DD9镍基单晶高温合金均匀化过程中铼、钨扩散系数计算及变化趋势研究

铼(Re)与钨(W)作为镍基单晶单晶合金均匀化过程中扩散最慢的元素,其扩散系数对于均匀化处理制度的制定起着决定性作用。建立了适用于单晶合金均匀化处理溶质元素扩散模型,利用此模型及实测数据计算出Re、W分别在1290、1325、1340、1345℃下的扩散系数。结果显示,由于没有晶界的促进,单晶试样中Re的扩散系数明显低于扩散偶法测得的值,并且由于γ’相的存在,其随温度的增长并不符合Arrhenius扩散。将扩散系数与模型相结合,制定出适用于DD9单晶合金的均匀化处理制度(1290℃/4 h+1325℃/4 h+1340℃/14 h+1345℃/18 h)。

DD9镍基单晶高温合金固溶处理初熔组织研究

研究了DD9单晶合金固溶处理过程中组织的变化以及初熔组织的生成机理。结果表明,初熔组织分为两类,即γ/γ′共晶组织熔化生成的不规则初熔组织及固溶微孔熔化生成的规则初熔组织。初熔组织严重降低铸件的高温性能,在1100℃、137 MPa条件下,初熔组织使铸件的使用寿命缩短35h。两种初熔组织都可以通过延长较低温度下的保温时间,促进元素的扩散来消除。