TiAl比对镍基单晶高温合金组织和持久性能的影响.pdf

第38卷 第4期 稀有金属材料与工程 、，01．38．No．4 2009艇 RAREMETALMATE蒯ALSANDENGINEE剐fNG 2009 4月 April Ti／AI比对镍基单晶高温合金组织和持久性能的影响 刘丽荣1一，金 涛2，陈海军3孙晓峰2，管恒荣2胡壮麒2 (1．淀戮工盈大学，辽宁沈阳110023) (2．中科院众属研究所，辽宁沈阳110016) (3。辽河石油勘探局总机械厂，辽宁盘锦124209) 摘要：研究了Al+Ti原乎总量相同、Ti／AI比不同的3种单晶高温合金的微观组织和持久性能，讨论了无Re单晶高温 套金中Al翱Ti元素豹成分设计原则。测用金攫爨徽镜和扫撼电镜对铸态釉热处理态缎织进行观察和分析；利用透射电 镜的EDS对台金元素在辩相中酶分鬻院和错琵璇进行涮试和分析。结采浚孵：随着Ti／A!昆的磺鸯霹，合金铸态棱晶闻 的y-戊晶含量略有增加；热处理态y’相尺寸略有降低，，’相形貌逐渐规则，错配度略有降低。Ti／AI比的变化对合金的 糕变湿度影镌不大。Ti／AI毙豹变化对会金元素谯斌相中的分配有疆显豹影嫡，高Ti／AI魄使会佥笼素在y’和绅的分配 院更偏离子l。随着Ti，Al眈的增加，合金的持久寿命逐渐增加。 关键词：单黯高温合金；微观组织；持久性能l俐Al比； 巾藿法分类弩；TG132．3+2；TG113。l 文献檬识码：A 文拳编号：1002一185X(2009)04—0612—05 具有面心囊方L12结构的，，’相是镍基单晶高温 合金为基体材料，通过改变Al和Ti元素含量来考察 合金枣的主要强纯相，Al秘甍都怒重要的，，’鞠形成 Ti／AI比对合金的缎织与力学靛能鲍影响。 元素【l’2】。到目前为止，单晶高温含金已经发簇到了 1 实验 第4代甚至第5代。纵观几代合金中Al和Ti的含量 特点如下：第l代中都含有较高的甏含量，Al含量 实验选震的3种萃晶蹇滏合金魏化学袋分及相 较低；第2代含Re合金禽有较少的Ti，第3代含有 minx80 少量或不含Ti，即Ti含量逐渐降低，Ti／AI比逐渐降熔炼母合金并浇铸成oh8 mm的试样。单品高 低。餐是有关Ti／Al艮逐渐降低的原阂，到嚣翦为止温会金试样是在工娩震大型双送加热ZGD。2真空舞 也没有清楚的解释。而Ti／Al比的降低是不是所有高梯度单晶炉上制备的。 温合金的发展方向，这已成为单晶高温合金发展的重 要同惩。 关于单晶高温合金Ti／Al比的研究，前人已有一 定的基础。在赢温合金CMSX．11B(3】中，提高Ti／A1 泷是为了获得较野的抗腐蚀特性。势提高可铸侄必须 降低Ti／Al比【41。当DD3念金的AI+Ti超过8．3％(质 nm(错配 量分数，下同)后，其点降错配大予O．001 利餍差蒸分轿仪瓣量了3种铸态会金的初熔滏 度大予0．28％)，1040℃的高温性髓下降。Al+蘩总 7粒 度和其他相变温度。根据初熔温度制定相应的热处理 量在8％～10％时强度最高，并考虑到Ti／AI比对y 子稳定性和抗氧化性的影响，该比值应控铡在≤ 0。41s1。研究表明，控制Ti／AI比主要是为了提高合金显徽镜对合金的铸态帮燕处瑾态维织进行观察移分 的抗腐蚀性能，而Ti／A1比对单晶高温合金的持久性析。热处理后的试样依据航空标准加工成标距为25 能的影响则少有报道。因此，本研究以一种单鼹高湿 收到初稿日期：2008·03·27：收到修改稿日期：2009-01—22 基金项目：辽宁省教育厅高等学校科学技术