《铸造技术》

文章标题:热暴露对 DD10 单晶高温合金组织稳定性的影响

文章作者:马秀林 1,黄太文 1,许佳圣 1,刘丽君 2,曹腊梅 2,苏海军 1,刘 林 1,3
关 键 字:镍基单晶高温合金;热暴露;γ′相;TCP 相
文章摘要:
在航空发动机等关键部件中,高温合金的性能及稳定性直接影响部件的安全性和效率。 通过对完全热处理后的 DD10 单晶高温合金在 700 和 1 100 ℃下进行长时热暴露实验,系统探究不同时效温度及时效时间下,合金中 γ′强化相(尺寸、形态、分布)与拓扑密排相(TCP 相)的体积分数、形貌特征及演化规律。结果表明,700 ℃热暴露过程中枝晶干和枝晶间的 γ′相均只产生了轻微粗化,并未发现有 TCP 相的析出。 随着热暴露温度的升高至 1 100 ℃,合金中 γ′相的形态发生了显著变化,1 100 ℃下热暴露 200 h 后,γ′相形貌由规则的立方态变成了不规则形态,形成了筏状组织。 随热暴露时间的延长,筏化组织逐渐粗化。 此外,随着温度升高,难熔元素的偏聚导致 μ 相的析出。 在 700 和 1 100 ℃热暴露过程中,温度越高 γ/γ′两相的晶格常数差值越小,两相错配度的绝对值也随之减小。 700 ℃热暴露 200 h 后的错配度略高于热处理态,此时 γ′相的立方度也达到最高。