Ti对镍基高温合金时效组织中γ′的影响.pdf

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1、第26卷第6期有色矿冶Vo1．26．№62010年12月N0N—FERR0USMlNDGANDM[ETALLURGYDecember2010文章编号：1007—967X(2010)06—0032—03Ti对镍基高温合金时效组织中的影响管秀荣，刘恩泽，刘峰，郑志，佟健，翟玉春(1．沈阳理工大学环境与化学工程学院，辽宁沈阳l10159；2．中国科学院金属研究所，辽宁沈阳110016；3．东北大学材料与冶金学院，辽宁沈阳110004)摘要：本文通过马弗炉将热处理后的样品进行不同时间的长期时效处理，利用扫描电镜观察长期时效样品中的形貌。

2、结果表明，三种合金热处理后的组织均由相，相，MC和M型碳化物组成。三种合金经800~C／500h后，^y相仍呈立方态，900／500h后，^y相边缘开始圆化，并且随着时间的延长，圆化得越严重。时效过程中的相长大遵循了LSW规律，时效时间和温度的增加都会促进相长大，温度的增加更有利于相长大。关键词：Ti；高温合金；时效；^y相中图分类号：TG132．3文献标识码：A1．2实验方法0前言将热处理后的合金利用线切割和机械抛光获得高温合金中的相是独特的金属问化合物尺寸为5mm×5mm×10ITlm的样品。加工好的样相¨，它在—合金中，通

3、过绕过和切割粒子机品分别在800oC和900℃进行长期时效处理，时效制，与位错相互作用，起到很强的强化作用。^y相是时问均分别为500h，1000h和l500h。时效处理高温合金中的主要强化相，其颗粒大小可以是几后样品按照GB／T14999．4—1994高温合金显微组百以至几千埃的范围内变化，其稳定性高(例如可织试验法制备金相样品，采用化学方法腐蚀，腐蚀液高达1l50oC)，析出量大(最高可达65％的相)。为20m1水+20mL浓盐酸+4g硫酸铜。在sU．并且立方体相的应变能较低，对高温合金的强化PRA35一SEM型扫描电镜上观

4、察的形貌。效果更好。但是在长期服役过程中，高温合金中的相形态对它是否能起到很好的强化效果有重要作2结果与讨论用。因此，本实验通过长期时效来研究合金中的2．1不同rri含量合金的热处理态组织相的变化规律。。图1为No．1～No．3合金的热处理态组织。1实验1．1实验材料利用25kg真空感应炉炼制母合金锭，母合金的成分范围(质量百分含量)为：C(0．O3％～0．05％)，Cr(12．7％一13．8％)，Co(9．0％～11．0％)，图1合金热处理态微观组织Al(5．6％～6．5％)，Ta(3．0％～4．5％)，w(5．2％～6．Fi

5、g．1Microstmctureof3alloysafterheat2％)，Mo(O．89％～1．0％)，B(0．O1％～0．02％)，Nitreatmenta—No．1；b—No．2；C—No．3为余量。使用母合金在纽扣炉中炼制3种不同T；由图1可以看出，3种合金的热处理后组织均含量的实验合金，实验合金的Ti含量见表l。由、、MC和M，C型碳化物组成，MC呈长条状表13种实验合金的含量(wt％)和块状分布于晶界和晶内，M，C以块状或颗粒状Table1ContentofTiin3alleys(wt％)分布于晶界。比较观察3种合金

6、热处理前后的相，发现热处理枝晶间和于的相尺寸相差很小。这是因为绝大部分相是在固溶温度冷却的过程基金项目：国家自然科学基金资助项目(50901077)。收稿日期：2010—08—3O作者简介：管秀荣(1977一)，女，博士研究生，主要研究方向为高温合金的凝固与偏析。第6期管秀荣等：ri对镍基高温合金时效组织中的影响33子表现为立方形或复杂形貌来阻碍进一步的长大。■■■■■■■■■■■■图4No．3合金不同时效条件下的形貌Fig．4MorphologyofphasesofNo．3alloyafteragingfordifferent

7、condition(a)800~C／500h；(b)800~(2／1000h；(c)800~(2／1500h；(d)900~C／500h；(e)900~C／1000h；(f)900~(2／1500h34有色矿冶第26卷布于晶界和晶内，M，C以块状或颗粒状分布于晶界。(2)三种合金经800℃／500h后，相仍呈立方态，900oC／500h后，^y相边缘开始圆化，并且随着时问的延长，圆化的越严重。(3)三种合金时效过程中的^y相长大遵循了t，lLsw规律，时效时间和温度的增加都会促进相长图5No．3合金中时效时间与^y相尺寸的关系大

8、，温度的增加更有利于^y相长大。Fig．5RelationshipahoybetweensizeofphaseandagingtimeinNo．3alloy参考文献：相的析出与长大受合金元素的扩散控制，影[1]刘丽荣．一种镍基单晶高温合金微观组织及持久性能的研究