田素贵
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舒德龙
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曾征
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刘臣
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郭忠革
材料热处理学报
通过对有/无元素Re合金进行蠕变曲线测定及组织形貌观察,研究了元素Re对镍基单晶合金中温蠕变行为的影响.结果表明:与无Re合金相比,4.5％ Re合金在中温/高应力条件下具有良好的蠕变抗力.蠕变期间无Re合金中的γ'相转变成串状,而4.5Re合金中的γ'相仍保持立方体形貌,有/无元素Re合金在中温蠕变期间的变形机制均为<110>超位错剪切γ'相,切入γ'相的超位错可在{111}面滑移,或在{111}面分解形成{112}超肖克莱不全位错+(SISF)的位错组态,抑制其交滑移；其中,4.5％ Re合金中切入Y'相的<110>超位错可由{111}面交滑移至(100)面,形成K-W锁,是使合金具有良好蠕变抗力的重要原因之一.
关键词:
单晶镍基合金
,
元素Re
,
组织结构
,
中温蠕变
,
变形机制
,
K-W锁
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
