镍基高温合金中的初生碳化物及其强化作用

  第 45 卷 第 4 期 稀有金属材料及工程 Vol.45, No.4

  2016 年 4 月 RARE METAL MATERIALS AND ENGINEERING April 2016

  镍基高温合金中的初生碳化物及其强化作用

  杨金侠,魏 薇,刘 路,唐 杰,孙晓峰,胡壮麒

  ( 辽宁是中国科学院金属研究所 沈阳 110016)

  摘 要:对 K465 和 K492 合金室温拉伸采用扫描电镜和透射电镜观察分析,高周疲劳和差热分析试验 K465

  和 K492 合金中碳化物的形状、类型和分布。研究铸态 K465 和 K492 初生碳化物对合金强度的影响。结果

  表明,在 K465 合金中形成 M C 初生碳化物呈骨架状,有利于合金室温强度;在 K492 合金也形成了 M C 型初生碳

  当碳化物较大时,降低合金的高周疲劳强度;为了扩散分布的小颗粒,提高合金的高周疲劳强度

  度。

  关键词:高温合金;初生碳化物;高疲劳强度

  中图分类号:TG 146.1 5 文献标识码:A 文章编号:1002- 185X(2016)04-0975-04

  除了镍基高温合金的主要强化阶段外,??以外,初 较大。这是初生碳化物 2 种合金的主要形成相之一是

  生碳化物的强化作用也很明显。这是初生碳化物 2 种合金的主要形成相之一是

  生碳化物的强化作用也很明显。不同化学成分 影响高温合金部件使用寿命的重要因素之一。到目前为止

  高温合金中的初生碳化物有不同的类型和形式。在 IN792 K492 和 K465 合金中初生碳化物的特性和形状作用方

  合金主要用于初生碳化物 M C 类型、弥散分布的颗粒 报告不全面和系统。本工作研究 K492 和 K465

  颗粒对合金有明显的强化作用[1,2] ;在 K465[3,4] 、 合金中初生碳化物的形成条件、形态、成分及其强化作用

  Mar-M247[5] 、Mar-M200[6]合金,初生碳化物主要是 指导合金应用具有重要意义。

  M C 类型、骨架形状,对合金的强化作用也比较明显;

  1 实 验

  合金浇筑工艺不合理或成分控制不当

  一些不利于合金性能的初生碳化物[7-9] ,如在 实验合金 K492 实测化学成分为(质量分数, %):

  IN792 在合金中,沿晶界生长的膜状初生碳化会产生 13.5Cr, 9.2Co, 3.0Mo, 7.1W, 5.6Ta, 4.3Al, 3.5Ti, 0.15C ,

  [2]

  以及大量的初生碳化物 ;在 K465 合金中,会产 余量为 Ni 。 K465 合金 实测化学成分为(质量分

  [4]

  类似针状的初生碳化物 ,碳化物对合这些形式 数, %): 9.5Cr, 9.1Co, 2.2Mo, 11.3W, 1.0Nb, 5.9Al, 2.1Ti,

  金性能造成灾难性影响。另外,单晶 CMSX-4[10] 、 0.18C ,余量为 Ni 。另外,单晶 CMSX-4[10] 、 0.18C ,余量为 Ni 。

  单晶 PWA1483[11]和定向合金[12] 微量初始也会产生 采用真空感应熔炼母合金,采用精密铸造工艺

  生碳化物。这些微量碳化物不利于单晶的力学性能。 在真空感应炉中准备成型样品,重熔母合金

  因此,初生碳化物对合金性能的影响不容忽视。 1500 ℃有效尺寸为下浇 Φ7 mm×70 mm 试样。

  研究这项工作 2 近年来,多晶铸镍基应用较高 用线切割成尺寸 Φ7 mm×8 mm