定向凝固NiAl-28Cr-5.85Mo-0.15Hf合金的高温蠕变行为研究

研究了定向凝固NiAl-28Cr-5.85Mo-0.15Hf合金的微观组织和高温蠕变行为.结果表明合金是由NiAl枝晶轴和枝晶间区[NiAl和Cr(Mo)相的共晶]组成的.经过长期固溶时效处理NiAl/Cr(Mo)合金析出少量弥散分布的Huesler相,其余Hf以固溶体方式存在.合金拉伸蠕变曲线具有典型的三阶段特征,即较短的减速蠕变阶段和较长的第三蠕变阶段.合金应力指数n和蠕变激活能Q分别为3.36和245 kJ/mol,该

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定向凝固 NA一 8一 .5一 .5 f iI2 Cr58 Mo 01 H合金的 高泪蠕变 研究同玉叉 1为研九 I而亍 r m J张光业，张华，张厚安郭建亭，(. 1湖南科技大学机电学院，湖南湘潭 4 10;2中国科学院金属研究所，辽宁沈阳 1() ) 12 1 1( 6 )1

摘要：研究了定向凝固NA. C., M .. H合金的微观组织和高温蠕变行为结果表明合金是由NA枝晶轴和 iI8 r 8 o0 5 f 2 55 1 iI枝晶间区 i和 C ( ) Al rMo相的共品]成的。经过长期固溶时效处理 NAI r )组 i/ (合金析出少量弥散分布的 H el C Mo us r相， e 其余 Hf以固溶体方式存在 .、合金拉伸蠕变曲线具有典型的三阶段特征，即较短的减速蠕变阶段和较长的第三蠕变阶段。合金应力指数 n和蠕变激活能 Q分别为 33 . 6和 2 5 Jto,该台舍的蠕变变形是由位错攀移机制所控制的。 4/ l ko

关键词：NA;金属问化合物；定向凝同 (s;蠕变变形 i1 D)中图分类号：T 161文献标识码： G 4. A文章编号：10— 97 ( 0 )0—54 0 0 14 7 2 6 6 06— 4 0

Th e f r t n Be a iro e Cr ep De o ma i h vo fDS oNi 8 - 8 AI Cr5.5Mo 0.5 ly a g mp r t r 2 . 1 Hf o t Al Hih Te ea u eZH ANG a g y, Gu n -e ZHANG a ZHANG oua, Hu, H— n GUO in t g Ja—i n

( . c o l f lcrme h ns E gn e i, un nU i ri f c n ea dT c n lg, in tn 1 S h o o e t E o ca i m n i r g H’ nv s yo i c n e h oo y Xa ga e n a e t S e41 0,’a, ia 2 Is i t f t l s a c . ie e Ac d myo in e . e y n 2 1 Hun n Chn; . n tu eo a 1 t Me Re e r h Chn s a e f Sce c s Sh n a g

1 1, i n g C i ) 0 L o i, h a 1

6 a n 0 nAb t c: e m ir sr cu e a d c e p b h vo f DS Al 8 -,M o 0 1 Hf aly h v b e sr t Th c o tu tr n r e e a ir o a Nj _ Cr55 2 - .5 l a e e n o

iv siae nt i a e . e r s l e e ld ta h irs r cu e 0 S A1 8 _ .Mo 0.5 n e t t d i hs p p r Th e ut r v ae h t e m c 0 tu t r fD Ni . Cr55 . 1 Hf g s t 2

alyc n it o e d i AI h s d a d i e d n ri NAl n rMo ue t h s . f r h l o s s f n ri Ni a e n n re dic i d C ( )e tci p a e A e e o s d t c p t t a c t th a rame t I l a u t fHu se h s ( i If wa rcp ae t h ne fc fNAI r e t e t n,i e mo n e trp a e N2 H ) s pe ii td a e itr e 0 i/ t t t o A t t a C

( ) a d te oh rH x t n r hH oi s lt n whc s s mio t u u l dsr ue . h Mo, n h te fe i s i i— fs l oui, i wa e c ni o sy itb td T e s c d o h n itn i re uv sc e sl c e p c re wa omp s d o h y ia r a y c e p sa e, t a y sa e c e p sa e a d e o e ft e tpc lp i r r e tg se d -t t re t g n m t e a c lr t d c e p sa e. e v le fs r s x o e t n h ciain e e g o r e r h c ee a e r e tg Th a u s o te s e p n n d t e a t t n r Yf rc e p we e a v o

c lua e .6 a d 2 5 k/ o e p ciey Ba e n te a ay e . h o n n r e e o m ai ac lt d 3 3 n 4 Jm I s e t l. s d o h n ls s t e d mia t e p d f r t r v c on m e h ns wa o told b

e dso a in ci b c a im sc nr l yt ilc t l . e h o m Ke r S Ni;n e m ea l s d r cin I oiic t n c e pd f r a in ywo d: AIit r t lc; i t a l f a i; r e e o m t i e o s d i o o

NA1具有密度低、导热率好、熔点低等优点 i合金而成为航空航天 1有应用前景的新型高温结构材料。 业 但实现实用化必须解决其室温塑性差和高温强度低的缺点，合金化无疑是解决这一缺点最为经济有效的 T艺措施I。I究发现NiI r。。研 A与C、Mo等难熔金属元素形成伪二元共晶的合金 .具有较小界面失配度，共晶组织也具有良好的高温稳定性。通过严格控制定向凝同]艺参数可以获得纤维状 ( i .,N A . r或层片二 N A1 Mo i 1 ) C状( A. r ) Ni 1 .分布的Ni共晶合金组织，从而大幅度 C Mo AI

含量的Ni .8 r Mo ( )合金 H ul￣以块状形式 A1 C. 2 6 Hf es rN e分散在NA1 r ) i/ (相界，使Ni/r ) C Mo A1 (界面结合较 C Mo弱，影响了合金韧性的提高，同时也并未充分发挥 Hes rN ul )的沉淀强化作用，通过热处理也很难将相界 e￣上 f Hes r l ul相溶解掉。为了提高 N A/ r )金的界￣ e iI (合 C Mo

而结合强度，并最大限度地发挥 Hf 1拘强化作用，必须

降低合金巾H勺珀加入量_7 61 _。为此，本文在低H含量的 f条件下，研究了定向凝固Ni—8 r .5 ..5H A1 C . 8Mo01哈 2 5金的组织及高温蠕变行为。

提高了Ni合金的高温强度和室温韧性，获得了迄今 A1为止具有最佳综合性能的合金系1] 3。。为 _进一步提高合金的高温性能，中科学院金『属研究所郭建亭等以N A .8 r Mo金为基，研究 i1 C .合 2 6

1实验方法 实验用合金采用电解 N,金属Al r i、C、Mo和Hf元素作为原材料，在真空感应熔炼炉中溶炼并浇铸成直

不同H量的合金的组织及力学性能，结果发现： H 晗高 f

径为3 6mm的圜棒。合金的配料成分为 (子百分原

基金项目：国家自

然科学基金重大项 f ( 8 5 5 )和“6”高技术项日 ( 3 7 5 0 5 0 3 )收稿日： 0 5l- q= 1 9 1= 5 9 2 83 8— 0— 0 0。 6 1 期 20一 l￣ J O O初稿， 0 51 0收到修订稿。 2 0— -3 2作者简介：张光业 (9 4+男，博 l-辽宁瓦房店人，丰要从事高温结构材料金属问化台物的研究 17一) 1

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