长期时效过程中GH4586合金的微观组织演变机理.pdf

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1、第11卷第2期材料与冶金学报V0Ll1NO．22012年6月JournalofMaterialsandMetallurgyJune2012长期时效过程中GH4586合金的微观组织演变机理张北江，王磊，胥国华，秦鹤勇，赵光普(1．钢铁研究总院高温材料研究所，北京100081；2．东北大学材料各向异性与织构教育部重点实验室，沈阳110819)摘要：系统研究了航空涡轮盘GH4586A和GH4586B合金在700—800℃长期时效时，合金微观组织的演变过程．重点研究了时效过程中沉淀强化相与奥氏体基体的稳定性，尤其是拓扑密排相(TCP相)析出行为

2、及其与时效温度和时效时间的关系．研究表明，长期时效过程中GH4586B合金未见TCP相析出，但相随时效时间的延长快速粗化，导致合金室温与高温强度显著衰减．GH4586A合金的相长大缓慢，从而保持了稳定的抗拉强度，但在750℃、2000h以上时效时出现了相析出在晶界与晶内MC二次碳化物表面形核并以半共格形式向奥氏体基体内生长，致使合金的塑性有所下降．关键词：高温合金；长期时效；TCP相；微观组织中图分类号：TG146．1，TG111．5文献标识码：A文章编号：1671-6620(2012)02-0136-05Mechanismofmicr

3、ostructureevolutionofGH4586superalloyduringlong-—termagingprocessZHANGBei-jiang，WANGLei。，XUGuo-hua，QINHe-yong，ZHAOGuang-pu(1．HighTemperatureMaterialsResearchDivision，CISRI，Beijing100081，China；2．KeyLaboratoryforAnisotropyandTextureofMaterials(MOE)，NortheasternUniversity，S

4、henyang110819，China)Abstract：Microstructureevolutionduringlong—tennagingfrom700℃to800oCoftwoexperimentalalloysGH4586AandGH4586Bwasstudied．Morphologicalstabilityofaustenitegrainboundaryandphase。andprecipitationbehaviorofTCPphaseswereevaluated．TheresultsshowthatthereisnOTC

5、Pphasepresentedduringagingprocess，whilephaseripenrapidlyandleadtodecreaseoftensilestrengthatbothroomandelevatedtemperatures．ThesizeandmorphologyofphaseinGH4586Amaintainstable．whichensuresGH4586Awichrelativelyhi【ghtensilestrengthafteralongtermexposure．Thephasewasobservedi

6、nGH4586Awhenagingtimewaslongerthan2000hoursathi曲erthan750℃，whichinducesadeteriorationofductile．TEMobservationshowsthatthephasemainlynuclearontheM6Csecondarycarbides．Keywords：Superalloy；long—termaging；TCPphase；MicrostructureevolutionGH4586合金是我国自主研制的沉淀强化型与航天应用的短时工况特点不同，航空发

7、动镍基高温合金，该合金在液氮温度至850oC范围机涡轮盘需要在高温复杂应力状态下长期服役，内具有优异的综合性能，在航天领域已经获得广因此有必要在航空涡轮盘典型工作温度范围内开泛的应用J．作为工作温度为750℃的涡轮盘展系统的长期时效研究工作，确定奥氏体晶界、共材料，合金性能也可以满足先进航空发动机的设格沉淀强化相、碳化物以及补充析出的拓扑密计要求，与性能相当的其他涡轮盘材料相比，具有排相在高温长期时效过程中的演变规律，以及上更加优良的热加工性能，可以在国内现有冶炼与述组织演变对合金力学性能的影响规律J．在热加工设备条件下形成全尺寸航空涡

8、轮盘锻件批前期研究工作的基础上，通过优化合金的化学成量生产能力，并具有高可靠性、低成本的突出优分、微观组织和成形工艺来实现抑制合金有害相势．因此，GH4586合金作为大尺寸航空涡轮盘材的析出，控制’与碳化物