拓扑密堆μ相对含Hf的镍基粉末高温合金组织和性能的影响

研究了含Hf(0~0.89%)的FGH4097粉末高温合金中拓扑密堆μ相的析出动力学、组织形态以及μ相对Hf含量为0.30%的合金盘坯力学性能的影响.结果表明,Hf含量为0.30%和0.89%的合金,经750~900℃长期时效后μ相已明显析出.随着时效温度的升高、时效时间的延长以及Hf添加量的增加,μ相析出量增加且尺寸长大.μ相主要在晶内以长条片状形态析出.Hf含量为0.30%的FGH4097合金盘坯在550~650℃长期时效后未出现μ相,高温拉伸性能和高温持久性能没有降低,组织稳定性良好.750℃长期时效后,盘坯中析出了μ相,析出的μ相对高温拉伸强度无明显影响,有助于提高高温拉伸塑性,降低了高温持久寿命,高温持久塑性提高约30%.详细讨论了μ相的析出行为、g固溶体中合金元素的再分配以及合金断口特征.解释了μ相对力学性能影响的脆-韧双重作用机理,并提出控制和避免μ相大量析出造成性能劣化的措施和方法.