G115钢650℃蠕变试验不同时间后的微观组织和硬度

对经1100℃保温1 h空冷正火和710℃回火3 h的G115钢进行了650℃持续1000、1879、5000和7288 h的蠕变试验,检测了蠕变试验后钢的硬度和显微组织。结果表明:G115钢在650℃蠕变试验0~1000 h内,硬度下降较缓慢,随着蠕变试验时间的进一步延长,硬度快速下降。正火和回火后,G115钢晶界和板条界析出了较多细小的粒状M_(23)C_(6)相,650℃蠕变试验后,晶界和板条界析出了较细小的粒状M_(23)C_(6)相和较粗大的块状Laves相,晶内析出细小的富铜相和MX相。蠕变试验0~1000 h过程中有大量相析出,并随着蠕变时间的延长而长大。蠕变试验过程中,位错密度下降,马氏体板条变宽,晶粒长大,导致蠕变试验后钢的硬度降低。在蠕变试验0~1000 h的过程中,由于有大量的相析出,钢的析出强化效果显著,部分弥补了位错强化和马氏体板条强化作用的减弱,因此硬度下降缓慢。析出相不仅影响析出强化效果,还阻碍位错密度下降和马氏体板条变宽,是影响G115钢650℃蠕变试验过程中硬度变化的关键因素。

Ta对一种抗热腐蚀镍基单晶高温合金长时热暴露组织和蠕变性能的影响

为进一步提高燃机叶片的服役温度,获得综合性能更优的镍基单晶高温合金,本工作研究了Ta含量对镍基单晶高温合金在900℃长时热暴露过程中组织损伤和性能退化规律的影响。利用SEM和TEM-EDS分析了Ta含量对抗热腐蚀镍基单晶高温合金微观组织及900℃、275 MPa蠕变性能的影响。通过对比相同热暴露时间的不同Ta含量合金(2Ta、5Ta和8Ta)组织发现,随Ta含量的增加,γ’相尺寸无明显变化,但立方度有所提高,γ基体中的三次γ’相数量减少。随Ta含量由2%增加到5%,除热暴露4000 h时2种合金γ’相体积分数较为接近外,其余热暴露时间下5Ta合金的γ’相体积分数均高于2Ta合金;Ta含量进一步增加至8%,热暴露不同时间后γ’相体积分数均有所增加。随热暴露时间的延长,3种合金的900℃、275 MPa蠕变性能变化趋势存在差异:2Ta合金热暴露0~4000 h无明显变化,热暴露8000 h后性能明显降低;5Ta和8Ta合金的持久寿命均随热暴露时间的延长先升高后降低,分别在热暴露500和2000 h时达到峰值。随Ta含量的增加,合金稳态蠕变速率不断降低、蠕变寿命明显延长、峰值蠕变寿命向后推移,同时蠕变断后γ’相筏化程度和筏排结构完整度明显提高。合金蠕变性能的提升归因于蠕变初始状态中γ’相体积分数的提高、蠕变过程中γ’相筏排结构完整度和厚度的增加等综合因素。