庄晓黎，吴红宇，方 姣，黄 岚，江 亮

（1. 中南大学 粉末冶金国家重点实验室，长沙 410083；2. 中南大学 粉末冶金研究院，长沙 410083）

无铼镍基单晶高温合金的显微组织表征

庄晓黎1， 2，吴红宇1， 2，方 姣1， 2，黄 岚1， 2，江 亮1， 2

（1. 中南大学 粉末冶金国家重点实验室，长沙 410083；2. 中南大学 粉末冶金研究院，长沙 410083）

采用螺旋选晶法制备一种新型无铼镍基单晶高温合金，研究金相腐蚀剂对合金显微组织的影响，以及合金元素的偏析和合金的显微组织。运用金相显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）、电子探针（EPMA）、X射线衍射（XRD）、电化学萃取、电化学工作站以及图像处理软件Image pro plus（IPP）等技术方法，对镍基单晶高温合金进行表征和研究。结果表明：镍基单晶高温合金铸态组织由γ基体相、γ'强化相以及γ/γ'共晶相组成；不同的金相腐蚀剂会形成不同的显微形貌，这是由γ基体相和γ'强化相在相应腐蚀溶液中的自腐蚀电位决定的，对于γ'相体积分数的评估，应当选用腐蚀掉γ'相的图片用于计算；铸态镍基单晶高温合金偏析严重，Cr、Co、W元素偏析于枝晶干，Al、Ta元素偏析于枝晶间。

镍基单晶高温合金；金相腐蚀剂；显微组织；γ′相；元素偏析

单晶高温合金具有高的高温强度、优异的蠕变与疲劳抗力以及良好的抗氧化性、抗热腐蚀性、组织稳定性和使用可靠性，因此被广泛地应用于涡轮发动机等先进动力推进系统，如涡轮叶片等热端部件［1-4］。航空发动机涡轮叶片经历了从等轴晶、柱状晶、最后到单晶的发展历程［3］。自 20 世纪 80年代开始，第一代单晶高温合金（PWA1480、CMSX-2、CMSX-3和SRR99等合金）出现以来，单晶高温合金的研究取得了突破性的进展［4-5］；……