長期時效對GH4586A合金TCP相和沖擊韌性的影響.pdf

1、GH4586A合金是我國自行研制成功的一種新型難變形鎳基高溫合金，是在GHl41合金的基礎(chǔ)上，調(diào)整合金元素含量而發(fā)展的新型合金。初衷是用作航天發(fā)動機渦輪盤材料。目前，為了進(jìn)一步發(fā)揮該合金的潛力，欲將其應(yīng)用拓展到航空發(fā)動機領(lǐng)域。并保證其在700-800℃范圍內(nèi)長期安全工作，這就需要徹底澄清在上述條件下的合金組織及性能的變化規(guī)律。 本文通過金相顯微鏡、SEM、TEM、定量金相分析及物理化學(xué)相分析等研究方法觀察分析合金的顯微組織，同時

2、測定沖擊性能等。重點研究TCP相的溶解析出規(guī)律及其對合金沖擊韌性的影響機理，為GH4586A合金的安全使用提供科學(xué)依據(jù)。 GH4586A合金在750℃、800℃和850℃下長期時效后，其組織中有μ相和σ相兩種TCP相析出。μ相為長針狀，長約5～13μm，徑長比為0.03～0.06；σ相為短棒狀，長約2～5μm，徑長比為0.2～0.07。且在750℃和800℃下時效時，μ相和σ相的數(shù)量隨著時效溫度的升高和時效時間的延長逐漸增加。在

3、850℃下時效時，隨著時效時間延長，μ相和σ相均開始出現(xiàn)回溶趨勢。根據(jù)物理化學(xué)相分析數(shù)據(jù)，對GH4586A合金中μ相的析出動力學(xué)進(jìn)行了系統(tǒng)分析，結(jié)果表明，該合金μ相析出的動力學(xué)曲線可以用Johnson-Mehl型方程精確的加以描述，且得出GH4586A合金在長期時效時μ相轉(zhuǎn)變規(guī)律可用下式描述：f=1-exp{-[1/[Aexp(Q/RT)]ln[1/(1-f0)]t}GH4586A合金在不同溫度下長期時效時，隨著時效時間的延長，γ’相數(shù)

4、量基本穩(wěn)定，尺寸逐漸增加。且碳化物主要有三種類型：MC、M23C6、M6C，其中M23C6為主要碳化物相，沿晶界分布，隨著時效溫度的升高和時間的延長，M23C6一直呈遞增趨勢，且形貌由鏈狀逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)轭w粒狀。 沖擊韌性測試結(jié)果表明，GH4586A合金在750℃和800℃長期時效后，隨著時效時間的延長，沖擊韌性單調(diào)下降，在850℃長期時效后，沖擊韌性略有回升。通過SEM觀察沖擊斷口形貌，發(fā)現(xiàn)沖擊韌性值的大小與斷口的表面粗糙度有關(guān)，斷