高温条件下Ru对镍基单晶合金元素浓度分布及蠕变性能的影响

摘要：

对无Ru和2％Ru镍基单晶高温合金在高温条件下进行蠕变性能测试.采用三维原子探针技术分别对有/无Ru合金在蠕变前/后各元素于γ/γ'两相的浓度分布进行测定.结果表明:2％Ru合金表现出了更好的高温蠕变性能,在1100℃/137 MPa条件下,2％Ru合金的蠕变寿命是125 h,而无Ru合金的蠕变寿命仅为58 h.元素Ru可提高元素在γ、γ'两相溶解度,降低元素在γ/γ'两相浓度比,提高合金中γ'相的合金化程度.经1100℃、137 MPa高温蠕变后,无Ru合金中各元素于γ/γ'两相中的浓度分布发生明显改变,其中元素W的浓度比由1/2.875(摩尔分数比)变为1/8.81,同时,各元素于γ/γ'两相界面处的浓度梯度明显增大.这种浓度分布的变化导致γ相中难溶元素的含量增大,并析出TCP相,TCP相可破坏γ'相连续筏型结构,大幅降低合金蠕变性能.2％Ru合金中各元素在γ/γ'两相中的浓度分布和相界面处的浓度梯度均无明显变化.这表明高温蠕变可对合金中各元素在γ/γ'两相中的浓度分布和相界面的浓度梯度产生影响,元素Ru可抑制这种影响的产生.

关键词：Ru、镍基单晶高温合金、元素浓度分布、高温蠕变

所属期刊栏目：30

分类号：TG146.1(金属学与热处理)

资助基金：辽宁省自然科学基金资助项目;营口理工学院优秀科技人才支持计划资助项目;营口市企业博士双创计划资助项目

在线出版日期：2020-11-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：2116-2126