材料工程, 2017, 45(1): 93-100.
10.11868/j.issn.1001-4381.2016.000599
一种4.5％Re镍基单晶合金在980℃蠕变期间的变形与损伤机制
舒德龙
1,
,
田素贵
2,
,
梁爽
3,
,
张宝帅
4,
1.沈阳工业大学材料科学与工程学院,沈阳,110870;
2.沈阳工业大学材料科学与工程学院,沈阳,110870;
3.沈阳工业大学材料科学与工程学院,沈阳,110870;
4.沈阳工业大学材料科学与工程学院,沈阳,110870
通过蠕变性能测试和组织形貌观察,研究了一种Re含量为4.5％Re(质量分数,下同)的镍基单晶合金的高温蠕变行为、变形和损伤机制.结果表明,4.5％Re合金在980℃/300MPa的蠕变寿命为169h.蠕变初期,合金中立方γ'相转变为垂直于应力轴的N型筏状结构.稳态蠕变期间,合金的变形机制为位错在基体中滑移和攀移越过筏状γ'相.蠕变后期,合金的变形机制为位错在基体中滑移和剪切进入筏状γ'相.由于γ基体通道较窄,位错在基体通道中滑移所需的阻力较大.剪切进入γ'相的〈110〉超位错可由{111}面交滑移至{100}面,形成K-W锁,从而抑制位错的滑移和交滑移,这是合金具有较好蠕变抗力的主要原因.主/次滑移位错的交替开动,可致使筏状γ'相扭曲,并促使裂纹在筏状γ/γ'两相界面萌生;裂纹沿垂直于应力轴方向扩展,直至断裂,这是合金的蠕变断裂机制.
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