作臺上，不隨轉(zhuǎn)盤和磁鐵旋轉(zhuǎn)。
在LSF工藝之前，在磁鐵方向不變的情況下，使用HT201高斯計在兩塊磁鐵（LSFed Inc，由于磁體遠(yuǎn)高于沉積樣品，因此在LSF過程中，磁場強(qiáng)度被認(rèn)為均勻分布在熔池中，實(shí)驗(yàn)中使用的磁場頻率為50 Hz。
并保持與所有樣品相同，LSFed Inconel 718高溫合金試樣在室，對于沉積態(tài)試樣，施加0 mT和50 mT電磁場時，疲勞壽命周期分別為4.09 × 104和8.21 ，應(yīng)用EMS后。
疲勞壽命提高了一倍，疲勞壽命的提高與顯微組織有關(guān)，其中，熔覆試樣中Laves相的形態(tài)和數(shù)量對試樣的疲勞性能，一方面，較大的Laves相條帶脆性較大，在循環(huán)荷載作用下容易產(chǎn)生裂紋，形成疲勞裂紋源。
從而減少Laves相，延長疲勞壽命，另一方面，在適當(dāng)?shù)臅r效溫度下，Laves相的減少會向基體釋放更多的合金元素，從而形成更多的強(qiáng)化相，這些都有利于沉積態(tài)LSFed樣品的疲勞性能。
熱處理后，當(dāng)磁場強(qiáng)度為0 mT和50 mT時，疲勞壽命分別增加到5.45 × 104和12.73，可見，熱處理可以有效提高LSFed試樣的疲勞性能(見圖1，如上圖，在兩種不相混電解質(zhì)溶液(ITIES)的界面上的半導(dǎo)，由于鹽濃度的不同。
該納米粒子非常薄(nm量級)，并且在沒有離子流過界面的情況下對電壓也很穩(wěn)定，納米粒子的表面張力和極化率加深了電勢阱，當(dāng)粒子的尺寸大致在一個或幾個納米量級時，溶劑化作用的平衡將納米粒子推向水相，而電場則將其推向有機(jī)相，圖6也顯示了EMS對LSFedInconel 71。
各試樣的硬度隨電磁場強(qiáng)度的增加而增加，當(dāng)磁場強(qiáng)度為0、30、50和80 mT時，試樣的平均硬度值分別為277、290、326和32，材料的硬度與其顯微組織有關(guān)，Laves相在Inconel 718高溫合金中是一。
該相的存在可以提高材料的硬度，然而，Laves相的形成消耗了大量的均一元素，如Nb和Ti，這不利于γ基體的強(qiáng)化，在沉積狀態(tài)下。
γ枝晶主要通過合金元素的固溶強(qiáng)化得到強(qiáng)化，如圖3所示，EMS降低了Laves相的尺寸和數(shù)量，使得更多的合金元素分布在γ枝晶中，從而提高了γ基體的硬度，電磁場對液態(tài)金屬的攪動也會影響溫度場，進(jìn)而影響沉積態(tài)樣品的殘余應(yīng)力分布，因?yàn)閿嚢韬鸵簯B(tài)金屬的流動。
整個熔池的溫度很容易和快速得到重新分配，和溫度梯度的液體和固體界面將會擴(kuò)大，導(dǎo)致快速凝固速度和較高的殘余應(yīng)力在內(nèi)部通過地區(qū)，同時，兩道道交疊區(qū)域的熱循環(huán)也發(fā)生了變化。
冷卻速率降低，導(dǎo)致該區(qū)域的殘余應(yīng)力減小，兩道道交疊區(qū)域的殘余應(yīng)力差異變小，磁場強(qiáng)度越大，攪拌效果越強(qiáng)，兩者的差值越小，表2 研究了LSFed Inconel 718高溫。
?。?）輔助電磁場的電磁攪拌作用使殘余應(yīng)力分布更加均，有利于再結(jié)晶后晶粒的細(xì)化，本實(shí)驗(yàn)中使用的不同樣品的電磁場強(qiáng)度分別為0、30、，LSF的詳細(xì)示意圖如圖1所示，工藝參數(shù)如下：激光功率P=1800W，掃描速度v=9mm/s，光斑直徑D0=3mm，相鄰焊道重疊η=40%。
Z方向增量ΔZ=0.3mm，保護(hù)氣體流量（Ar）fgas=6L/min，沉積了幾個試塊，用于微觀結(jié)構(gòu)觀察和機(jī)械性能測試（見圖2），激光固體成形(Laser solid formin，LSF)是一種以激光束為熱源，在重建程序的控制下逐層熔化粉末并形成金屬結(jié)構(gòu)的增材，與傳統(tǒng)的材料制造工藝如鑄造、鍛造、焊接等不同。
LSF可以自由、快速地制造復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，而且所制造的材料結(jié)構(gòu)致密，機(jī)械性能優(yōu)異，以LSFed Inconel 718高溫合金試樣為，證明其拉伸性能優(yōu)于工程應(yīng)用的鍛造標(biāo)準(zhǔn)，然而。
LSFed Inconel 718高溫合金試樣在熱，且柱狀晶粒分布不均勻，導(dǎo)致其疲勞性能偏低，不能滿足航空航天行業(yè)的實(shí)際應(yīng)用，因此，近年來LSF技術(shù)在高溫合金組織制造中的應(yīng)用受到了限，３．２． LSFedInconel 718高溫合金。
圖3 不同電磁場強(qiáng)度下制備的LSFed Incon，(a) 0 mT，(b) 30 mT，(c) 50 mT，(d) 80 mT，圖6 不同電磁場強(qiáng)度下制備的LSFed Incon，(a) 0 mT，(b) 30 mT。
(c) 50 mT，(d) 80 mT，至于熱處理樣品如圖7所示b，lsf樣品制作的抗拉強(qiáng)度電磁場強(qiáng)度0，30、50和80噸增加到1359，1388，1362和1352 MPa。
分別高于as-deposited樣品和偽造的材料在，拉伸強(qiáng)度的提高主要是由于時效過程中γ″相和γ′相的，眾所周知，γ -″相和γ′相等析出相強(qiáng)化相的形成對合金元素的，1100℃固溶處理足以實(shí)現(xiàn)合金元素的均勻化。
這有利于拉伸強(qiáng)度的提高，在聚變反應(yīng)堆的運(yùn)行過程中，分流器將受到高通量等離子體和中子輻照的循環(huán)頭負(fù)荷，結(jié)果表明，W材料的熔融再結(jié)晶開裂和塑性/蠕變變形可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)爐。
雖然導(dǎo)流器材料最重要的機(jī)械性能之一是疲勞性能，但關(guān)于W材料的疲勞壽命實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)非常有限，上圖為摻k W棒與常規(guī)熱軋純W板的低周疲勞壽命，在高應(yīng)變條件下，再結(jié)晶k摻雜W棒材(900°C，0.33 h)的疲勞壽命與純W棒材相似。
而在低應(yīng)變條件下，k摻雜W棒材的疲勞壽命較長，再結(jié)晶k摻雜W棒材的疲勞壽命比純再結(jié)晶W棒材的疲勞，結(jié)果表明，LSFed試樣中再結(jié)晶晶粒組織的分布與殘余應(yīng)力的大。
高的殘余應(yīng)力增強(qiáng)了再結(jié)晶過程，使晶粒更加細(xì)小，從圖8中還可以看出，隨著磁場強(qiáng)度的增加，小于150 μm的小晶粒比例增加，而在較大的晶粒中則呈現(xiàn)相反的趨勢，而80mt更高的磁場強(qiáng)度會導(dǎo)致大顆粒和小顆粒在整個，這可能是由于使用過大的電磁場強(qiáng)度時產(chǎn)生的亂流。
具體原因還需要進(jìn)一步分析，圖10 LSFed Inconel 718高溫合金，(a)和(b)處于沉積狀態(tài)，(c)和(d)經(jīng)過熱處理，(a)和(c)在沒有EMS的情況下制備，(b)和(d)在有EMS的情況下制備。
電磁強(qiáng)度為50 mT，表1 Inconel 718高溫合金粉末化學(xué)成分(，當(dāng)磁場強(qiáng)度為30、50和80 mT時，Laves相體積分?jǐn)?shù)由未施加EMS時的5.49%變，同時Laves相體積分?jǐn)?shù)的降低意味著更多的合金元素，EDS分析顯示，隨著電磁場強(qiáng)度的增加。
Nb和Ti在內(nèi)枝晶區(qū)含量增加，這兩種元素是γ″和γ′析出強(qiáng)化相形成的最重要元素，如圖5所示，而Mo和Mn的含量略有下降，Al的含量不受影響。
對應(yīng)于Nb的增加和Ti innerdendrite，他們的內(nèi)容interdendritric地區(qū)減少，導(dǎo)致更少的Nb和Ti的共晶反應(yīng)剩余物和γ階段，因此導(dǎo)致洗滌階段的數(shù)量減少，以及形態(tài)學(xué)的改變，疲勞試樣的斷口形貌如圖9所示，結(jié)果表明，在50 mT的電磁強(qiáng)度下。
lssf合金在沉積態(tài)和熱處理態(tài)下的斷口形貌不同，沉積態(tài)試樣的斷口形貌比熱處理態(tài)試樣的斷口形貌光滑，疲勞裂紋擴(kuò)展速度快，疲勞壽命較低，熱處理后試樣的粗?jǐn)嗫谝才c試樣中存在更細(xì)的晶粒相對應(yīng)，研究人員報道了晶粒尺寸對金屬材料[17]、[18]。
3.結(jié)果與討論，至于不同樣本的平均殘余應(yīng)力值，它可以看到，兩個相鄰的重疊區(qū)域的殘余應(yīng)力傳遞接近不同的樣本，而每個傳遞的內(nèi)部地區(qū)平均值增加隨著電磁場強(qiáng)度的增加。
這表明，EMS顯著提高了孔道內(nèi)區(qū)域的殘余應(yīng)力水平，但對相鄰孔道重疊區(qū)域的影響不顯著，眾所周知，電磁場只能通過劇烈的攪拌來影響熔池中的液態(tài)金屬，從而實(shí)現(xiàn)液態(tài)金屬的劇烈對流，從而使熔池中的溫度場和合金元素分布發(fā)生相應(yīng)的變化。
而相鄰孔道交疊區(qū)域則經(jīng)歷了雙重淬火過程，這一過程幾乎不受電磁場的影響，圖1電磁攪拌輔助激光固體成形裝置設(shè)計方案，（3）通過對合金組織的改性，提高了合金的拉伸性能和高周疲勞性能，高溫后固溶處理會使強(qiáng)化效果減弱，為了觀察沉積態(tài)LSFedInconel 718高溫，從試塊上切下垂直于激光掃描方向的小截面。
用砂紙打磨和拋光，并用10ml CH5（OH）+10ml HCl+5，所使用的熱處理工藝如下：在1100°C下固溶處理1，空氣冷卻至室溫，然后在980°C下時效1 h。
空氣冷卻至室溫，然后在720°C下時效8 h，爐內(nèi)連續(xù)冷卻至620°C，在620°C下保持8 h，最后空氣冷卻至室溫，通過MR5000光學(xué)顯微鏡（OM）觀察微觀結(jié)構(gòu)，圖9為不同電磁場強(qiáng)度下。
LSFed Inconel 718高溫合金在沉積狀，對于沉積態(tài)試樣(圖9a)，EMS可以同時有效提高拉伸強(qiáng)度和塑性，在磁場強(qiáng)度為30、50、80 mT時，拉伸強(qiáng)度分別為1023、1048、1072 MPa。
相應(yīng)樣品的伸長率分別為12%、25%、34%和32，結(jié)果表明，在沉積狀態(tài)下，EMS同時提高了材料的強(qiáng)度和塑性，材料的強(qiáng)化是由于γ枝晶基體的固溶強(qiáng)化，因?yàn)镋MS可以有效地增強(qiáng)熔池中液態(tài)金屬的對流，增加固液界面的溫度梯度，降低凝固的本構(gòu)過冷傾向。
這些都將導(dǎo)致γ枝晶中合金元素含量的增加和抗拉強(qiáng)度的，材料的延性與Laves相的形態(tài)和數(shù)量有關(guān)，在外界荷載[15]作用下，Laves相的脆性往往會導(dǎo)致材料在變形過程中出現(xiàn)應(yīng)，因此，在較高的磁場強(qiáng)度下，當(dāng)EMS使Laves相的尺寸和數(shù)量減小時，沉積試樣的伸長率相應(yīng)增大。
2，實(shí)驗(yàn)的程序，(左)兩種不混溶的電解質(zhì)溶液之間的界面卡通，納米粒子吸附在界面上(實(shí)際上納米粒子比離子大得多)，這三條曲線對應(yīng)的零場吸收峰分別為490、560和6，（4）在不允許高溫固溶處理的激光修復(fù)部件中，電磁攪拌可用于強(qiáng)化材料，3．1。
LSFed Inconel 718高溫合金試樣的顯，江蘇激光聯(lián)盟導(dǎo)讀：，對EMS制備的LSFed Inconel 718高，結(jié)果如圖5所示，在沒有EMS的情況下，兩道道焊道重疊區(qū)域的殘余應(yīng)力絕對值高達(dá)500 MP。
遠(yuǎn)高于內(nèi)道焊區(qū)的殘余應(yīng)力絕對值，隨著電磁場強(qiáng)度的增加，重疊區(qū)域的殘余應(yīng)力增加速度相對較慢，內(nèi)道區(qū)域的殘余應(yīng)力增加速度較快，如電磁場強(qiáng)度為50 mT時，前者為450 MPa，后者為300 MPa。
這兩個區(qū)域的殘余應(yīng)力差相應(yīng)減小，同時，不添加EMS時，N + 1孔道的殘余應(yīng)力小于N孔道的殘余應(yīng)力，如圖5a所示，這意味著低密度凝固過程中的熱積累會影響組織的均勻性，加入EMS后。
這種趨勢減弱，如圖5b所示，進(jìn)一步提高電磁場強(qiáng)度50 c太如圖5所示，通過N + 1的殘余應(yīng)力是略高于通過N還應(yīng)該指出，樣品的平均殘余應(yīng)力水平與EMS沉積高于樣本沒有EM。
當(dāng)磁場強(qiáng)度為0 ~ 80 mT時，沉積試樣的平均殘余應(yīng)力分別為223、270、330，4，結(jié)論，EMS應(yīng)用于LSF工藝時。
Laves相的形貌發(fā)生了明顯的變化，如圖3所示，對應(yīng)的高倍掃描電鏡圖像如圖4所示，可以看出，加入EMS后，Laves相的形貌由未采用電磁攪拌時的連續(xù)長條狀轉(zhuǎn)，如圖3c所示。
在磁場強(qiáng)度為80 mT時變?yōu)榱?，如圖3d所示，在枝晶間形成Laves相的原因是Nb、Al、Ti等，EMS通過對液態(tài)金屬的劇烈攪拌，使合金元素重新分布到遠(yuǎn)離固液界面的液態(tài)金屬中，從而減輕合金的偏析，Laves相的持續(xù)生長受到抑制，其形態(tài)也發(fā)生相應(yīng)的變化。
用Image Pro Plus軟件對Laves相的，結(jié)果表明，EMS處理后Laves相的體積分?jǐn)?shù)明顯降低，3．4． LSFedInconel 718高溫合金，3．5，LSFed Inconel 718高溫合金試樣的。
使用維氏顯微壓痕法測量殘余應(yīng)力，Suresh等人首次報告了該方法，Carlsson等人將其應(yīng)用于金屬材料，測量維氏顯微硬度壓痕的實(shí)際面積，并與標(biāo)稱面積進(jìn)行比較，通過擬合公式計算殘余應(yīng)力，試樣的拉伸試驗(yàn)在INSTRON 3382通用材料試。
拉伸速度為2 mm/min，試樣的高周疲勞性能在INSTRON 8802液壓疲，試驗(yàn)條件如下：應(yīng)力比R=?1、光滑的疲勞試樣，載荷頻率f=10 Hz，最大應(yīng)力Fmax=750 MPa，對于拉伸和疲勞試驗(yàn)，在每種條件下測試三個樣品。
并計算拉伸強(qiáng)度、伸長率和疲勞壽命周期的平均值，以確保結(jié)果的準(zhǔn)確性，拉伸和疲勞試驗(yàn)后，使用TESCAN VEGA II-LMH掃描電子顯，3．3． LSFedInconel 718高溫合金，江蘇激光聯(lián)盟陳長軍原創(chuàng)作品。
來源：Control of microstruct，Optics &Laser Technology，為了比較不同試樣的斷裂機(jī)理，利用SEM觀察了斷裂形貌，結(jié)果如圖8所示，添加或不添加EMS的沉積試樣的斷口表面均呈現(xiàn)典型的。
如圖8a所示，韌窩中有破碎和剝落的顆粒，在韌窩周圍形成微裂紋，從顆粒的形狀、分布和數(shù)量等方面確定其為分布在枝晶間，Laves相是脆性的，在外界載荷下很難變形，應(yīng)力集中發(fā)生在Laves與γ基體的界面上。
當(dāng)應(yīng)力水平足夠高時，界面會形成微裂紋，部分Laves粒子會斷裂釋放應(yīng)力，因此，Laves相的存在不利于材料的拉伸性能，尤其是延性，在LSF過程中應(yīng)用EMS后，酒窩中Laves相顆粒數(shù)量減少。
酒窩形狀更加規(guī)則，如圖8b所示。
「干貨」高溫，高壓，高速，低溫等特殊機(jī)封介紹
實(shí)際生產(chǎn)中經(jīng)常遇到液一固兩相或氣一固兩相介質(zhì)的密封，而機(jī)械密封的大敵是含有固體顆粒的溶液，5.由于化學(xué)反應(yīng)有固體物質(zhì)產(chǎn)生，3.對泄漏的腐蝕性或有毒的介質(zhì)進(jìn)行收集、安全排放或，有的帶回收液盤，有的裝排放管線，圖上標(biāo)明排放至安全區(qū)域，通常認(rèn)為。
當(dāng)機(jī)械密封的工作壓力超過4~5MPa時就視作高壓，有的密封公司把工作壓力達(dá)到3MPa就作為高壓，有的公司以PV值大小來衡量，有的公司則將壓力和溫度一起考慮，在設(shè)計耐腐蝕機(jī)械密封時，一般采取以下一些措施:，高速機(jī)械密封。
芳烴裝置加料泵液力透平GAT-101A，功率968kW，轉(zhuǎn)速6748r/ min，輸送介質(zhì)為烴類，使用溫度43~39度，進(jìn)口壓力15.33MPa，出口壓力1.9Mpa。
機(jī)械密封是布格曼公司HSHF型高壓密封，其定型產(chǎn)品為單端面、流體動壓式帶泵效螺旋的結(jié)構(gòu).原，t = 300'C，V，90℃為界限)，在高溫下，密封主要間題有下列幾項(xiàng):密封端面液體汽化，摩擦副的熱應(yīng)力和熱變雍。
組合件、鑲嵌件可能因配合不當(dāng)而松脫，輔助密封圈因高溫引起的老化、龜裂、粘結(jié)和彈性消失，彈簧疲勞和強(qiáng)度降低，材料的腐蝕和磨損加快，1.密封端面早期磨損，2.提高密封零件的加工精度，所以，石油液化氣用的低溫泵常用以上這種結(jié)構(gòu)。
對轉(zhuǎn)動零件的截面要加大，靜環(huán)也相應(yīng)有較大的截面，不要在靜環(huán)外徑上有臺階或開槽.但要注意，隨著密封面寬度b的增加，熱變形和磨損也隨之增加，同樣要增加壓蓋的厚度以防變形和能承受壓力.使用重載，使用較大直徑的銷子以適應(yīng)較大的啟動扭矩。
加大冷卻介質(zhì)的流量，高速泵為10~20L/min，有的高速密封的沖洗量達(dá)50~100 L/min，2.摩擦副材料選用硬對硬配合，常用硬質(zhì)合金對硬質(zhì)合金(或陶瓷)，4.彈簧被雜質(zhì)阻塞不能動作。
密封環(huán)鑲嵌是充分利用端面材料和基體材料的特性，提高材料使用價值，一般對高溫密封采用熱鑲法.但是，由于端面耐磨材料和基體材料的熱脹系數(shù)有差異，在高溫下使用時會產(chǎn)生摩擦環(huán)松動、脫落。
因此，對鑲嵌結(jié)構(gòu)的摩擦環(huán)采用的溫度應(yīng)予以特別注意.熱鑲結(jié)，除了與使用溫度有關(guān)外，還與軸徑尺寸有關(guān).當(dāng)摩擦副環(huán)基體為不銹鋼、高鎳合金，熱鑲硬質(zhì)合金的允許使用溫度對不同軸徑的關(guān)系如圖10，二、高溫機(jī)械密封實(shí)例。
1.增大密封零件截面，高溫機(jī)械密封，3.輔助裝置，1.選用耐高溫的密封材料，一、低溫機(jī)械密封的要求，2.Y4D型金屬波紋管密封(圖3-22)。
2.低溫甲烷泵機(jī)械密封，一、高速機(jī)械密封的要求，泵送低溫介質(zhì)主要指液化氣體和易揮發(fā)的液體，如液態(tài)氮、液態(tài)氧、甲烷、乙烷、乙烯等液化氣，芳烴裝置循環(huán)油泵GA-102AB.功率1650kW。
轉(zhuǎn)速6748r/ min，輸送介質(zhì)為汽油，操作溫度262~284度，進(jìn)口壓力0.87MPa，出口壓力~175MPa。
機(jī)械密封采用布格曼公司HSHF+MFL混合結(jié)構(gòu)，這是適合高溫、高壓和高速工作條件下的密封，這里HSHF是單端面、流體動壓式帶泵效螺旋結(jié)構(gòu)MF，以適應(yīng)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的要求.該密封從結(jié)構(gòu)上布置成串聯(lián)式，裝于油泵的吸人端和排出端，因HSHF帶有泵效螺旋。
它與軸的旋轉(zhuǎn)方向有關(guān).在吸入端的泵效套(12A)是，泵效外殼(25A)提左螺旋，在排出端的泵效套(12B)是左螺旋，泵效外殼(25B)是右螺旋，安裝時按圖上要求裝配不能搞錯.，關(guān)于氮、氧、空氣等液化氣體的物理性能如表10-3所，二、9AB型高速泵機(jī)械密封。
1.減少轉(zhuǎn)動件的重量(質(zhì)量)，提高動力平衡度，(2)防止單端面密封在泵停轉(zhuǎn)過程中大氣中水分與密封，可用甲醇等化冰劑加以溶解，阻封部分也可通人氮?dú)飧蓺饧右员Ｗo(hù)，一、高溫機(jī)械密封的要求。
超低溫:<-196℃，甲烷液化氣在-99℃時的蒸汽壓接近3MPa.乙烯裝，采用雙端面串聯(lián)式機(jī)械密封，它是比拉公司BB81-K7+BB81B-S7型，尺寸為45 x 39與50 x 45(圖10-20。
總之，既要充分冷卻又要采取保冷措施，3.采取冷卻措施，資料[6]介紹聚四氟乙烯在氦的沸點(diǎn)(-268.9℃，適宜做低溫材料，但聚四氟乙烯的膨脹系數(shù)大。
所以在-50~-100℃溫度使用時，常采用四氟填充石墨或玻璃纖維，而不用純四氟材料.此外，在低溫時，V形圈裝到軸套上后，動環(huán)往往不能浮動，因此。
要注意V形圈的組裝尺寸，雖然59B型密封的使用溫度范圍為-50~十230℃，如果泵送介質(zhì)借助于輸送裝置，通過冷卻器再進(jìn)人密封，則59B型密封仍可用于介質(zhì)溫度大于230℃的場合.，芳烴裝置釜液泵GA-116AB的介質(zhì)溫度為290℃，就是采用外冷卻的59B型密封。
在高溫下，材料的耐溫性能顯得特別重要，合理選用密封材料可使一般結(jié)構(gòu)的機(jī)械密封仍能適用于高，簡化手續(xù)，節(jié)省開支.表10 -1列出不同密封材料的使用極限溫，3.盡童采用大彈簧，減少顆粒阻塞機(jī)會。
1.布格曼公司的HSHF+MFL型密封，一般低溫機(jī)械密封是指工作溫度在0~-50℃的密封，API-610的低溫含義指溫度低于-29℃，國內(nèi)通常以密封腔溫度低于-20℃為低溫，(5)無軸的彎曲問題。
軸封可遠(yuǎn)離泵體，減少熱的影響，電機(jī)安裝架為遮風(fēng)結(jié)構(gòu)，所以電機(jī)的溫升對泵幾乎沒有影響，(1)壓蓋底部裝靜環(huán)的幢孔面要保證高的平直度，因?yàn)樵诟邏合?，任何表面上的高出點(diǎn)會傳給靜環(huán)而引起泄漏，普通單端面機(jī)械密封遇到磨料介質(zhì)時產(chǎn)生下列故璋:。
3.及時檢查滑動端面磨損量，塑料和橡膠的低溫性能比金屬材料更為敏感.一般情況下，塑料和橡膠只能在-50℃以上的溫度范圍使用，對于低溫泵，資料[13]介紹:丁睛橡膠的使用溫度限為-60℃氯。
硅酮橡膠為-80℃，氟化橡膠為-45℃，聚四氟乙烯為-79℃，并認(rèn)為使用以上這些材料作填料的機(jī)械密封以-70℃為，如果介質(zhì)溫度在-70℃以下，則使用波紋管型機(jī)械密封或者雙端面機(jī)械密封，在一般的0~-50℃低溫下，常采用單端面機(jī)械密封。
有非平衡或平衡型結(jié)構(gòu)，但多數(shù)選用平衡型結(jié)構(gòu)，這是因?yàn)槊芊舛嗣娴囊盒萁?jīng)摩擦后溫度升高，液膜壓力隨之升高而將密封面推開，泄漏加劇，因此，低溫時的端面比壓要選高值。
在高溫下，為了使密封可靠運(yùn)行，盡可能對機(jī)械密封進(jìn)行冷卻，要避免在干摩擦狀態(tài)下工作.必須保持密封間隙中的溫度，(1)筒形結(jié)構(gòu)，不必?fù)?dān)心低溫時發(fā)生變形，2.材質(zhì)上選用耐腐蝕材科。
關(guān)于乙烯、丙烯、甲烷、乙烷、丙烷的物理性能如圖10，注意在高壓下因不同介質(zhì)所造成的沖刷腐蝕和磨損，圖10-12 (a)，(b)表示不同摩擦副材料在不同的轉(zhuǎn)速下介質(zhì)為烴和水，冷卻措施就是對密封進(jìn)行溫度控制，常用的溫度控制有沖洗、阻封、加強(qiáng)液體循環(huán)等(詳見第，在高溫下，還可采用以下措施:。
低溫:-20~-50℃，5.軸不能旋轉(zhuǎn)，關(guān)于低溫機(jī)械密封及低溫泵材料如表10-4所示，低溫時PTFE的機(jī)械性能如表10-5所示，金屬材料隨著溫度降低，其抗拉強(qiáng)度和硬度增加而韌性下降。
用油作阻封液時，為了使氣體的溶解度和結(jié)焦盡量小，應(yīng)選用粘度低的油，如摩擦副處于高溫條件下工作時，要盡一切可能使密封液在蒸發(fā)時不留殘渣，所以使用聚乙二醇這類合成介質(zhì)作阻封液，(2)提高密封面內(nèi)外徑和寬度的加工精度，因?yàn)樵诟邏簳r。
密封內(nèi)外徑和寬度的精度對比壓的變化有明顯的影響.密，平直度必須限制在1個光帶以內(nèi).此外，摩擦端面的垂直度和軸的精度也要相應(yīng)提高，低溫機(jī)械密封，二、低溫甲烷泵機(jī)械密封，6.整個密封失效，國內(nèi)用于耐腐蝕泵用機(jī)械密封有:151、152、15。
二、布格曼公司HSHF型高壓機(jī)械密封介紹，為了節(jié)省空間并獲得較高的重量與功率比，無論泵的結(jié)構(gòu)和機(jī)械密封結(jié)構(gòu)都很緊湊，一般石油化工公司都引進(jìn)這種高速泵‘，目前揚(yáng)子石油化工公司有關(guān)裝置使用51臺(見表3-4，中國石油化工總公司系統(tǒng)使用近200臺。
圖中60C用于齒輪箱密封，60A或60A+60B用于泵葉輪端密封，2.結(jié)構(gòu)要求，當(dāng)端面磨損量達(dá)到0.005mm時，就要對端面進(jìn)行研磨。
并重新檢查端面粗糙度和平直度，(2)第一級葉輪位于底部，通過增減柱形筒體的長度(圖10-19中的葉輪只列出，實(shí)際有十多級)，.來適應(yīng)葉輪級數(shù)的變化，粘度如同比重一樣。
是表示液體的潤滑性質(zhì)，液體具有較高枯度常常具有較好的潤滑特性.液體粘度低，不要進(jìn)行什么修改，磨料介質(zhì)包含以下幾種情況:，5采用流體動壓式機(jī)械密封，4.如用波紋管密封代替普通機(jī)械密封，建議用橡膠波紋管和焊接金屬經(jīng)過噴涂或合成橡膠包夜的，因?yàn)橐话憬饘俨y管對處理砂漿液能力差。
不太適用，3，59B型密封(圖3-10)，通常液體的比重在0.65以上就具有潤滑性質(zhì)，足夠?qū)Υ蠖鄶?shù)密封混合.液體的比重低于0.65則要求，揚(yáng)子石油化工公司各引進(jìn)裝置工藝介質(zhì)在使用溫度下的粘，只有燃料油的粘度在0.1~0.4 Pa·s之間，其它介質(zhì)的粘度很少超過0.1Pa·S。
1.結(jié)構(gòu)上的隔離措施。
Nitronic30是一種氮強(qiáng)化奧氏體不銹鋼
NITRONIC30化學(xué)成分碳：最大0.10錳：7，Nitronic30具有很高的抗沖擊性，使其成為一系列重型應(yīng)用的理想選擇，Nitronic30已經(jīng)被證明是煤炭處理設(shè)備和選煤，其使用壽命是其***接近競爭對手的兩倍，磁導(dǎo)率：H = 200：退火<1.011，Nitronic30彈性模量：。
S20400不銹鋼不銹鋼材料號：牌號：S20400，屈服強(qiáng)度：49 KSI（339 MPa），銷售牌號：C276哈氏合金alloy926、1.4，Nitronic30是一種氮強(qiáng)化奧氏體不銹鋼，專為要求具有良好的耐水性腐蝕性能以及良好的耐磨蝕性，Nitronic30的退火機(jī)械性能遠(yuǎn)高于典型奧氏體。
Nitronic30是一種氮強(qiáng)化奧氏體不銹鋼，專為要求具有良好的耐水性腐蝕性能以及良好的耐磨蝕性，硬度：RB 89，極限拉伸強(qiáng)度：108 KSI（749 MPa），伸長率：56％min，NITRONIC30熱處理Nitronic30不能，NITRONIC30執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：ASTM A240。
ASTM A666NITRONIC30應(yīng)用領(lǐng)域煤炭，溜槽襯里，鏟斗，井篩，混合罐，軟管夾，礦山設(shè)備，Nitronic30物理性能：。
Nitronic30的退火機(jī)械性能遠(yuǎn)高于典型奧氏體，密度：7.862克/立方厘米，Nitronic30機(jī)械性能：，拉伸時的ksi（MPa）28 x 103（193 。
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