含Ta低Cr高W铸造镍基高温合金中α相的形成与转变

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1、万方数据第15卷第10期V01．15No．10中国有色金属学报TheChineseJournalofNonferrousMetals2005年10月oct．2005文章编号：1004—0609(2005)10—1566—06含Ta低Cr高W铸造镍基高0日△皿口金中倪相的形成与转变①郑亮(北京航空材料研究院先进高温结构材料国防科技重点实验室，北京100095)摘要：研究了不同含Ta量低cr高w铸造镍基高温合金的铸态和1100℃保温500h、1280℃保温20min～3h热处理后的显微组织以及1100℃，118MPa条件下的持久性能。结果表明：低Cr高w铸造镍基高温

2、合金中添加元素Ta会使共晶y’相的数量显著增加。当(Ti+Nb)含量恒定在2．1％(摩尔分数)，(Ta+A1)含量达14．4％(摩尔分数)时，合金凝固后期将形成a(W，Mo)+y’共晶；少量a相不会明显降低合金的持久性能，但口相在高于1260℃下固溶处理或在1100oC长时热暴露时是不稳定的，它会溶解或转变成块状MsC，从而损伤合金的高温持久性能；Ta是一种有利于提高高温合金高温强度的元素，但Ta含量应与合金中的Al含量相适应，须按等摩尔分数原则相互替换；具有Ni一10Co-1．5Cr-16W一2Mo一1Nb一5A1—4Ta成分的合金性能最佳。关键词：镍基高温合

3、金；a相；钽；M。C碳化物；显微组织；相变中图分类号：TGl32．3；TGll3文献标识码：AFormationandtransformationofalowCrandhighWcontentcastphaseinTa—containingNi-IbasesuperalloysZHENGLiang(NationalKeyLaboratoryofAdvancedHighTemperatureStructuralMaterials，BeijingInstituteofAeronauticalMaterials，Beijing100095，China)Abstract

4、：Themicrostructuresofas-castandspecimensheat-treatedat1100℃for500hor1280℃for2min一3handstressrupturedpropertiesat100℃，118MPaforfourheatsoflowCrandhighWcontentcastNi—baseSU～peralloyswereinvestigated．TheresultsindicatethattheadditionofelementTaincreasestheamountofeutecticy7．(口+’，’)eutec

5、ticformsinthelaterstageofsolidificationastheamountofNbandTimaintainsat2．1％，TaandA1reachesorexceeds14．4％(molefraction)．Smallamountofaphasedoesnotdecreasethestressrupturelifeobvious～ly．However，口phaseisunstableduringtheperiodofsolidsolutionheattreatmentat1260℃orthermalexposureat1100℃bec

6、auseofitssolidsolutionortransformationtoblockyM6Ccarbideswhichresultinadeteriorationofthestressrupturepropertiesofalloysatelevatedtemperature．Althoughtantalumisabeneficialelementforincreas～ingthehightemperaturestrengthofsuperalloys。itscontentshouldbematchedwiththesuitableAIcontent．Th

7、ere—fore，thesubstitutionofTaforA1shouldfollowtheprincipleofequalatomicfraction．Thealloywiththecomposi～tionofNi-10Co一1．5Cr_16W一2Mo-1Nb-5Al一4Tapossessestheoptimumproperties．Keywords：Ni—basesuperalloys；dphase；tantalum；M6Ccarbides；microstructure；phasetransformations低Cr高w铸造镍基高温合金是一种低成本高承温

8、能力合金，其等轴晶状态下