一种镍基单晶高温合金高周疲劳引起的g′溶解行为研究

研究了一种镍基单晶高温合金SRR99在不同温度下的高周疲劳行为,试样采用[001]取向的单晶试棒。结果表明条件疲劳强度随着试验温度的升高先上升后降低,具有与高温拉伸强度表现出相同的变化规律。通过扫描电子显微镜和透射电子显微镜的观察发现g′相的形貌发生了显著变化,经过高温循环变形后g′析出相发生了溶解。在交变应力的作用下,g′与基体界面产生大量的位错,而位错的往复运动引起了g′相的溶解。因此循环加载过程中伴随着g′的不断溶解,共格界面的强化作用不断减弱。 除此之外,通过裂纹扩展方向与试样轴向的夹角可以判断出疲劳裂纹的扩展主要沿着(111)晶面进行,根据扫描电镜和透射电镜的观察结果对于循环加载的微观组织演化机理进行了讨论。     

P91铁素体耐热钢细晶热影响区蠕变过程中组织演化

高铬铁素体耐热钢存在的一个问题是其焊接试样的蠕变强度远低于母材,为了从组织演化角度分析其产生机制,对P91铁素体耐热钢焊接试样在600℃、100 MPa应力条件下进行了中断蠕变试验,利用扫描电镜与EBSD对蠕变过程中不同区域的微观组织进行观察,分别计算不同区域的核心平均取向差(KAM),结果表明:细晶热影响区的KAM值随着蠕变时间的增加发生显著降低,蠕变断裂后与试验前相比下降约25%,而母材的KAM值虽然有所降低,但幅度远小于细晶热影响区。经过2 000 h蠕变试验后,在细晶热影响区已经形成大量的蠕变孔洞,而相同试验条件下母材中则没有观察到蠕变孔洞。上述结果表明细晶热影响区的高温组织稳定性明显劣于母材,而引起其组织劣化的原因可能与碳化物的析出行为有关。