块状碳化物的形态演化及对镍基合金蠕变性能的影响

摘要

通过不同工艺热处理、蠕变性能测试及组织形貌观察,研究了固溶温度对一种定向凝固镍基合金中碳化物形态演化与蠕变性能的影响.结果表明:铸态DZ125合金中存有粗大块状MC型碳化物,热处理期间合金中MC型碳化物可发生分解和形态演化,逐步转变成粒状M23C6型碳化物.随固溶温度提高、时间延长,碳化物发生分解及形态演化的几率增加,并使细小粒状M23C6型碳化物沿晶界不连续析出.与低温固溶处理合金相比,高温固溶处理合金在780℃具有良好的蠕变抗力.其中,以共格方式嵌镶在γ基体中的立方γ′相均匀分布在枝晶干和枝晶间区域,并有细小粒状碳化物沿晶界弥散析出,可抑制晶界滑移,是大幅度提高合金蠕变抗力的主要原因.在近780℃蠕变后期,与应力轴呈45°角的晶界承受较大的剪切应力.裂纹在沿与应力轴呈45°角的晶界处萌生与扩展,直至断裂是合金的蠕变断裂机制.