定向凝固对 N3 合金组织和持久性能的影响

摘要

以N3高温合金为对象,对其定向凝固前后的组织和1100℃/70 MPa持久性能进行了研究。结果表明,定向凝固工艺不仅消除了合金的横向晶界,也消除了晶界分布的不规则碳化物,延缓了合金组织的退化速度。对比持久断后的试样发现,普通铸造N3合金试样的组织退化主要表现为晶界MC碳化物的分解和γ′膜状化,一次裂纹产生于晶界MC分解生成的颗粒状M 6 C处。定向凝固试样则表现为μ相的析出、枝晶间MC的退化反应,一次裂纹产生于枝晶间膜状的γ′包裹的链状M 6 C处。作为高W低Cr型的N3合金,定向凝固后1100℃/70 MPa的持久寿命可达300 h,伸长率大于20%。