铪在粉末冶金高温合金中的作用研究概况.docx

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第19卷第5期

2009年10月

粉末冶金工业

POWDERMETALLURGYINDUSTRY

Vol.19No.5Oct.2009

铪在粉末冶金高温合金中的作用研究概况

韩寿波，张义文

(钢铁研究总院高温材料研究所，北京100081)

摘要：结合铪在铸造高温合金以及变形高温合金中的作用，简要说明了在粉末冶金高温合金中添加铪的重要性，并重点概述了铪在粉末冶金高温合金中的作用及应用，最后探讨了加铪以提高粉末冶金高温合金性能的研究方向。

关键词：粉末冶金高温合金；铪；碳化物；原始颗粒边界；y相中图分类号：TF125.4文献标识码：A

文章编号：1006-6543(2009)05-0048-08

RESERCHOVERVIEWONTHEEFFECTOFHAFNIUMONPMSUPERALLOY

HANShou-bo,ZHANGYi-wen

(HighTemperatureMaterialsResearchInstitute,CISRI,Beijing100081,China)

Abstract:Combinedwiththeeffectofhafniumincastanddeformedsuperalloys,theimpor-tanceofaddinghafniumtoPMsuperalloysisexplainedbriefly,andtheeffectofhafniuminPMsuperalloysanditsapplicationsarealsosummarizedwithemphasis.Lastly,theresearchdirectionofimprovingthepropertiesofPMsuperalloysbyaddimghafniumisdiscussed.

Keywords:PMsuperalloy;Hf;carbide;PPB;y-phase

铪(Hf)于20世纪70年代末才开始应用于粉末冶金高温合金，主要是为了改善γ相的大小和分布，改变粉末冶金高温合金中碳化物的组成和形态，从而提高合金的性能[1。美国的MERL76合金是在IN100合金成分的基础上加以调整，添加了少量的Hf,改善了合金的原始颗粒边界(PPB),提高了合金塑性，进一步强化了合金[2]。俄罗斯的?II741HII合金通过加Hf影响碳化物的析出顺序和组成，改善合金的晶界和PPB等作用，使合金具有优良的韧性，较好地控制了合金的缺口敏感3]。本文重点概述了Hf在粉末冶金高温合金中的作用及应用，并探讨了今后在粉末冶金高温合金中加Hf的研究方向。

1Hf在铸造及变形高温合金中的作用

由于粉末冶金高温合金是在铸造和变形高温合

金的基础上，采用粉末冶金工艺，改善合金显微组织，提高合金性能而研制的。因此，简要了解Hf在铸造和变形高温合金中的作用，对于研究Hf在粉末冶金高温合金中的作用和应用，具有重要的指导和借鉴意义。

1.1Hf在铸造高温合金中的作用

广泛应用的铸造高温合金，普遍存在760℃附近低塑性、低强度问题，常常导致在蠕变Ⅱ阶段末期合金部件突然破坏[4]。在铸造高温合金中加入适量的Hf,可以提高合金的强度和塑性。加Hf的铸造高温合金主要以MartinMetals公司生产的MM00X系列为代表，其中有对原合金的改性，也有新研制的合金。如MM004合金就是在IN713LC合金中加入了适量的Hf,提高了原合金的低周疲劳

强度。新研制的MM002合金则是通过成分设计，添加了1.5%～3.5%(质量分数)的Hf,使其在760℃具有良好的持久伸长率[5]。

收稿日期：2009-04-13

作者简介：韩寿波(1983-),男(汉),江西万年人，硕士研究生，主要从事粉末冶金高温合金方面的工作。

第5期韩寿波等：铪在粉末冶金高温合金中的作用研究概况·49·

铸造高温合金综合性能的改善与Hf在合金凝固过程中的作用存在着密切的联系[6]。良好的流动性、趋肤效应以及枝晶间保持的连通状态，都是加Hf合金具有优良可铸性的原因。这会相应地改善铸造高温合金的力学性能，但最主要的原因是Hf降低了熔体的凝固温度，改变了合金初生相的析出顺序，使原