Ta对一种抗热腐蚀镍基单晶高温合金长时热暴露组织和蠕变性能的影响

为进一步提高燃机叶片的服役温度，获得综合性能更优的镍基单晶高温合金，本工作研究了Ta含量对镍基单晶高温合金在900℃长时热暴露过程中组织损伤和性能退化规律的影响。利用SEM和TEM-EDS分析了Ta含量对抗热腐蚀镍基单晶高温合金微观组织及900℃、275 MPa蠕变性能的影响。通过对比相同热暴露时间的不同Ta含量合金(2Ta、5Ta和8Ta)组织发现，随Ta含量的增加，γ’相尺寸无明显变化，但立方度有所提高，γ基体中的三次γ’相数量减少。随Ta含量由2%增加到5%，除热暴露4000 h时2种合金γ’相体积分数较为接近外，其余热暴露时间下5Ta合金的γ’相体积分数均高于2Ta合金；Ta含量进一步增加至8%，热暴露不同时间后γ’相体积分数均有所增加。随热暴露时间的延长，3种合金的900℃、275 MPa蠕变性能变化趋势存在差异：2Ta合金热暴露0～4000 h无明显变化，热暴露8000 h后性能明显降低；5Ta和8Ta合金的持久寿命均随热暴露时间的延长先升高后降低，分别在热暴露500和2000 h时达到峰值。随Ta含量的增加，合金稳态蠕变速率不断降低、蠕变寿命明显延长、峰值蠕变寿命向后推移...