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γ′ 相對高鎢鎳基高溫合金拉伸和持久變形行為的影響

687   編輯：中冶有色網   來源：韋林,周思耕,盛乃成,于金江,侯桂臣,王標,權佳,周亦胄,孫曉峰,康涌  
2024-04-11 16:32:01
鎳基高溫合金在高溫具有優異的力學和抗氧化腐蝕性能，是制造航空發動機和燃氣輪機核心零部件的關鍵材料[1] 隨著對航空發動機性能要求的提高，對其承溫能力提出了更高的要求 高溫合金中的難熔元素(W、Mo、Re等)能有效地提高其固溶強化水平，從而使其承溫能力提高[2~5] 用W元素部分替代高溫合金中的Re等稀貴金屬元素，在提高其力學性能的同時還能降低制造成本[6] 因此，對高鎢高溫合金的研發受到國內外學者的極大關注[7, 8] 鎳基高溫合金中的析出相主要有A1型γ基體和L12型γ?有序相，皆為面心立方結構且有明顯的共格關系[1] γ?相是鎳基高溫合金中最重要的強化相，其含量、形貌和尺寸都顯著影響合金的高溫力學性能[9, 10] 因此，在高溫合金的變形過程中位錯與γ?相的交互作用極為重要 Wang等[11] 的研究表明，在室溫拉伸過程中位錯以層錯的形式切入γ?相并阻礙其他位錯運動，使合金的屈服強度提高 Cui等[12]發現，M951G合金中的連續層錯穿過γ?相，促進了合金的加工硬化 Zhou等[13]報道，在高鎢高溫合金的高溫拉伸過程中析出的納米γ?相顆粒有助于提高其高溫強度 Xie等[14]指出，γ?相在蠕變過程中發生定向粗化，位錯在γ-γ?界面形成密集的網狀結構 這些研究結果表明，形貌和尺寸不同的γ?相在合金變形過程中與位錯的作用機制也不同 雖然對γ?相與位錯之間的關系研究得較多，但是在高溫合金的服役過程中γ?相對位錯遷移機制的影響仍不明確 研究表明，在單晶高溫合金的超溫蠕變過程中析出的二次γ?使其蠕變壽命降低[15] 而Guo等[16]發現，在K465合金的熱循環蠕變過程中析出的二次γ?相有助于阻礙位錯運動而使起抵抗蠕變變形的能力提高 K416B合金是典型的鎳基高鎢高溫合金，其鎢含量高達16%(質量分數)，使用溫度超過1000℃ K416B是沉淀強化型高溫合金，其中γ?相的體積分數可達60%~70%[17, 18] 因此，γ?相對K416B合金的性能至關重要 以往關于K416B合金的報道主要集中在長期時效和測試條件對其性能的影響[7, 19, 20]，對合金在高溫下析出的二次γ?相與性能的關系研究較少 K416B合金在冷卻過程中極易在γ通道中析出大量尺寸約為100 nm的細小二次γ?相，對合金的力學性能有重要的影響[21] 本文通過熱處理調整合金中γ?相的尺寸及
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高鎢鎳基 合金拉伸
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