磨削诱导单晶高温合金微观组织演化机制研究 .pdfVIP

第52卷第12期表面技术

2023年12月SURFACETECHNOLOGY·83·

磨削诱导单晶高温合金微观

组织演化机制研究

11112*

徐运超，李景栋，张智信，庞桂兵，巩亚东

（1.大连工业大学机械工程与自动化学院，辽宁大连116034；

2.东北大学机械工程与自动化学院，沈阳110189）

摘要：目的通过对零件磨削表面的微观组织进行表征，探讨高温和大应变条件下单晶高温合金晶体取向和

位错的演化机制。方法采用场发射扫描电子显微镜对磨削亚表面微观组织形貌进行观察，通过X射线衍射

技术对磨削前后表面晶体取向进行分析。利用聚焦离子束定向切割技术制备了磨削表面透射电子扫描样品，

采用透射电子显微镜和透射菊池衍射方法对表面白层以及塑性变形层晶体取向以及位错分布进行了表征。

结果磨削后单晶高温合金表面形成强烈塑性变形，原始单一取向发生改变，形成多晶衍射峰特征。磨削表

面深度方向上形成具有不同晶粒尺寸和取向的梯度组织结构。选区衍射花样显示原始单晶材料的衍射斑点

转变为多晶材料的衍射环。磨削表面由于强烈剪切变形和磨削热产生微纳尺度的动态再结晶现象，同时形

成高密度位错结构。磨削表面产生强烈的剪切应变，使晶体向有利于剪切变形的方向旋转，形成了R-Cube

织构和F剪切织构。结论单晶高温合金磨削表面微观组织演化是基于微纳尺度的动态再结晶和位错滑移运

动进行的。

关键词：磨削加工；镍基单晶高温合金；动态再结晶；白层；微观组织

中图分类号：TG356.28文献标识码：A文章编号：1001-3660(2023)12-0083-08

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2023.12.007

StudyonMechanismofMicrostructureEvolutionInduced

byGrindingforSingleCrystalSuperalloy

11112*

XUYun-chao,LIJing-dong,ZHANGZhi-xin,PANGGui-bing,GONGYa-dong

(1.SchoolofMechanicalEngineeringAutomation,DalianPolytechnicUniversity,LiaoningDalian116034,China;

2.SchoolofMechanicalEngineeringAutomation,NortheasternUniversity,Shenyang110819,China)

ABSTRACT:Duetoitsexcellentcreepandfatigueresistanceathightemperatures,themicrostructurecontrolduringthe

formingandmechanicalprocessingofsinglecrystalsuperalloywidelyusedinhotendcomponentsofaircraftengineshas

收稿日期：2023-11-14；修订日期：2023-12-11

Received：2023-11-14；Revised：2023-12-11

基金项目：国家自然科学联合基金（U1908230）；国家自然科学基金；辽宁省教育厅基本科研