舒德龙
,
田素贵
,
梁爽
,
张宝帅
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.000599
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.
关键词:
镍基单晶合金
,
铼
,
蠕变
,
变形机制
,
K-W锁
舒德龙
,
田素贵
,
吴静
,
张宝帅
,
梁爽
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.001144
通过对含4.5％Re/3.0％Ru单晶镍基合金进行高温蠕变性能测试,并采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)对不同蠕变期间的试样进行组织形貌观察,研究了该合金的高温蠕变行为.结果表明,本实验所选用的单晶合金在高温蠕变期间具有良好的蠕变抗力,在1040℃/160MPa的蠕变寿命达到725h.高温蠕变初期,合金中γ'相沿垂直于应力轴方向转变成筏状结构,其稳态蠕变期间的变形机制是位错在基体中滑移和攀移越过筏状γ'相.高温蠕变后期,合金的变形机制是位错在基体中滑移和剪切筏状γ'相.位错的交替滑移使筏形γ'相扭曲,并在γ/γ'两相界面发生裂纹的萌生与扩展直至断裂,是合金在高温蠕变后期的断裂机制.
关键词:
单晶镍基合金
,
Re/Ru
,
高温蠕变性能
,
断裂机制
