舒德龙，田素贵，吴 静，张宝帅，梁 爽

(沈阳工业大学 材料科学与工程学院，沈阳110870)

一种含4.5%Re/3.0%Ru的单晶镍基合金的高温蠕变行为

舒德龙，田素贵，吴 静，张宝帅，梁 爽

(沈阳工业大学 材料科学与工程学院，沈阳110870)

通过对含4.5%Re/3.0%Ru单晶镍基合金进行高温蠕变性能测试，并采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)对不同蠕变期间的试样进行组织形貌观察，研究了该合金的高温蠕变行为。结果表明，本实验所选用的单晶合金在高温蠕变期间具有良好的蠕变抗力，在1040℃/160MPa的蠕变寿命达到725h。高温蠕变初期，合金中γ′相沿垂直于应力轴方向转变成筏状结构，其稳态蠕变期间的变形机制是位错在基体中滑移和攀移越过筏状γ′相。高温蠕变后期，合金的变形机制是位错在基体中滑移和剪切筏状γ′相。位错的交替滑移使筏形γ′相扭曲，并在γ/γ′两相界面发生裂纹的萌生与扩展直至断裂，是合金在高温蠕变后期的断裂机制。

单晶镍基合金；Re/Ru；高温蠕变性能；断裂机制

单晶镍基合金的组织结构由γ基体和γ′相组成，由于单晶镍基合金具有优异的高温力学和抗蠕变性能，已被广泛应用于制备先进航空发动机中的叶片部件[1]。随着航空发动机涡轮前入口温度的不断提高，合金的承温能力也随之提高，常见的做法是加入更高含量的难熔元素，如W，Mo，Ta，Re，Ru等。其中，镍基单晶合金中难熔元素的含量已从第一代单晶的14.6%(质量分数，下同)，增加到第三代的约为20.7%[2]，特别是当元素Re的含量增加到3%和6%，可使其承温能力分别提高30℃和60℃，分别是第二代和第三代单晶合金的重要成分标志[3,4]。……