姚草根，阳文豪，孟烁，易丹青，吕宏军，王斌



碳含量对热等静压FGH4169合金原始颗粒边界与力学性能的影响

姚草根1,3，阳文豪2，孟烁3，易丹青1，吕宏军3，王斌1

(1. 中南大学 材料科学与工程学院，长沙 410083； 2. 湘潭大学 机械工程学院，湘潭 411105；3. 航天材料及工艺研究所，北京 100076)

用3种不同碳含量的GH4169合金粉末为原料，采用粉末热等静压+热处理工艺制备碳含量(质量分数，下同)分别为0.026%，0.045%和0.078%的FGH4169合金，研究碳含量对FGH4169合金PPB(prior particle boundary，原始颗粒边界)和力学性能的影响。结果表明，随碳含量从0.026%增加到0.078%，FGH4169合金析出碳化物增多，超过0.078%后，形成PPB；FGH4169合金中碳化物主要为富Ti和Nb的MC型碳化物，但碳含量对合金中碳化物的种类及形貌没有明显影响；在一定碳含量范围内，随碳含量增加，FGH4169合金基体上析出的γ''相数量减少，且碳化物越来越趋向于在原始颗粒边界聚集，导致合金的室温和650 ℃高温强度和塑性逐渐减小。

FGH4169；碳含量；PPB；力学性能；热等静压

GH4169合金(相当于美国的Inconel 718合金)在650 ℃以下具有优异的综合力学性能[1]，是目前航空航天领域中应用最广泛的高温合金[2−3]。传统铸锻GH 4169合金中存在大尺寸铸锭偏析[4]，热加工性能差，材料利用率低等问题，制约了其发展和应用。为了解决这些问题，国内外研究人员采用热等静压(hot isostatic pressing，HIP)技术生产GH4169合金[5]，用这种方法制备的合金称为FGH4169合金。它可实现大尺寸构件的近净成形，降低了生产成本[6]。FGH4169合金中易出现粉末高温合金中普遍存在的原始颗粒边界(prior particle boundary，PPB)问题，严重影响合金的使用性能[7]。有研究表明，在热等静压过程……