发动机用FGH4097合金950℃变截面蠕变行为研究

将发动机用镍基合金升温到950℃并施加不同应力持续蠕变测试200 h,据γ/γ’两相界面位错网对显微组织变化规律进行分析。研究结果表明:950℃、125 MPa下合金呈现明显的高温低应力蠕变特性,观察到一个稳定的蠕变阶段,蠕变速率最小为1.6×10^(-8)s^(-1),经过229 h发生了蠕变断裂;断口处组织出现了明显的颈缩特征;提高应力后,Cr、Re、Mo在γ相内达到了更大分配系数,Re元素变化趋势也更加明显。

FGH4097镍基合金950℃低应力蠕变位错及硬度分析

为了提高发动机用FGH4097镍基合金的综合性能,选择变截面蠕变的方法,将镍基合金升温到950℃并施加不同应力持续蠕变测试200 h,据γ/γ’两相界面位错网、元素错配度对显微组织变化规律进行分析。研究结果表明:在应力逐渐提高的过程中,筏排组织不断增加,当应力达到70 MPa时获得了具有完整结构筏排组织,位错可以提供更多扩散通道,使筏排化进程明显加速;当蠕变应力提高后,合金硬度显著下降。

热力耦合对一种第四代镍基单晶高温合金1100℃蠕变组织演变的影响

以一种第四代镍基单晶高温合金为研究对象,采用变截面蠕变试样,在1100℃、43~96 MPa条件下进行200 h蠕变中断实验,利用SEM和TEM观察了微观组织演变规律,利用同步辐射高能XRD和EPMA分析了高温低应力条件下镍基单晶高温合金的蠕变组织演变。结果表明:随着应力的增大,镍基单晶高温合金的γ′相体积分数降低,筏化程度增大且筏排厚度下降,同时,γ相通道宽度逐渐增大,而γ/γ’两相界面位错网间距逐渐减小。固溶强化元素Re、Mo和Cr等在γ相中的富集导致γ/γ’两相错配度绝对值增大。蠕变过程中γ’相体积分数降低和γ’相筏排厚度减小显著降低了合金的强度。另外,位错在γ′相溶解所导致的弯曲相界处的塞积,使位错易于切入γ′相,也是镍基单晶高温合金室温硬度下降的重要原因。