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材料热处理学报2025年第11期:一种含3.6%Re的第三代镍基单晶高温合金的微观组织和持久性能

来源:期刊VIP网 时间:


作者:梁爽;刘智鑫;张雪煜;刘丽荣;

单位:营口理工学院机械与动力工程学院;营口理工学院电气工程学院;沈阳工业大学材料科学与工程学院;

摘要:对一种低铼(Re)含量的第三代镍基单晶高温合金的微观组织和持久性能进行了分析研究。利用蠕变实验机对合金进行不同条件下的持久性能测试,利用扫描电镜和透射电镜对合金铸态及热处理态的微观组织和持久断裂后试样的不同位置的组织进行了分析。结果表明:铸态合金的枝晶排列规则,一次枝晶间距约为300μm,枝晶间存在共晶组织和MC碳化物;固溶处理+时效处理(1160℃×4 h/AC+870℃×24 h/AC)后,合金中的γ′相立方度更好,尺寸分布均匀,平均尺寸约为400 nm,体积分数约为67%;合金在760℃/800 MPa、980℃/300 MPa和1100℃/137 MPa条件下的持久寿命分别为123、136和138 h;在760℃/800 MPa条件下,合金的主要变形机制为位错分解为不全位错切割γ′相形成层错;在980℃/300 MPa条件下,γ′相已经形筏,界面形成位错网,合金的变形机制为夹着反相畴界的位错对剪切γ′相;在1100℃/137 MPa条件下,界面位错网与超位错为合金的主要位错组态;综合分析表明,本实验含3.6%Re的低成本第三代镍基单晶高温合金的持久性能基本达到第三代单晶高温合金的持久性能水平。

关键词:低Re第三代单晶高温合金;;热处理;;微观组织;;持久性能

基金资助:辽宁省2022年度“兴辽英才计划”战略科技人才项目(XLYC2203187);; 辽宁省自然科学基金(2021-YKLH-04);; “营口英才计划”青年拔尖人才项目(2021-YLYC)