不同稀土元素添加量对K465合金微观组织与力学性能的影响-论文.pdf

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1、2014年8月材料工程August2014第8期第46—5O页JournalofMaterialsEngineeringNo．8PP．46—50不同稀土元素添加量对K465合金微观组织与力学性能的影响EffectsofRare—earthElementsContentonMicrostructureandMechanicalPropertiesofK465Superalloy王定刚，肖程波，宋尽霞，李青，余乾(北京航空材料研究院先进高温结构材料重点实验室，北京100095)WANGDing—gang，XIAOCheng—bo，SONGJin—xia，LIQing，YUQia

2、n(ScienceandTechnologyonAdvancedHighTemperatureStructuralMaterialsLaboratory，BeijingInstituteofAeronauticalMaterials，Beijing100095，China)摘要：利用金相技术和扫描电镜(sEM)观察分析了稀土元素(Ce+Y)含量对K465合金微观组织的影响，并测试了合金的室温瞬时拉伸性能和高温持久性能。结果表明：(ce+Y)含量为0．03(质量分数，下同)的合金碳化物变质处理后形态良好，高温持久性能大幅提高；(Ce+Y)含量为0．06的合金枝晶间区大块相的边

3、缘析出富(Ce+Y)相，从而使合金的持久性能明显下降。关键词：K465合金；稀土元素；微观组织；力学性能doi：10．11868／j．issn．1001—4381．2014．08．009中图分类号：TG132．3。‘2文献标识码：A文章编号：1001—4381(2014)08—0046—05Abstract：Theeffectof(Ce+Y)contentonmicrostructureofK465superalloywasexaminedbymet—allographytechniqueandscanningelectronmicroscope(SEM)．Thetensi

4、lepropertiesatroomtemper—atureandthehightemperaturestress—rupturepropertiesweretested．Theresultsshowthatthemor—phologyofcarbidescanbewellmodifiedbyaddition0．03(massfraction)of(Ce+Y)whichinducestheimprovementofhightemperaturestress—ruptureproperties．Thehightemperaturestress—rupturepropertie

5、sdecreaseduetotheprecipitationofrich(Ce+Y)phasesbesidesthelargesizeYphasesintheinterdendriticareawhileadding0．069／6of(Ce+Y)．Keywords：K465superalloy；rare—earthelement；microstructure；mechanicalpropertyK465合金是一种耐热的普通铸造高温合金，通过和裂纹形成所致。Rahmel等]，Beranger等]，QJan添加大量的Mo，W，Nb等难熔强化元素，该合金具等[9开展了稀土元素在合

6、金抗氧化机理方面的研究。有了优异的高温性能，适用于IO00~C左右工作的航空结果表明，稀土元素的加入，一方面增大A1O。氧化发动机涡轮叶片、涡轮导向叶片以及其他高温结构件，膜中的空位浓度，加快AlO。氧化膜的形成速率，阻目前已在航空领域获得了广泛的应用l_1]。止O向金属内部扩散；另一方面，加入的稀土元素易K465合金中含有Ce，Y两种稀土元素，是该合金与S等杂质元素结合形成稳定的硫化物，阻碍s向基的另一重要特征。关于稀土元素在高温合金中的作体／氧化膜界面的偏聚，显著提高氧化膜的黏附性，因用，已有不少科研人员在这方面开展了大量的研究工而显著提高合金高温抗氧化能力。Golig

7、htly等u，作。Cuefl等，徐志超等引，郭建亭等[6进行了稀土Fisher等口，Castelb等n研究了稀土元素在改善合元素作用及控制方面的研究。结果表明，将适量有益金抗氧化涂层性能方面的影响。结果表明，稀土元素元素加入到高温合金中可显著提高其持久性能，这是的加入提高了保护性氧化皮的附着力，降低了氧化速由于微量元素的原子偏聚于晶界，提高晶界结合力，增率，改善了涂层的抗氧化性能。Wang等口。。研究了稀加晶界强度，或者在晶界析出链状沉淀，阻止晶界滑动土Y对低膨胀高温合金显微组织和界面的影响，认为第8期不同稀土元素