不同晶粒尺寸FGH96热处理临界冷速研究

在满足性能前提下,获取热处理工艺参数边界对优化FGH96涡轮盘性能意义重大,尤其是某一晶粒尺寸的FGH96合金在满足性能要求的前提下所需的最慢冷速边界。对不同晶粒尺寸、不同冷却速率的FGH96试样室温、650 ℃以及750 ℃的拉伸性能进行了研究,并对微观组织进行了观察。结果显示,和合金成分、晶粒尺寸、γ′尺寸和体积分数相关的多机制强化模型与实验测试结果吻合性好。利用该模型得到了最慢冷速与晶粒尺寸的匹配关系：当最慢冷速为55 ℃/min时,晶粒尺寸需小于14 mm;当最慢冷速为72 ℃/min时,晶粒尺寸需小于16.8 mm;当最慢冷速为81 ℃/min时,晶粒尺寸需小于20 mm。最慢冷速边界值与晶粒尺寸关系可为通过数值模拟指导热处理工艺的制定提供判据。     

Mo和Re对含Ru新型单晶高温合金组织稳定性的影响

制备名义成分分别含0.4%Mo-6.4%Re、2.8%Mo-6.4%Re和0.4%Mo-6.7%Re的3种新型镍基单晶高温合金。分析合金经过热处理后的元素分配配比，经过1100℃，0～1000 h的热暴露后的γ′相演化、拓扑密排相（TCP）析出规律。结果表明，Re含量的微量增加和Mo含量的大幅增加会明显增加各元素在枝晶干和枝晶间、γ/γ′两相间的偏聚，低扩散元素Re等在枝晶干和γ相的偏析降低了热暴露过程中γ′相的粗化速率。Re的微量增加，促进P相析出数量增多，但P相的长大受到一定限制，原因是Re促进P相形成元素Re、W和Ru在枝晶干的偏聚，促进P相形核，使P相数量增多，但大量析出的P相互相接触交叉，反而降低了长大速率。Mo含量的大幅增加，使得在1100℃长时热暴露过程中同时存在μ相和P相，且μ相优先析出，数量多，尺寸大，而P相析出时间延迟，数量少，尺寸小，原因是Mo促进μ相的主要组成元素Re、W、Mo在枝晶干的偏聚，尤其是Mo含量的提高，促进μ相优先析出，随着μ相形成元素的消耗，以及P相在1100℃下更稳定，促使P相在μ相之后析出。