激光定向能量沉积钴基合金热疲劳行为

摘要：

针对再生冷却推力室等零件在服役过程中经受循环热冲击,容易发生热疲劳失效等问题,采用机械球磨混粉和激光定向能量沉积相结合的方法,在Stellite 6合金中添加铝和镍元素,制备了新型钴基合金.在室温至600℃进行自约束热疲劳测试,并采用扫描电子显微镜、X射线衍射和激光共聚焦显微镜等多种方式系统表征了测试前后钴基合金的显微组织演变和裂纹萌生及扩展过程.结果表明:与商用Stellite6钴基合金相比,铝和镍元素的添加抑制了沉积态钴基合金中e-Co的出现,并且在热疲劳过程中也限制了 γ-Co向e-Co的转变.3A1合金和3A15Ni合金热疲劳裂纹出现的临界循环次数分别提高了 250次和550次,裂纹扩展速率降低了 7.5％和12.25％.新型钴基合金拥有更高的层错能,组成相更稳定,热疲劳过程中γ/ε相界面更少,减少了热疲劳裂纹萌生和扩展,从而大幅提升抗热疲劳性能.

关键词：激光定向能量沉积、钴基合金、热疲劳、层错能

所属期刊栏目：49

分类号：TG146.1(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金;上海市科技创新行动计划启明星培育扬帆专项项目

在线出版日期：2023-09-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：106-114