<111>取向小角偏离对一种镍基单晶高温合金蠕变性能的影响

采用籽晶法制备偏离111取向不同角度的镍基单晶高温合金试样。研究了合金在760℃、650 MPa下小角偏离对蠕变性能的影响。结果表明,111取向附近合金的蠕变性能具有显著的小角偏离敏感性。偏离角度较小的111取向合金试样的蠕变寿命最长,蠕变过程中位错主要分布在γ通道内,随着取向偏离度增加,合金的蠕变寿命显著下降。且沿着-111]-011]边界偏离时蠕变寿命相对于沿着-111]-001]边界偏离下降更快。近111取向合金都表现出了较弱的加工硬化,但沿着-111]-001]边界偏离的样品,其初期蠕变速率相对较低,对应着较长的蠕变孕育期。进一步分析表明,-111]-011]边界对应着{111}110滑移系的共面双滑移取向,在蠕变初期就产生较高的蠕变速率,随着取向偏离度增加{111}112滑移系的Schmid因子迅速增加,蠕变寿命显著下降。而沿着-111]-001]边界偏离试样蠕变孕育期的产生则是由于占主导地位的滑移系数量下降且具有相对较低的{111}110滑移系Schmid因子,导致位错无法在γ通道内迅速增殖并分解产生112位错,延缓了初期蠕变阶段的产生。