為驗(yàn)證DD5單晶高溫合金制件時(shí)效處理工藝轉(zhuǎn)入新引進(jìn)國(guó)產(chǎn)真空爐是否滿足工藝要求,同時(shí)與進(jìn)口真空爐中完成時(shí)效處理后的試樣進(jìn)行對(duì)比以確認(rèn)差異,特開(kāi)展了時(shí)效處理工藝轉(zhuǎn)爐試驗(yàn)。采用DD5單晶高溫合金航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片和試棒分別在新引進(jìn)國(guó)產(chǎn)真空爐和進(jìn)口真空爐中完成時(shí)效處理后,分別對(duì)葉片的宏觀組織、微觀組織和表面貧Cr層以及試棒的高溫拉伸性能進(jìn)行了測(cè)試與分析。結(jié)果表明:在時(shí)效處理階段,國(guó)產(chǎn)真空爐與進(jìn)口真空爐在參數(shù)控制能力相當(dāng),能夠滿足DD5單晶合金制件的時(shí)效處理要求,可替代進(jìn)口真空爐完成時(shí)效處理。 

【文章來(lái)源】：金屬熱處理. 2020,45(05)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

DD5單晶高溫合金固溶和時(shí)效熱處理工藝曲線

DD5單晶高溫合金葉片中各類(lèi)元素經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間高溫?cái)U(kuò)散，γ/γ"共晶已基本消除。為了全面了解時(shí)效處理后國(guó)產(chǎn)真空爐不同裝載區(qū)域的DD5高溫合金制件的殘留共晶的消除情況，分別在爐膛前區(qū)、中區(qū)、后區(qū)放置兩塊試樣，進(jìn)行采樣觀察(爐門(mén)處為前區(qū))，由圖2的低倍組織圖可以看出，不同裝載區(qū)的制件的枝晶間存在少量殘留共晶相，采用面積計(jì)算的方法得出圖2(a)的殘留共晶含量占比為0.02%，圖2(b)、(d)、(f)的殘留共晶含量占比均為0.05%，圖2(c)的殘留共晶含量占比為0.07%，圖2(e)的殘留共晶含量占比為0.03%。在國(guó)產(chǎn)真空爐前、中、后3區(qū)裝爐位置的DD5單晶高溫合金葉片殘留共晶平均含量為0.045%，爐膛內(nèi)DD5單晶高溫合金葉片殘留共晶含量低于技術(shù)規(guī)范<3%的要求。γ"相是單晶高溫合金的主要強(qiáng)化相，它的大小、形態(tài)以及分布直接影響合金的高溫性能。在鑄態(tài)單晶高溫合金中存在粗大的γ"相，該相對(duì)于合金高溫性能會(huì)產(chǎn)生不利影響，通過(guò)高溫固溶和時(shí)效處理后重新析出形狀、尺寸、含量和分布合適的γ"相，從而提高γ"相的強(qiáng)化效果[8]。由圖3的SEM照片可以看出，在國(guó)產(chǎn)真空爐不同裝爐位置葉片之間，其組織沒(méi)有明顯區(qū)別且未出現(xiàn)初溶相，所有DD5單晶高溫合金葉片的γ"相呈現(xiàn)較規(guī)則的立方塊且與基體γ相保持共格關(guān)系，γ"相尺寸比較均勻，經(jīng)過(guò)測(cè)量不同裝載區(qū)的DD5單晶高溫合金葉片γ"相尺寸(見(jiàn)表1)，可知DD5單晶高溫合金葉片γ"相尺寸在0.36～0.48μm之間，不同裝載區(qū)的γ"相平均尺寸為0.435μm。圖3 國(guó)產(chǎn)真空爐熱處理后不同裝載區(qū)域DD5高溫合金制件的SEM照片

國(guó)產(chǎn)真空爐熱處理后不同裝載區(qū)域DD5高溫合金制件的SEM照片

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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