Ti對鎳基高溫合金時(shí)效組織中γ′的影響.pdf

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1、第26卷第6期有色礦冶Vo1．26．№62010年12月N0N—FERR0USMlNDGANDM[ETALLURGYDecember2010文章編號：1007—967X(2010)06—0032—03Ti對鎳基高溫合金時(shí)效組織中的影響管秀榮，劉恩澤，劉峰，鄭志，佟健，翟玉春(1．沈陽理工大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院，遼寧沈陽l10159；2．中國科學(xué)院金屬研究所，遼寧沈陽110016；3．東北大學(xué)材料與冶金學(xué)院，遼寧沈陽110004)摘要：本文通過馬弗爐將熱處理后的樣品進(jìn)行不同時(shí)間的長期時(shí)效處理，利用掃描電鏡觀察長期時(shí)效樣品中的形貌。

2、結(jié)果表明，三種合金熱處理后的組織均由相，相，MC和M型碳化物組成。三種合金經(jīng)800~C／500h后，^y相仍呈立方態(tài)，900／500h后，^y相邊緣開始圓化，并且隨著時(shí)間的延長，圓化得越嚴(yán)重。時(shí)效過程中的相長大遵循了LSW規(guī)律，時(shí)效時(shí)間和溫度的增加都會促進(jìn)相長大，溫度的增加更有利于相長大。關(guān)鍵詞：Ti；高溫合金；時(shí)效；^y相中圖分類號：TG132．3文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A1．2實(shí)驗(yàn)方法0前言將熱處理后的合金利用線切割和機(jī)械拋光獲得高溫合金中的相是獨(dú)特的金屬問化合物尺寸為5mm×5mm×10ITlm的樣品。加工好的樣相¨，它在—合金中，通

3、過繞過和切割粒子機(jī)品分別在800oC和900℃進(jìn)行長期時(shí)效處理，時(shí)效制，與位錯(cuò)相互作用，起到很強(qiáng)的強(qiáng)化作用。^y相是時(shí)問均分別為500h，1000h和l500h。時(shí)效處理高溫合金中的主要強(qiáng)化相，其顆粒大小可以是幾后樣品按照GB／T14999．4—1994高溫合金顯微組百以至幾千埃的范圍內(nèi)變化，其穩(wěn)定性高(例如可織試驗(yàn)法制備金相樣品，采用化學(xué)方法腐蝕，腐蝕液高達(dá)1l50oC)，析出量大(最高可達(dá)65％的相)。為20m1水+20mL濃鹽酸+4g硫酸銅。在sU．并且立方體相的應(yīng)變能較低，對高溫合金的強(qiáng)化PRA35一SEM型掃描電鏡上觀

4、察的形貌。效果更好。但是在長期服役過程中，高溫合金中的相形態(tài)對它是否能起到很好的強(qiáng)化效果有重要作2結(jié)果與討論用。因此，本實(shí)驗(yàn)通過長期時(shí)效來研究合金中的2．1不同rri含量合金的熱處理態(tài)組織相的變化規(guī)律。。圖1為No．1～No．3合金的熱處理態(tài)組織。1實(shí)驗(yàn)1．1實(shí)驗(yàn)材料利用25kg真空感應(yīng)爐煉制母合金錠，母合金的成分范圍(質(zhì)量百分含量)為：C(0．O3％～0．05％)，Cr(12．7％一13．8％)，Co(9．0％～11．0％)，圖1合金熱處理態(tài)微觀組織Al(5．6％～6．5％)，Ta(3．0％～4．5％)，w(5．2％～6．Fi

5、g．1Microstmctureof3alloysafterheat2％)，Mo(O．89％～1．0％)，B(0．O1％～0．02％)，Nitreatmenta—No．1；b—No．2；C—No．3為余量。使用母合金在紐扣爐中煉制3種不同T；由圖1可以看出，3種合金的熱處理后組織均含量的實(shí)驗(yàn)合金，實(shí)驗(yàn)合金的Ti含量見表l。由、、MC和M，C型碳化物組成，MC呈長條狀表13種實(shí)驗(yàn)合金的含量(wt％)和塊狀分布于晶界和晶內(nèi)，M，C以塊狀或顆粒狀Table1ContentofTiin3alleys(wt％)分布于晶界。比較觀察3種合金

6、熱處理前后的相，發(fā)現(xiàn)熱處理枝晶間和于的相尺寸相差很小。這是因?yàn)榻^大部分相是在固溶溫度冷卻的過程基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(50901077)。收稿日期：2010—08—3O作者簡介：管秀榮(1977一)，女，博士研究生，主要研究方向?yàn)楦邷睾辖鸬哪膛c偏析。第6期管秀榮等：ri對鎳基高溫合金時(shí)效組織中的影響33子表現(xiàn)為立方形或復(fù)雜形貌來阻礙進(jìn)一步的長大?！觥觥觥觥觥觥觥觥觥觥觥鰣D4No．3合金不同時(shí)效條件下的形貌Fig．4MorphologyofphasesofNo．3alloyafteragingfordifferent

7、condition(a)800~C／500h；(b)800~(2／1000h；(c)800~(2／1500h；(d)900~C／500h；(e)900~C／1000h；(f)900~(2／1500h34有色礦冶第26卷布于晶界和晶內(nèi)，M，C以塊狀或顆粒狀分布于晶界。(2)三種合金經(jīng)800℃／500h后，相仍呈立方態(tài)，900oC／500h后，^y相邊緣開始圓化，并且隨著時(shí)問的延長，圓化的越嚴(yán)重。(3)三種合金時(shí)效過程中的^y相長大遵循了t，lLsw規(guī)律，時(shí)效時(shí)間和溫度的增加都會促進(jìn)相長圖5No．3合金中時(shí)效時(shí)間與^y相尺寸的關(guān)系大

8、，溫度的增加更有利于^y相長大。Fig．5RelationshipahoybetweensizeofphaseandagingtimeinNo．3alloy參考文獻(xiàn)：相的析出與長大受合金元素的擴(kuò)散控制，影[1]劉麗榮．一種鎳基單晶高溫合金微觀組織及持久性能的研究