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第卷第期航空材料学报., .
年月
高温合金的微观组织
赵希宏, 黄朝晖, 谭永宁, 张强, 贾新云, 徐惠彬
.北京航空航天大学材料科学与工程系,北京;.北京航空材料研究院,先进高温结构材料国防科技重点实验室,
北京
摘要:研究了高温合金的微观组织。研究表明:铸态组织包括和,以及共晶相和碳化物,其中
体积百分数为% ,碳化物相主要是和,碳化物呈骨架状和点状、块状分布,共晶相多为葵花状。热处
理后有残留的共晶相,碳化物分解并有包覆, 相发生球化,晶界上分解,并有析出。合金经
,长期时效后组织保持稳定,未析出有害的相;长期时效的组织变化表现为的长大和条状化;枝
晶问二次析出细小的富的相;晶界上析出少量的和,。
关键词:高温合金;微观组织;长期时效;热处理
中图分类号:. 文献标识码: 文章编号:—
为满足国内先进的高推重比航空发动机要求, 效时采用合金成分上限。采用真空感应熔炼的
研制了新型定向凝固高温合金,使用温度达到母合金锭,在/定向凝固
,同时具有良好的抗氧化、耐腐蚀性能,以及炉上进行重熔,制备方向柱晶试板、试棒及
优异的铸造性能,可以进行大缘板,复杂结构空心导叶片。合金的热处理工艺为保温,
向叶片的整体定向凝固成形,目前利用合金研保温,空冷:保温,空冷。采
制的导向叶片正在进行试车考核。用箱式中温电阻炉,进行:长期无载荷热曝露
本工作主要研究了合金的铸态、热处理态试验,时效时间为,每隔取出观察组织
组织,以及长期时效后的微观组织变化。并测试性能。铸态,热处理,长期时效以及力学性
能的金相试样经抛光后,在硝酸:氢氟酸:甘油
试验材料及方法::的溶液中腐蚀,然后采用扫描电镜观
察分析组织,采用萃取方法分析不同状态的合金
试验用合金的成分范围⋯见表,长期时相结构。
表合金成分范围/%
/ %
一●
丝状物,边缘分布着大块状,枝晶杆呈不规则
试验结果与分析状,也有梅花状。碳化物有两种形态,分布于枝晶间
的骨架状和在共晶附近及孤立的块状。在
. 合金的铸态组织含或合金中,存在⋯和两种碳化
合金的典型铸态组织如图所示,主要组成相物,其中,⋯中的金属元素以,,,为主,
为和,还有共晶相,呈葵花状,花心为而中的主要是或¨。本合金体系不
含和,经分析,骨架状碳化物主要是
收稿日期:——;修订日期:—】即,而共晶附近的碳化物为⋯和
作者简介:赵希宏一,男,博士,研究员,—共生相,即和共生,等温凝固试验证
. ..。明:⋯在:开始形成,当温度降至:
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第 3 期 I C l 0 高温合金的微观组织 2 9
H f 1 5 w t % I C l 0 态及处理后的萃取试验结果( 表
时, 残余液池的浓度可超过, 这时很容易合金铸热
’
一
M C 一 M C 2 证了金的主要组成相为: 和以及
以已经生成的 f l ) 作靠背, 表面包覆层( :) , ) 进步验合 y y
H T a
M C M C M C H f T a C , f 量
或者在富 H f 熔池中直接析出孤立的。:, 。合金, 其中为( , ) 只是由于和的含
T a N i H f
中枝晶间孤立大块状碳化物为 C