晶體取向?qū)D99鎳基單晶合金蠕變行為的影響.pdf

1、本文對(duì)[011]和[111]取向DD99單晶鎳基合金進(jìn)行了不同溫度、不同應(yīng)力條件下的拉伸蠕變性能測(cè)試，研究了晶體取向?qū)辖鹆W(xué)性能的影響、對(duì)合金中γ'相的粗化現(xiàn)象、形變特征及蠕變斷裂機(jī)制進(jìn)行了研究。得出如下結(jié)論：
　　 通過(guò)螺旋選晶法獲得[001]取向單晶、采用籽晶法制備了[011]和[111]取向單晶。觀(guān)察各取向的鑄態(tài)組織形貌，在橫截面內(nèi)[001]取向試樣的枝晶呈現(xiàn)整齊的“+”字花樣；[011]取向試樣的枝晶也呈現(xiàn)“+”字花樣

2、；[111]取向二次枝晶間夾角約60°，呈不對(duì)稱(chēng)生長(zhǎng)。鑄態(tài)合金中的枝晶間區(qū)域?yàn)楣簿ЫM織，枝晶干/間區(qū)域γ相形狀及尺寸差別較大；經(jīng)四級(jí)熱處理，尺寸適中的立方γ相均勻嵌鑲在γ基體相中。
　　 對(duì)[011]取向單晶合金在不同溫度和應(yīng)力下的拉伸蠕變行為研究表明，低溫較高應(yīng)力條件下，γ’相保持立方形貌，合金以解理方式斷裂；a/2<110>位錯(cuò)在基體中滑移，位錯(cuò)相遇發(fā)生反應(yīng)生成a/3<112>超肖克萊不全位錯(cuò)切入γ'相并產(chǎn)生層錯(cuò)是合金蠕變變

3、形的主要機(jī)制。中溫中應(yīng)力條件下，γ’相粗化形態(tài)類(lèi)似于菱形；蠕變期間試樣的變形為多系滑移同時(shí)開(kāi)動(dòng)，位錯(cuò)切入γ'相是合金的主要變形機(jī)制；合金的斷裂是解理斷裂與微孔聚集型的混合機(jī)制。高溫低應(yīng)力條件下，γ’相定向筏化成與應(yīng)力軸約45°角的筏化組織。合金的斷裂機(jī)制是微孔聚集型；蠕變后期大量位錯(cuò)切入γ'相是蠕變變形的主要原因。
　　 [111]取向合金在低溫較高應(yīng)力條件下，[111]取向合金的蠕變壽命與[011]取向合金相近，蠕變期間a/2

4、<110>位錯(cuò)在γ/γ'相界面沉積引起的應(yīng)力集中是合金發(fā)生蠕變斷裂的主要原因。中溫中應(yīng)力條件下，合金的斷裂主要以解理斷裂為主，裂紋在{111}晶面沿對(duì)稱(chēng)的<110>方向擴(kuò)展形成六邊形斷裂面。蠕變期間的變形特征是a/2<110>位錯(cuò)切入γ'相，并在γ'相內(nèi)形成位錯(cuò)列。高溫低應(yīng)力條件下，合金的斷裂是微孔聚集型，變形特征是位錯(cuò)沿{111}面進(jìn)行交滑移，在γ/γ'界面形成錯(cuò)網(wǎng)，后期位錯(cuò)網(wǎng)破損，位錯(cuò)切入γ'相。在低溫較高應(yīng)力條件下，[011]與[