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1、2014年8月材料工程August2014第8期第46—5O頁JournalofMaterialsEngineeringNo.8PP.46—50不同稀土元素添加量對K465合金微觀組織與力學(xué)性能的影響EffectsofRare—earthElementsContentonMicrostructureandMechanicalPropertiesofK465Superalloy王定剛,肖程波,宋盡霞,李青,余乾(北京航空材料研究院先進高溫結(jié)構(gòu)材料重點實驗室,北京100095)WANGDing—gang,XIAOCheng—bo,SONGJin—xia,LIQing,YUQia
2、n(ScienceandTechnologyonAdvancedHighTemperatureStructuralMaterialsLaboratory,BeijingInstituteofAeronauticalMaterials,Beijing100095,China)摘要:利用金相技術(shù)和掃描電鏡(sEM)觀察分析了稀土元素(Ce+Y)含量對K465合金微觀組織的影響,并測試了合金的室溫瞬時拉伸性能和高溫持久性能。結(jié)果表明:(ce+Y)含量為0.03(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)的合金碳化物變質(zhì)處理后形態(tài)良好,高溫持久性能大幅提高;(Ce+Y)含量為0.06的合金枝晶間區(qū)大塊相的邊
3、緣析出富(Ce+Y)相,從而使合金的持久性能明顯下降。關(guān)鍵詞:K465合金;稀土元素;微觀組織;力學(xué)性能doi:10.11868/j.issn.1001—4381.2014.08.009中圖分類號:TG132.3?!?文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1001—4381(2014)08—0046—05Abstract:Theeffectof(Ce+Y)contentonmicrostructureofK465superalloywasexaminedbymet—allographytechniqueandscanningelectronmicroscope(SEM).Thetensi
4、lepropertiesatroomtemper—atureandthehightemperaturestress—rupturepropertiesweretested.Theresultsshowthatthemor—phologyofcarbidescanbewellmodifiedbyaddition0.03(massfraction)of(Ce+Y)whichinducestheimprovementofhightemperaturestress—ruptureproperties.Thehightemperaturestress—rupturepropertie
5、sdecreaseduetotheprecipitationofrich(Ce+Y)phasesbesidesthelargesizeYphasesintheinterdendriticareawhileadding0.069/6of(Ce+Y).Keywords:K465superalloy;rare—earthelement;microstructure;mechanicalpropertyK465合金是一種耐熱的普通鑄造高溫合金,通過和裂紋形成所致。Rahmel等],Beranger等],QJan添加大量的Mo,W,Nb等難熔強化元素,該合金具等[9開展了稀土元素在合
6、金抗氧化機理方面的研究。有了優(yōu)異的高溫性能,適用于IO00~C左右工作的航空結(jié)果表明,稀土元素的加入,一方面增大A1O。氧化發(fā)動機渦輪葉片、渦輪導(dǎo)向葉片以及其他高溫結(jié)構(gòu)件,膜中的空位濃度,加快AlO。氧化膜的形成速率,阻目前已在航空領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用l_1]。止O向金屬內(nèi)部擴散;另一方面,加入的稀土元素易K465合金中含有Ce,Y兩種稀土元素,是該合金與S等雜質(zhì)元素結(jié)合形成穩(wěn)定的硫化物,阻礙s向基的另一重要特征。關(guān)于稀土元素在高溫合金中的作體/氧化膜界面的偏聚,顯著提高氧化膜的黏附性,因用,已有不少科研人員在這方面開展了大量的研究工而顯著提高合金高溫抗氧化能力。Golig
7、htly等u,作。Cuefl等,徐志超等引,郭建亭等[6進行了稀土Fisher等口,Castelb等n研究了稀土元素在改善合元素作用及控制方面的研究。結(jié)果表明,將適量有益金抗氧化涂層性能方面的影響。結(jié)果表明,稀土元素元素加入到高溫合金中可顯著提高其持久性能,這是的加入提高了保護性氧化皮的附著力,降低了氧化速由于微量元素的原子偏聚于晶界,提高晶界結(jié)合力,增率,改善了涂層的抗氧化性能。Wang等口。。研究了稀加晶界強度,或者在晶界析出鏈狀沉淀,阻止晶界滑動土Y對低膨脹高溫合金顯微組織和界面的影響,認(rèn)為第8期不同稀土元素