热处理对DD93单晶高温合金组织和性能的影响-论文.pdf

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1、铸造May2014·484·F0UNDRYVO1．63NO．5热处理对DD93单晶高温合金组织和性能的影响水丽，温正云(沈阳理工大学机械工程学院，辽宁沈阳110168)摘要：g~[0011取向的DD93镍基单晶高温合金进行了760℃780MPa和950℃240MPa的拉伸持久试验。结合合金性能数据和拉伸试样断口形貌，分析了不同热处理制度对合金持久性能的影响。结果表明：经过1280℃／2hA．c+1300~C／4hA．C+1100~C／5hA．C+870~C／16hA．C的4级热处理可获得尺寸为0．45p．m、分布均匀、规则排列的立方V强

2、化相，合金获得理想的综合力学性能。关键词：镍基单晶合金；热处理；组织形貌；持久性能中图分类号：TG132．3文献标识码：A文章编号：1001—4977(2014)05—0484—04E仟ectofHeatTreatmentontheMiCrOStruCtureSandMechanicaIPropertiesofDD93Nickel—BaseSingleCrystalSuperalloySHUILi，WENZheng—yun(SchoolofMechanicalEngineering，ShenyangLigongUniversity，Sh

3、enyang110168，Liaoning，China)Abstract：Thecreepandstress．rupturetestofof[O01]orientationDD93nickel—basesuperalloywith760℃780MPaand950。C240MPawasdone．anddiferentheattreatmentprocesswascomparedbycombiningtherupturelifeandfractureanalysis．TheresultsshOWthatthecomprehensivestr

4、engthofthealloycanbeobtainedbyusingthefourstepheattreatmentasfollows：1280℃／2hA．C+l300℃／4hA．C+1100℃／5hA．C+870℃／16hA．C．The’precipitatewasuniformlydistributedandpresentedincubica1withthesize0．45maroundregularlydistribution．Keywords：nickel-basesinglecrystalsuperalloy；heattre

5、atment；microstructure；stressruptureproperty镍基单晶高温合金是目前制造先进航空发动机和根据DD93单晶合金的铸态组织及特点，研究了热燃气轮机叶片的首选材料之一口4l。由于单晶高温合金处理工艺对合金组织及持久性能的影响，并通过对不中没有晶界存在，其强化主要是靠基体的固溶强化和同条件热处理后的合金进行持久性能测试，比较微观第二相强化来实现。作为强化相，它的形状、尺寸、组织结构及持久强度，力求寻找具有最佳持久性能的体积分数及分布等对单晶高温合金力学性能都有重要相形貌、尺寸和分布，及所对应的热处理制度。

6、影响[5-6]。而改变热处理工艺能不同程度地调整合金中1试验方法’相的形态和分布，进而影响合金的力学性能。研究表明[：当合金中y相具有边长约为0．45m试验用母合金的成分(质量分数)为5．47％A1、规则排列的立方体形貌时，能获得较高的力学性能；2．14％Ti、8．39％Cr、2．92％Ta、9．47％W、5．01％而合金143通过把相从0．44ixm细化No．15Ixm，可使co、<0．014％C和Ni余量。『001]取向的单晶由籽晶法合金的蠕变性能得到改善。Duhl[8]研究了油淬、强制空制取，在ZGG．25A型真空感应定向凝固炉中

7、拉制单晶冷以及空冷后再时效等三种热处理制度对Ni．A1．MoTa试棒，晶体取向偏差在10以内。首先在高温电阻炉中单晶合金的组织结构和高温蠕变性能的影响，发现初对试样进行热处理，将热处理后的坯料加工为标准持始相的尺寸越小，其持久寿命越长。而Miura和久拉伸试样，试样标距部分尺寸为q>5mmx32mm。对Kondo【9]对cMSX．4单晶合金的研究却得出相反的结论，经过热处理的试样进行持久性能试验，试样的[OO1]方当改变热处理工艺使初始相的尺寸从0-3m增加到向平行应力轴。持久断裂后的试样用超声波振动清洗，0．45m时，其高温持久寿命可

8、增加一倍有余。根据上合金的微观组织形貌及拉伸试样的断口形貌观察在述有分歧的结果可以认为，沉淀相的尺寸和形貌对LEICA光学显微镜和JMS．6301F型场发射电子显微镜下单晶合金性能的影响较为复杂。进行收稿日