采用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)对不同服役时间下的含Hf涡轮叶片典型部位的组织进行了观察与定量表征,采用能谱分析仪(EDS)对服役过程中的碳化物的成分变化进行了分析,并对不同服役时间叶片进行显微硬度测试,研究了含Hf涡轮叶片在服役过程中组织及性能的演化规律,并根据LSW理论对不同部位的服役温度进行了定量反推.结果表明:在高温高应力下,服役400,650 h的叶片均发生了明显的组织退化,作为主要强化相的γ'粒子由规则立方体形貌逐渐粗化长大为L,H型等较为复杂的粒子形态,其等效直径由0.53μm增大至0.64μm,粗化过程由Ostwald熟化机制与粒子聚集机制的共同控制;其中,叶身中部粗化现象最为严重,经反推,其服役温度可达1180K;碳化物由富Ti-Ta的MC(1)型转变为富Hf的MC(2)型,并析出少量M23C6型碳化物,Hf元素在一定程度上抑制了M6C及TCP相的析出;在晶内第二相与γ基体界面及筏排处出现少量蠕变空洞,即蠕变空洞在位错堆积前沿萌生;随着服役时间的延长,合金的显微硬度逐渐降低,发生明显软化.
参考文献
| [1] | 周煜,张峥,赵子华,钟群鹏.涡轮叶片蠕变损伤的恢复处理研究进展[J].材料热处理学报,2012(12):1-7. |
| [2] | Kaftelen H;Baldan A .Comparative creep damage assessments using the various models[J].Journal of Materials Science,2004(13):4199-4210. |
| [3] | 冯强,童锦艳,郑运荣,王美玲,魏文娟,赵海龙,袁晓飞,丁贤飞.燃气涡轮叶片的服役损伤与修复[J].中国材料进展,2012(12):21-34,11. |
| [4] | 温莹,田高峰,刘国权,胡本芙.镍基粉末高温合金中γ′相的形貌特征的定量表征研究[J].中国体视学与图像分析,2007(03):162-166. |
| [5] | 王改莲,吴翠微,董建新,谢锡善.计算机图形处理软件在SEM图像定量测定中的应用[J].电子显微学报,2001(04):279-282. |
| [6] | Baldan A. .Review Progress in Ostwald ripening theories and their applications to nickel-base superalloys - Part I: Ostwald ripening theories [Review][J].Journal of Materials Science,2002(11):2171-2202. |
| [7] | M. FAEHRMANN;P. FRATZL;O. PARIS;E. FAEHRMANN;WILLIAM C. JOHNSON .INFLUENCE OF COHERENCY STRESS ON MICROSTRUCTURAL EVOLUTION IN MODEL Ni-Al-Mo ALLOYS[J].Acta Metallurgica et Materialia,1995(3):1007-1022. |
| [8] | 蔡玉林,郑运荣.K002和K19H合金组织稳定性的研究[J].航空学报,1980(02):89. |
| [9] | Starink MJ.;Thomson RC. .The effect of high temperature exposure on dendritic segregation in a conventionally cast Ni based superalloy[J].Journal of Materials Science,2001(23):5603-5608. |
| [10] | 王罗宝.定向工艺和铪含量对一种镍基高温合金的影响[J].航空材料（专刊）,1982(z2):1-7,图1,图2. |
| [11] | 杨海青,李青,肖程波,胡聘聘.Re对耐腐蚀镍基定向高温合金组织及持久寿命的影响[J].稀有金属,2012(04):547-551. |
| [12] | 陈永翀.扩散蠕变理论的基础问题研究[J].稀有金属,2012(02):171-177. |
上一张
下一张
上一张
下一张
计量
- 下载量()
- 访问量()
文章评分
- 您的评分：
-
10%
-
20%
-
30%
-
40%
-
50%