鎳基單晶高溫合金具有優異的高溫蠕變、疲勞、氧化及腐蝕抗力等綜合性能，可用于制造航空發動機和工業燃氣輪機的渦輪葉片[1,2]
這種葉片在高溫服役過程中承受<001>軸向的離心載荷，離心應力導致的蠕變損傷是其主要失效機制之一[3,4]
隨著鎳基單晶高溫合金承溫能力的不斷提高，其高溫蠕變行為受到極大的關注并進行了大量關于高溫蠕變機制的研究[5~10]
研究結果有：(1)高溫蠕變變形主要受控于位錯運動，蠕變強度取決于位錯越過γ'相的難易程度
(2)高溫蠕變變形的主要特征是γ/γ'界面位錯網和γ'筏狀組織的形成
然而，為了保證葉片安全服役，除了研究鎳基單晶高溫合金的蠕變變形行為，還需針對葉片的服役工況研究其組織退化規律和組織退化-性能損傷間的關系
結果表明，鎳基高溫合金渦輪葉片的蠕變組織損傷主要表現為：γ'相粗化連接和筏排、γ'相含量的改變、MC碳化物的分解、晶界析出、晶界形貌的改變以及TCP的相析出[11~14]
袁曉飛等[15~17]研究了等軸晶鑄造K465高溫合金在不同溫度下熱暴露不同時間和熱力耦合后微觀組織的演變，并對微觀組織退化進行了量化表征
馮強等[18~20]進行變截面持久實驗，得到了DZ125合金在不同溫度、應力及時間條件下的微觀組織演化規律，對其微觀組織損傷參量進行了量化表征并預測了蠕變剩余壽命
目前圍繞鎳基高溫合金組織損傷與蠕變性能關系的研究，主要集中在多晶高溫合金和定向凝固高溫合金[21,22]
鑒于此，本文對DD413單晶高溫合金進行蠕變實驗模擬不同熱力耦合作用下的微觀組織損傷并對其進行量化表征
同時，測試其蠕變中斷+再蠕變性能，建立組織損傷-剩余蠕變性能的關系
1 實驗方法
實驗用材料是鎳基單晶高溫合金DD413，其名義成分(質量分數，%)為0.07C，12Cr，9Co，3.8W，1.85Mo，3.6Al，4.1Ti，5Ta，余量Ni
用真空感應爐熔煉母合金，用傳統Bridgman法(HRS)高速凝固制備單晶試棒
通過EBSD技術確定單晶試棒的晶體取向，實驗用試棒的晶體取向與<001>生長方向的之差小于8°
采用固溶+時效處理合金，其熱處理制度為：1250℃/4 h/AC+1080℃/4 h/AC
將經過標準熱處理的單晶試棒加工成拉伸蠕變試樣，并在980℃/200 MPa、870℃/430 MPa恒定拉伸載荷
聲明：
“一種鎳基單晶高溫合金的蠕變組織損傷對再蠕變行為的影響” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
792
編輯：中冶有色網
來源：張敏,張思倩,王棟,陳立佳
分享 0
舉報 0
收藏 0
反對 0
點贊 0
2025年07月18日 ~ 20日 
