长期时效过程中FGH97合金γ′相演化规律-论文.pdf

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1、第43卷第5期稀有金属材料与工程V_0l_43．No．52014笠5月RAREMETALMATERIALSANDENGINEERINGMav2014长期时效过程中FGH97合金相演化规律王璞，一，董建新2，张义文。(1．安泰科技股份有限公司，北京101318)(2．北京科技大学，北京100083)(3．钢铁研究总院，北京100081)摘要：采用场发射电镜观察不同温度和时间时效后FGH97合金的显微组织，总结3种不同尺寸y’相的演化规律。结果表明：不同温度下，随时效时间增加，一次y’相和二次y相平均尺寸均存在最

2、大值，三次y’相平均尺寸均呈线性增长。550℃时效后二次y’相分裂明显，由立方形长大为不规则形，分裂成田字花瓣形或蝶形，而后分解为小立方形，沿一定方向排列。而750℃时效后期，二次y’相出现边界融合现象，且小三次y’相聚集长大。y’相尺寸变化导致时效后硬度值的变化。关键词：FGH97合金；长期时效；析出相；平均尺寸：形貌中图法分类号：TG132．31；TG113．1文献标识码：A文章编号：1002一l85X(2014)05一ll11-06FGH95合金为第一代粉末高温合金强度较高的微组织。试样采用电解抛光+电

3、解侵蚀，电解抛光剂为合金，其y’相质量分数为50％～55％，而FGH97合金y’20％H2SO4+CH3OH；电解侵蚀剂为15gCrO3+10mL相析出量可达65％，高温使用性能更优异。FGH97合H2SO4+150mLH3PO4。金'，相析出量和析出温度均高于FGH95合金。因此，2结果与讨论FGH97合金'，相的析出行为和存在方式较FGH95合金更多样化。亚固溶处理后FGH97合金中存在3种不同2．1FGH97合金]，相特征尺寸的)，’相，长期时效过程中y’相尺寸及形貌变化较FGH97合金y’相的典型显微

4、组织如图1a所示。根复杂。FGH97合金是我国近卜年来研制的高相含量据析出行为不同可分为一次)，’相()，I’)、二次)，’相(y)的粉末高温合金，研究主要集中在合金粉末的制备，和三次)，’相()，fIl’)。一次y相主要沿晶界分布，呈长合金热等静压成形工艺和制备工艺对合金性能的影条状、椭圆形或块状，尺寸为O．8～1．3lam，其尺寸取响[’2】，而针对复杂相的存在方式，尤其在长期时效决于固溶温度和时问。二次y相含量较多，起主要强过程中相的演变规律研究和报道很少。研究)，’相长期化作用，呈方形、蝶形、八角状和

5、不规则形状，尺寸时效过程中的稳定性对于合金在高温长期使用具有重为0．2～0．6um，其大小和形貌与固溶后冷却速率有直要意义。为此，本研究采用场发射电镜(FESEM)观接关系，且形貌变化规律复杂。三次y相一般呈球状，察不同温度和时间时效后FGH97合金的显微组织，总在时效过程中析出，起到补充强化作用，尺寸为结长期时效过程中FGH97合金’相的演变规律。对比0．04～0．1m，其大小受时效时间和温度影响。三次)，’分析不同温度时效后FGH97合金的组织稳定性，为指相按尺寸分为2种，一部分为冷却后期析出，富集在晶导

6、合金设计提供实验基础。界附近尺寸较大的三次'，相，大约为50nm，称为大1实验表1FGH97合金的名义化学成分FGH97合金名义成分见表1。标准热处理制度为Table1ChemicalcompositionofFGH97alloy／％)1200℃，8h／FC到1170~C／AC+870℃，32h／AC；长期时效温度分别为550、650和750℃，时效时间分别为500、1000、2000和3000h。用场发射电子显微镜(FESEM)观察不同条件时效处理后FGH97合金的显收稿日期：2013—05—29基金项目：

7、国家自然科学基金(50771011)作者简介：王璞，女，1982年生，博士，安泰科技股份有限公司精细金属制品分公司技术市场部，北京101318，电话：010—80485825，E—mail：wangpu8212@yahoo．com．cn第5期王璞等：长期时效过程中FGH97合金y相演化规律·ll15·宕U董<号．(2器量星AgingTime，(t／h)。AgingTime，(t／h)图7三次相的平均尺寸与时效时间立方根的关系曲线图8时效温度和时效时间对时效后硬度的影响Fig．8Effectofagingtem

8、peratureandtimeonthehardnessFig．7Relationcurvesbetweenaveragesizeoftertiaryy’phasevalueafterlongagingandcubicrootofagingtime_]一to=kt(1)4结论式中，耳，分别表示瞬时和初始时的析出相平均半1)不同时效温度下，随时效时间增加，一次)，径。其它研究表明，在较高体积分数含量的