郭　磊，徐　轶，吴超超，方鹏均，尹航博策，赵安龙，孙传水

(西南交通大学 材料科学与工程学院， 成都 610031)



喷射成形LSHR合金原始颗粒边界形成及时效形核机理

郭磊，徐轶，吴超超，方鹏均，尹航博策，赵安龙，孙传水

(西南交通大学 材料科学与工程学院， 成都 610031)

摘要：原始颗粒边界(PPB)作为粉末高温合金3大缺陷之一受到广泛关注。本文对喷射成形LSHR高温合金中PPB形貌进行观察分析，探讨PPB的抑制方法，并在704 ℃下分别进行100，200，500和800 h的时效处理，观察PPB形态演变及碳化物、强化相特征变化，探讨长期时效PPB形核、生长机理。结果表明，喷射成形LSHR合金PPB析出相主要由碳氮化物、硼化物及少量大颗粒γ′组成。熔滴的激冷和Ti、Al、C、B等元素在表面富集是促使PPB形成的主要原因。经高温固溶处理能够消除PPB，但同时导致晶界强度降低。经长期时效处理，碳化物和γ′在热驱动力下重新形核，并发生长大，导致PPB加剧。

关键词：喷射成形；LSHR；原始颗粒边界；碳化物；长期时效

0引言

原始颗粒边界(previous particle boundary，PPB)，一直是影响粉末高温合金力学性能的重要因素。PPB阻碍晶界迁移，抑制合金元素扩散，降低热处理优化效率[1]，PPB主要由硬且脆的碳化物组成，与基体界面处容易萌生裂纹，导致材料失效[2-3]。国内某航空发动机涡轮盘在服役过程中发生断裂，经失效分析发现，盘件断裂处PPB明显增加。因此深入探讨高温合金长期时效PPB萌生、形核及长大机制具有重要意义。

近些年，喷射成形技术由于兼具粉末冶金快速凝固和铸造近净成形的特点，受到越来越多研究者关注[4-5]。……