Hf和Re含量对Co-Ti-V高温合金γ/γ′两相晶格错配度的影响
2021-03-02周鹏杰宋德航高心康刘印兵
航空材料学报 2021年1期
周鹏杰, 宋德航, 高心康, 刘印兵
(江苏科技大学 材料科学与工程学院,江苏 镇江 212003)
高温合金由于具有较高的强度、结构稳定性和抗高温能力,通常运用于航空发动机涡轮叶片和其他的耐热部件中[1-2]。其中镍基高温合金是制造航空发动机的关键材料,是目前研究和使用最广泛的一类高温合金[3-4]。镍基高温合金出色的高温力学性能是由于其具有稳定的γ/γ′双相结构。然而钴基高温合金与镍基高温合金相比,具有更加优异的耐热腐蚀性和耐热疲劳性,但传统的钴基高温合金主要的强化方式为固溶强化和碳化物强化,限制了其发展[5-6]。2006年,日本学者Sato等[7]发现了具有γ′强化的Co-Al-W高温合金。γ′相强化的Co-Al-W高温合金高温强度与普通铸造的Ni基高温合金相当,但高于传统的Co基高温合金的高温强度。2014年,厦门大学的Ruan等[8]进行了Co-Ti-V合金相平衡和微观结构的研究。2018年,Ruan等[9]又研究了Al、Ni对Co-Ti-V合金微观组织、相稳定性和高温力学性能的影响。
晶格错配度常用来表征镍基高温合金中γ/γ′两相共格界面的应变状态,是影响合金高温性能的重要因素,与γ′相形貌、γ/γ′两相中各元素的分配行为都有着重要的联系。近些年,有不少文章报道镍基高温合金γ′相组织形态与晶格错配度之间的关系。随着晶格错配度的增大,γ′相形貌由球形转变为方形和片状[10-12]。文献[13]研究了Re元素对镍基高温合金错配度的影响,结果表明,随着Re含量的增加,γ/γ′两相晶格错配度的绝对值减小。在镍基高温合金中,Re更倾向于分布在γ相中,随着Re含量增加,γ/γ′两相晶格错配度的绝对值减小[14]。……
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