选取镍基单晶高温合金中晶界角度分别为5.4°, 12.3°, 25.7°的小角度和大角度晶界试样, 经标准热处理后, 在1 100 ℃下恒温氧化100, 500, 1 000 h, 研究了氧化过程中不同角度晶界的组织演化。结果表明: 不同角度晶界试样氧化100 h后, 合金表层分成了外氧化膜、无γ′相区和γ′相减少区三个区域, 不同角度晶界试样的无γ′相区和γ′相减少区都形成了少量的内氧化微孔; 氧化500 h后, 不同角度晶界试样上形成的内氧化微孔数量明显增加, 而且随着晶界角度增加, 晶界上的内氧化微孔沿晶界方向的尺寸增大, 逐渐形成狭长的微孔通道; 氧化1 000 h后, 随着晶界角度增加, 晶界上的内氧化微孔尺寸继续增大, 25.7°晶界试样的晶界上形成了连续的内氧化微孔通道, 一直延伸到γ′相减少区, 并通过晶界在晶体内部形成了内氧化区。
所属栏目
试验研究
收稿日期
2012/10/272013/8/22
作者单位
史振学:北京航空材料研究院先进高温结构材料重点实验室, 北京 100095
刘世忠:北京航空材料研究院先进高温结构材料重点实验室, 北京 100095
李嘉荣:北京航空材料研究院先进高温结构材料重点实验室, 北京 100095
韩梅:北京航空材料研究院先进高温结构材料重点实验室, 北京 100095
备注
史振学(1975-), 男, 山东曲阜人, 高级工程师, 博士。
引用该论文:
SHI Zhen-xue,LIU Shi-zhong,LI Jia-rong,HAN Mei.Microstructure Evolution of Boundaries with different Angles in Single Crystal Ni-base Superalloy during High Temperature Oxidation Process[J].Materials for mechancial engineering,2013,37(12):75～79
史振学,刘世忠,李嘉荣,韩梅.镍基单晶高温合金在高温氧化过程中不同角度晶界显微组织的演化[J].机械工程材料,2013,37(12):75～79
被引情况:
【1】
史振学,韩梅,刘世忠,喻健, "检验腐蚀对镍基单晶高温合金力学性能的影响",机械工程材料
39, 74-78(2015)
【2】
史振学,王效光,刘世忠,李嘉荣, "DD9单晶高温合金在800 ℃的高周旋弯疲劳性能",机械工程材料
40, 16-19(2016)
参考文献
【1】
NEWELL M, DEVENDRA K, JENNINGS P A, et al. Role of dendrite branching and growth kinetics in the formation of low angle boundaries in Ni-base superalloys[J]. Materials Science and Engineering: A, 2005, 412: 307-315.
【2】
SHI Z X, LI J R, LIU S Z, et al. Effect of LAB on the stress rupture properties and fracture characteristic of DD6 single crystal superalloy[J].Rare Metal Materials and Engineering, 2012, 41(6): 962-966.
【3】
史振学, 李嘉荣, 刘世忠, 等.DD6单晶高温合金扭转小角度晶界的拉伸性能[J].航空材料学报, 2009, 29(3): 88-92.
【4】
史振学, 李嘉荣, 刘世忠, 等.DD6 单晶高温合金叶片小角度晶界组织[J].稀有金属材料与工程, 2011, 41(11): 2117-2120.
【5】
ROSS E W, O′HARA K S. René N4: A first generation single crystal turbine airfoil alloy with improved oxidation resistance, low angle boundary strength and superior time rupture strength[C]// Supperalloys 1996. Warrendale, PA: TMS, 1996: 19-25.
【6】
SHAH D M, CETEL A. Evaluation of PWA1483 for large single crystal IGT blade applications [C]// Superalloys 2000. Warrendale, PA: TMS, 2000: 295-304.
【7】
CHEN Q Z, JONE C N, KNOWLES D M. The grain boundary microstructures of the base and modified RR2072 bicrystal superalloys and their effects on the creep properties[J].Materials Science and Engineering: A, 2004, 385: 402-418.
【8】
TAMAKI H, YOSHIMARI A, OKAYAMA A, et al. Development of a low angle grain boundary resistant single crystal superalloy YH61[C]// Superalloys 2000. Warrendale, PA: TMS, 2000: 757-766.
【9】
余永宁.金属学原理[M].北京: 冶金工业出版社, 2005.
【10】
李铁藩.金属晶界在高温氧化中的作用[J].中国腐蚀与防护学报, 2002, 22(3): 180-183.
【11】
黄乾尧, 李汉康.高温合金[M].北京: 冶金工业出版社, 2000.
