熱處理對一種含Re鎳基單晶合金組織的影響研究.pdf

1、鎳基單晶高溫合金是目前制造先進(jìn)航空發(fā)動機(jī)渦輪葉片，導(dǎo)向葉片的關(guān)鍵材料，不斷提高承溫能力和降低合金成本是該類合金的主要研究目標(biāo)。為提高承溫能力，常采用低Cr高難熔(W、Mo、Nb、Ta、Re等)元素總量的合金化途徑，尤其是稀貴金屬Re的使用顯著提高了單晶合金的高溫蠕變和持久性能。通常，國際上單晶合金中Re的含量為3％或6％，合金也由一代提高到二代和三代，但含Re單晶合金的成本提高了約一個數(shù)量級以上，嚴(yán)重制約了合金的推廣應(yīng)用，因此發(fā)展低成本

2、單晶合金是非常有意義的。
　　 本文針對一種含1％Re的低成本單晶合金熱處理進(jìn)行了研究，主要研究了含Re合金的鑄態(tài)組織組成，并結(jié)合DSC分析，確定了合金的固溶工藝，探討了固溶處理對合金元素分布的影響以及時效時間和溫度對γ’尺寸的影響，最后確定了該種合金最佳的熱處理工藝。研究結(jié)果主要如下：
　　 單晶合金的鑄態(tài)組織均由γ、γ’及γ/γ’共晶相組成，Re的添加沒有改變鑄態(tài)合金中析出相的種類，γ/γ’共晶的形貌，但含Re的合金

3、枝晶比較細(xì)小且排列比較緊密。
　　 固溶處理可以明顯改善合金元素的偏析狀況，隨著固溶溫度增加，合金枝晶逐漸變小直至全部固溶，添加1％的Re對γ/γ’共晶的固溶溫度影響不大，經(jīng)過1290℃/4h固溶處理后合金基本固溶完全，γ’平均尺寸約為0.3～0.4μm時效處理溫度對γ’相形貌和尺寸有較大影響。隨時效溫度的升高，γ’粒子的尺寸呈逐漸增加的趨勢，γ’粒子的立方度表現(xiàn)為增加后減少的趨勢，經(jīng)過1290℃/4h固溶處理后再經(jīng)870℃/9