【摘要】：通過真空定向凝固技術制備出V含量分別為0.3%、0.6%和0.9%的DZ125柱狀晶高溫合金,并對其進行組織觀察、相組成分析、蠕變性能測試及長時效處理,深入研究了元素V對DZ125合金組織及性能的影響。使用掃描電子顯微鏡觀察不同V含量的鑄態(tài)和熱處理態(tài)合金的碳化物、γ'相、γ相和γ+γ'共晶相微觀形貌,結果表明,隨著合金中V含量的增加,合金中碳化物的形貌由片狀先轉變?yōu)轭w粒狀,而后再轉變?yōu)獒槧�。合金中�?相、γ相和γ+γ'共晶相形貌幾乎不變,但能譜分析表明,它們中V含量亦隨合金中V含量增加而增加。采用電解法萃取合金中的γ'相,并對不同V含量鑄態(tài)及熱處理態(tài)合金及其γ'相進行XRD衍射分析,結果表明,合金中基體γ相主要為元素Ni、Ta、Hf、Cr、Co、W、Mo、Ti、Al組成的固溶體,γ'相主要為Ni_3[Al,Ti],碳化物主要是MC型碳化物。測定出合金中γ相及γ'相的晶格常數(shù),并計算γ/γ'晶格錯配度,隨合金中V含量的增加,合金中γ相及γ'相的晶格常數(shù)均先減小后增大,γ/γ'兩相晶格錯配度也先減少后增大。熱處理后對不同V含量的DZ125合金進行高溫蠕變性能測試表明,隨著V含量的增加,合金蠕變壽命先增加后略降低,蠕變激活能及表觀應力指數(shù)也先增加后略降低。當合金中V含量較低時,位錯主要以攀移繞過機制通過γ'相,而V含量較高時,位錯在基體中滑移及位錯切入第二相。對不同V含量的DZ125合金進行3000h長時效,隨著V含量的增加,MC型碳化物分解成M_(23)C_6型碳化物的速率逐漸加快,塊狀碳化物由邊緣開始分解,針狀碳化物斷裂分解,γ'相長大速率先逐漸加快而后大幅下降,TCP相出現(xiàn)時間逐漸提前,數(shù)量逐漸增加,隨后逐漸回溶。進行蠕變性能測試,隨著時效時間的增加,當V含量較少時,1000h后蠕變壽命開始降低,到2000h下降了約三分之一,當V含量較多時,2000h后蠕變壽命開始降低,到3000h下降了約三分之一,當V含量過多時,蠕變壽命下降非常緩慢。高溫蠕變期間,熱處理態(tài)的合金中γ+γ'共晶相是裂紋的主要發(fā)源地,經(jīng)過長時效后,裂紋會先選擇在M_(23)C_6型碳化物上萌生,沿晶界擴展長大至斷裂,其次才選擇在γ+γ'共晶相處萌生,沿較大尺寸的共晶薄弱處及碎裂的細小碳化物或晶界擴展長大,直至發(fā)生斷裂。高溫蠕變斷裂后,斷口的微觀形貌與材料的伸長率相對應,韌窩的尺寸越大,數(shù)量越多,則滑移跡線越少,材料的塑性就越好。
【圖文】：

第 1 章 緒論金及其發(fā)展是以元素 Fe、Co、Ni 為基，能夠在 600℃以上高溫及一定金屬材料[1]。高溫合金一般具有優(yōu)異的高溫強度，良好的抗疲勞性能、斷裂韌性和長期組織穩(wěn)定性能等綜合性能的高廣泛，主要應用于制造航空、艦艇和工業(yè)用燃氣輪機的渦、高壓壓氣機盤和燃燒室等高溫部件，還用于制造航天飛堆、石油化工設備以及煤的轉化等能源轉換裝置[3-6]。圖 6]。沈陽工業(yè)大學碩士學位論文

沈陽工業(yè)大學碩士學位論文可以制造出性能更好的定向凝固、單晶以及粉末冶嶄新的時代，服役溫度已經(jīng)接近合金熔點的 90%的重要材料[9-14]。鎳基高溫合金主要是通過改進成高溫合金的發(fā)展歷程如圖 1.2 所示[13]。
【學位授予單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG132.3

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本文編號：2613860